Caesium Cs

Entdeckung

Caesium war das erste Element, das mit einem Spektroskop entdeckt wurde. 1860 dampften Robert Bunsen und Gustav Kirchhoff in Heidelberg Mineralwasser aus Dürkheim ein, brachten den Rückstand in eine Flamme und untersuchten das Licht.

Sie sahen zwei helle blaue Linien, die zu keinem bekannten Element passten. Das Element war so verdünnt, dass Zehntausende Liter Wasser eingeengt werden mussten, um einige Gramm seiner Salze zu gewinnen, doch allein die Spektrallinien überzeugten sie, dass es neu war.

Metallisches Caesium gewann 1882 erstmals der schwedische Chemiker Carl Setterberg durch Elektrolyse von Caesiumcyanid. Nachdem Mitte des 20. Jahrhunderts Caesium-Atomuhren entwickelt worden waren, definierte das Internationale Einheitensystem die Sekunde 1967 über das Caesium-133-Atom neu.

Herkunft des Namens

Der Name kommt vom lateinischen caesius, „himmelblau“ oder „blaugrau“, nach den blauen Linien in seinem Spektrum. Die IUPAC-Schreibweise ist caesium, im amerikanischen Englisch ist cesium üblich; im Deutschen schreibt man Caesium, daneben auch Cäsium. Das Symbol ist Cs.

Wichtigste Verwendungen

• Atomuhren und Zeitnormale: Eine Sekunde ist definiert als 9.192.631.770 Perioden der Strahlung, die das Caesium-133-Atom beim Übergang zwischen zwei Energiezuständen aussendet. Caesiumuhren bilden die Grundlage nationaler Zeitnormale und der Satellitennavigation.
• Bohrspülungen: Dichte, relativ harmlose Caesiumformiat-Sole wird in Hochdruck-Gasbohrungen eingesetzt.
• Strahlenquellen: Caesium-137 wurde in der Strahlentherapie und in Blutbestrahlungsgeräten verwendet und dient noch in industriellen Dicken- und Dichtemessgeräten.
• Fotoelektrische Bauteile und Detektoren: Caesium gibt bei Lichteinfall leicht Elektronen ab und wurde in Fotozellen verwendet, und Caesiumiodidkristalle weisen Strahlung nach.

Isotope

Caesium hat ein einziges stabiles Isotop, Caesium-133. Radioaktives Caesium-137 (Halbwertszeit etwa 30 Jahre) und Caesium-134 (etwa 2 Jahre) entstehen bei der Kernspaltung und waren nach dem Unfall von Tschernobyl 1986 und dem Unfall von Fukushima 2011 Hauptquellen der Kontamination von Böden und Lebensmitteln. Weil sich Caesium wie Kalium verhält, löst es sich leicht in Wasser und wird von Lebewesen bereitwillig aufgenommen.

Im Alltag

Caesium wird hauptsächlich aus dem Mineral Pollucit gewonnen; die Tanco-Mine in Manitoba (Kanada) war lange eine Hauptquelle. Kaum jemand sieht je das reine Metall, das Labore in Glasampullen unter Argon aufbewahren.

1987 wurde im brasilianischen Goiânia eine Caesium-137-Chlorid-Quelle aus einem verlassenen Strahlentherapiegerät für ein leuchtendes Kuriosum gehalten und unter vielen Menschen verteilt; vier Menschen starben. Der Unfall führte zu einer deutlich strengeren Kontrolle radioaktiver Quellen. Eine innere Kontamination mit Caesium-137 kann mit Berliner Blau behandelt werden, das dem Körper hilft, es auszuscheiden.