العدد الذري 55 · فلز قلوي
سيزيوم Cs
أسماء أخرى: Caesium
السيزيوم فلز قلوي طري ذهبي باهت ينصهر عند نحو 28 °C. وهو من أنشط الفلزات المستقرة كلها، وينفجر عند ملامسة الماء. وتُعرَّف الثانية بذرات السيزيوم، وقد اشتهر السيزيوم-137 المشع ملوثًا بعد الحوادث النووية.
الخصائص الرئيسية
| العدد الذري | 55 |
|---|---|
| الكتلة الذرية | 132.91 (الكتلة الذرية القياسية المختصرة وفق CIAAW 2024) |
| الفئة | فلز قلوي |
| المجموعة | 1 |
| الدورة | 6 |
| الفئة المدارية | s |
| الحالة (25 °C، 1 atm) | صلب |
| درجة الانصهار | 301.59 K (28.4 °C) |
| درجة الغليان | 944 K (670.9 °C) |
| الكثافة | 1.93 g/cm³ |
| السالبية الكهربائية (باولنغ) | 0.79 |
| نصف القطر الذري (فان دير فالس) | 343 pm |
| طاقة التأين الأولى | 3.894 eV |
| الألفة الإلكترونية | 0.472 eV |
| حالات الأكسدة | +1 |
| سنة الاكتشاف | 1860 |
التوزيع الإلكتروني
- مختصر
- [Xe]6s1
- كامل
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 6s1
- الإلكترونات في كل غلاف
- 2 · 8 · 18 · 18 · 8 · 1
مخطط المدارات
الموقع في الجدول
الاكتشاف
كان السيزيوم أول عنصر يُكتشف بالمطياف. ففي عام 1860 بخّر روبرت بنزن وغوستاف كيرشهوف في هايدلبرغ مياهًا معدنية من دوركهايم، ووضعا الراسب في اللهب وفحصا الضوء.
فرأيا خطين أزرقين ساطعين لا يطابقان أي عنصر معروف. وكان العنصر مخففًا إلى حد أنه لزم تركيز عشرات آلاف اللترات من الماء للحصول على بضعة غرامات من أملاحه، لكن الخطوط الطيفية وحدها أقنعتهما بأنه جديد.
حصل الكيميائي السويدي كارل سيتربرغ على السيزيوم الفلزي لأول مرة عام 1882 بالتحليل الكهربائي لسيانيد السيزيوم. وبعد تطوير ساعات السيزيوم الذرية في منتصف القرن العشرين، أعاد النظام الدولي للوحدات تعريف الثانية عام 1967 بدلالة ذرة السيزيوم-133.
أصل التسمية
يأتي الاسم من اللاتينية caesius «أزرق سماوي» أو «رمادي مزرق»، نسبة إلى الخطوط الزرقاء في طيفه. وكتابة IUPAC هي caesium، بينما يفضّل الاستعمال الأمريكي cesium. والرمز Cs.
أهم الاستخدامات
- الساعات الذرية ومعايير الوقت: تُعرَّف الثانية الواحدة بأنها 9,192,631,770 دورة من الإشعاع الذي تطلقه ذرة السيزيوم-133 حين تنتقل بين حالتي طاقة. وتقوم على ساعات السيزيوم معايير الوقت الوطنية والملاحة بالأقمار الاصطناعية.
- سوائل الحفر: يُستخدم محلول فورمات السيزيوم الملحي الكثيف والمعتدل نسبيًا في آبار الغاز العالية الضغط.
- المصادر الإشعاعية: استُخدم السيزيوم-137 في العلاج الإشعاعي وأجهزة تشعيع الدم، ولا يزال يُستخدم في مقاييس السماكة والكثافة الصناعية.
- الأجهزة الكهروضوئية والكواشف: يطلق السيزيوم الإلكترونات بسهولة حين يصيبه الضوء، واستُخدم في الأنابيب الضوئية، وتكشف بلورات يوديد السيزيوم الإشعاع.
النظائر
للسيزيوم نظير مستقر واحد هو السيزيوم-133. أما السيزيوم-137 المشع (عمر النصف نحو 30 سنة) والسيزيوم-134 (نحو سنتين) فينتجان بالانشطار، وكانا مصدرين رئيسيين لتلوث التربة والغذاء بعد حادث تشيرنوبل عام 1986 وحادث فوكوشيما عام 2011. ولأن السيزيوم يسلك سلوك البوتاسيوم، فهو يذوب بسهولة في الماء وتمتصه الكائنات الحية بسهولة.
في الحياة اليومية
يُستخرج السيزيوم أساسًا من معدن البولوسيت، وكان منجم تانكو في مانيتوبا بكندا مصدرًا رئيسيًا زمنًا طويلًا. وقلّما يرى أحد الفلز النقي، الذي تحفظه المختبرات في أمبولات زجاجية تحت الأرغون.
في عام 1987 في غويانيا بالبرازيل ظُن مصدر من كلوريد السيزيوم-137، أُخذ من جهاز علاج إشعاعي مهجور، طُرفة متوهجة، فانتشر بين كثير من الناس، ومات أربعة أشخاص. وأدى الحادث إلى ضبط أشد صرامة بكثير للمصادر المشعة. ويمكن علاج التلوث الداخلي بالسيزيوم-137 بأزرق بروسيا، الذي يساعد الجسم على إخراجه.
هل تعلم؟
- ينصهر السيزيوم عند نحو 28.5 °C، فقد يصبح سائلًا في يوم دافئ.
- يقوم تعريف الثانية على ذرة السيزيوم-133.
- كان السيزيوم أول عنصر يُعثر عليه بالتحليل الطيفي.
المجموعة نفسها (1)
مصادر البيانات · الخصائص: PubChem Periodic Table (بيانات عامة من NIH/NLM الأمريكية) · الكتل الذرية: الكتل الذرية القياسية المختصرة CIAAW 2024 · الأسماء: Wikidata (CC0)، والأسماء الكورية وفق الجمعية الكيميائية الكورية. تاريخ الاسترجاع 2026-09-23.