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Césium

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Pour les articles homonymes, voir Cs.
Données  v · d · m 
Xénon - Césium - Baryum
Rb
Cs
Fr
 
 
 
 
55
Cs
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               

Table complète - Table étendue

Général
Nom, Symbole, Numéro Césium, Cs, 55
Série chimique Métal alcalin
Groupe, Période, Bloc 1 (IA), 6, s
Masse volumique 1879 kg/m3
Couleur argent-or
Propriétés atomiques
Masse atomique 132,90545 u
Rayon atomique (calc) 260 (298) pm
Rayon de covalence 225 pm
Rayon de van der Waals inconnu pm
Configuration électronique [Xe]6s1
Électrons par niveau d'énergie 2, 8, 18, 18, 8, 1
État(s) d'oxydation 1
Oxyde base forte
Structure cristalline cubique à corps centré
Propriétés physiques
État ordinaire solide
Température de fusion 301,59 K
Température de vaporisation 944 K
Énergie de fusion 2,092 kJ/mol
Énergie de vaporisation 67,74 kJ/mol
Volume molaire 70.94 ×10-6 m3/mol
Pression de la vapeur 2,5 Pa
Vélocité du son NA m/s à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 0,79
Chaleur massique 240 J/(kg·K)
Conductivité électrique 4,89×106 S/m
Conductivité thermique 35,9 W/(m·K)
1er potentiel d'ionisation 375,7 kJ/mol
2e potentiel d'ionisation 2234,3 kJ/mol
3e potentiel d'ionisation 3400 kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN période MD Ed MeV PD
133Cs 100% stable avec 78 neutrons
134Cs {syn.} 2,0648 ans e
β-
1,229
2,059
134Xe
134Ba
135Cs trace 23×106 ans β- 0,269 135Ba
137Cs {syn.} 30,07 ans β- 1,176 137Ba
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le césium est un élément chimique de symbole Cs et de numéro atomique 55.

Césium cristallisé, dans une ampoule de verre
Césium cristallisé, dans une ampoule de verre
Césium - Métal, dans une ampoule de verre
Césium - Métal, dans une ampoule de verre

C'est un métal alcalin argent-doré et l'un des trois métaux à être liquide à température ambiante avec le gallium et le mercure.

Le nom dérive du latin « caesius », ce qui signifie « bleu ciel », attribué du fait de la couleur bleu clair des deux lignes caractéristiques de son spectre d'émission.

La présence du césium a été décelée, quelques mois après la découverte du rubidium - en 1861, par Robert Wilhelm Bunsen et par Gustav Robert Kirchhoff par spectroscopie de la lépidolite.

Le césium naturel est constitué du seul isotope stable 133Cs. Les déchets radioactifs et retombés d'essais nucléaires atmosphériques et de l'accident de Tchernobyl peuvent contenir du césium 135 à très longue période de demie vie, et du césium 134 (demie vie = 2 ans) ou 137 (demie vie = 30 ans).

Sommaire

[modifier] Utilisation

Raies spectrales d'émission du césium
Raies spectrales d'émission du césium

L'isotope 137Cs est utilisé en médecine comme source de rayonnement pour traiter le cancer du col de l'utérus et le cancer de la vessie.

  • Indicateur de fuite des centrales nucléaires; il a été libéré, entre autres éléments radioactifs, en quantités importantes lors de l'accident de Tchernobyl.
  • photomultiplicateur : ces tubes à vide utilisent l'émission par une photocathode, puis la multiplications d'électrons par une succession d'électrodes (dynodes) - jusqu'à 12 ou 14. La photocathode comprend souvent des composés de césium, notamment dans l'infrarouge. Par rapport aux détecteurs à semi-conducteurs, le photomultiplicateur est beaucoup plus encombrant et délicat à utiliser.
  • Horloge atomique : la référence 133Cs permet d'obtenir une précision de 2×10-14s (soit une seconde sur 1 400 000 ans).
La seconde est définie depuis 1967 comme la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133.
  • Le chlorure de césium est désormais utilisé comme remède en médecine alternative. Cette utilisation fait suite à la théorie faisant un lien entre la progression des métastases cancéreuses et le pH intracellulaire. Ainsi, cet élément alcalin pénètre la cellule cancéreuse par la Na+K+ATPase et bloque le glucose tentant d'entrer par la membrane plasmique. La dose journalière est de 0,5 à 3 grammes de chlorure de césium en solution afin de créer l'effet de saturation létal aux cellules fermentatrices cancéreuses.

[modifier] Comportement du Césium dans l'environnement

La cinétique des isotopes du césium (radio-élements) dans l'environnement est étudiée avec intérêt depuis l'accident de Tchernobyl.
Le radiocésium est fortement absorbé dans les argiles pures du sol, et donc peu mobile vers les eaux profondes ou superficielles (hormis en présence d'érosion). Il est accessible aux racines et aux mycéliums des champignons, dont de champignons à fructification souterraine (truffes, truffe du cerf) qui peuvent le concentrer et le véhiculer vers les plantes et la rhizosphère. L'INRA de Montpellier a tenté de modéliser la circulation du césium via les plantes et le sol dans les années 1990, sur la base de données montrant que le taux et la vitesse d'absorption par les plantes dépendaient des espèces considérées, mais aussi de la concentration en potassium du sol, de la densité racinaire et de la distribution profonde des racines. La présence de matière organique dans l'argile diminue la fixation du césium dans le sol et favorise son transfert vers la plante (jusqu'à 90 % en plus). Siobhan Staunton de l'INRA (ENSAM) notait en 1996[1] néanmoins qu'une grande part du césium pompé par la plante est réexcrêté et non transféré vers les parties supérieures. Peu après une pollution de surface, ce sont les plantes à racines superficielles qui sont contaminées, puis 20 ans après en moyenne, ce sont les plantes se nourrissant plus profondément ou certains champignons. On ignore encore si les arbres seront concernés après quelques décennies ou siècles.

[modifier] Voir aussi

[modifier] Références

  1. Paris, Le sol, un patrimoine menacé ? Le point scientifique, Congrès : Forum, Paris 1996/10/24

[modifier] Liens externes

wikt:

Voir « césium » sur le Wiktionnaire.