iso:isotopo NA: abbondanza in natura TD:tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento
Il cesio può trovarsi liquido atemperatura ambiente.[4] Il cesio reagisce in maniera esplosiva a contatto con l'acqua fredda e perfino con il ghiaccio a temperature al di sopra di −116 °C. L'idrossido di cesio (CsOH) è unabase molto forte ed intacca rapidamente la superficie del vetro. La sua reazione con gliacidi fornisce i suoi sali, ad esempio ilbromuro di cesio, con l'acido bromidrico.
L'isotopo radioattivo134Cs, come il3H, si usa inidrologia per misurare la produzione di cesio da parte dell'industria elettronucleare. Si usa questoisotopo perché, oltre ad essere più raro rispetto al137Cs, può essere prodotto solamente da reazioni nucleari. Anche il135Cs è stato usato a questo scopo.
Come altri elementi del gruppo 1, il cesio ha una grande affinità per l'ossigeno e si usa come "getter" neitubi a vuoto.
L'elemento venne scopertospettroscopicamente nel 1860 dagli scienziati tedeschiRobert Wilhelm Bunsen eGustav Robert Kirchhoff,[5] i quali scelsero per esso l'aggettivolatinocæsius,[6] che vuol dire "grigio-azzurro", specialmente riferito al colore degli occhi.[7] L'identificazione fu basata su due intense linee blu presenti nello spettro difiamma dei suoisali ricavati dalleacque minerali di Dürkheim, in Germania e con lo stesso metodo scoprirono anche ilrubidio, l'elemento alcalino precedente.[8]
L'elemento puro, allo stato metallico, venne prodotto per la prima volta nel1881 dal chimico svedese Carl Theodor Setterberg.[9]
Nel1967 il Sistema Internazionale delle Unità di misura (SI) ha definito ilsecondo come 9 192 631 770 oscillazioni dellaradiazione corrispondente alla transizione fra duelivelli energetici dellostato fondamentale dell'atomo di133Cs. Storicamente l'uso più importante del cesio è stato nella ricerca e sviluppo di prodotti e applicazioni chimiche ed elettriche.
Come metallo alcalino il cesio si trova nellalepidolite, nellapollucite (silicatoidrato dialluminio e cesio) e in altri minerali. Una delle più ricche ed importanti fonti di cesio è situata presso illago Bernic nelManitoba (Canada): i depositi ivi presenti sono stimati in300000t di pollucite con un contenuto medio del 20% di cesio.
Si può isolare il cesio perelettrolisi delcianuro fuso e in un certo numero di altri modi. Il cesio ottenuto per decomposizione termica dell'azoturo di cesio è eccezionalmente puro e privo di gas. I composti principali del cesio sono i suoicloruri enitrati; il prezzo del cesio nel1997 è stato di circa30 $/g.
È un elemento presente in piccole quantità nei terreni, nelle acque, negli organismi animali e vegetali.
Il cesio viene assorbito dalle cellule animali e vegetali in modo competitivo con il potassio, ma il cesio non ha alcuna funzione conosciuta; tuttavia, ad alte concentrazioni, può causare tossicità nelle piante, inibendone la crescita. Infatti, gli organismi dei mammiferi, durante l'evoluzione, hanno cominciato a distinguere l'inutile cesio (non-radioattivo) dal potassio, che è essenziale nella pompa Na + / K + delle membrane cellulari animali. Ciò è ben visibile nello scarso assorbimento e selettività per il cesio del fegato e dei feti, nelle autoradiografie di Nelson et al. (1961)[10]. L'organismo umano espelle infatti il cesio sia con il rene che attraverso altri due emuntori: le ghiandole salivari e il pancreas esocrino, che lo concentrano, lo filtrano e lo eliminano con le loro secrezioni (saliva esucco pancreatico) nell'intestino. Infatti, il "Blu di Prussia" (ferrocianuro ferrico), ingerito oralmente, è in grado nell'intestino di chelare il cesio, prevenendone il riassorbimento, e di eliminarlo nelle feci ed in tale modo è in grado di ridurre di circa la metà la concentrazione del cesio nel corpo umano in 30-70 giorni[11][12]. Contrariamente al parere di molti ricercatori il cesio non è distribuito uniformemente nei tessuti umani. Per questo motivo, il danno cronico da radiocesio è maggiore nel pancreas, dove hanno origine la maggior parte dei tumori pancreatici[13], e dove può causare un aumento del diabete (pancreatogeno, secondario), mentre invece la sua radiazione acuta ha causato severe pancreatiti nella popolazione di Fukushima.
Il cesio ha almeno 39 isotopi noti, più di qualunque altro elemento a parte ilfrancio; i loronumeri di massa vanno da 112 a 151. Nonostante il gran numero di isotopi del cesio, solamente uno è stabile, il133Cs; tutti gli altri, a parte il135Cs che ha emivita superiore al milione di anni, hannoemivite che variano da decine di anni a frazioni di secondo.
Ilcesio-137 è prodotto dalla detonazione diarmi nucleari e dal processo di fissione nei reattori dellecentrali nucleari: una notevole quantità fu rilasciata in atmosfera nell'esplosione di Černobyl' del 1986. A partire dal1954, con l'inizio deitest nucleari, il137Cs è stato rilasciato nell'atmosfera terrestre per poi essere portato al suolo dalle precipitazioni e nelle acque di superficie; l'isotopo viene rimosso per ruscellamento etrasporto particellare, quindi lafunzione di ingresso di questo isotopo può essere stimata come una funzione del tempo. Il137Cs ha un'emivita di circa 30 anni.
Il cesio reagisce in modo esplosivo se viene a contatto con l'acqua ed è blandamentetossico, solo un'esposizione a grosse quantità può causare iperirritabilità e spasmi muscolari, data la sua affinità al potassio; alcuni dei suoiradioisotopi presentano un'altissima tossicità radiologica. L'idrossido di cesio è una base estremamente forte e può corrodere il vetro.
^(EN)CRC handbook of chemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data, 92ª ed., CRC Press, 2011,ISBN978-1-4398-5512-6.
^In genere come "temperatura ambiente" si assume il valore di25 °C (ovvero298 K), per cui gli unici elementi che abbiano una temperatura di fusione minore di questa sono ilbromo(Tfus = 265,95 K) e ilmercurio(Tfus = 234,32 K), ma siccome nella sua accezione più generale la temperatura ambiente può essere qualsiasi temperatura compatibile con le condizioni meteorologiche, si può dire che anche gli elementi metallici cesio(Tfus = 301,59 K),gallio(Tfus = 302,91 K),francio(Tfus = 300,15 K) erubidio(Tfus = 312,46 K) sono liquidi a temperature "prossime" a quella ambiente
(EN) Sebastiano Venturi,Cesium in Biology, Pancreatic Cancer, and Controversy in High and Low Radiation Exposure Damage., Basel, Int J Envir. Res Pub. Health, 2021, pp. 1-15,DOI:10.3390/ijerph18178934,ISBN88-7975-077-1.
