সিজিয়াম

সিজিয়াম(ইংরেজি: Caesium) একটিরাসায়নিক উপাদান; এর প্রতীকCsএবংপারমাণবিক সংখ্যা৫৫। এটি একটি নরম, রূপালী-স্বর্ণাভক্ষার ধাতু। এরগলনাঙ্ক২৮.৫ °C (৮৩.৩ °F; ৩০১.৬ K)। এটি অদ্যাবধি পাওয়া ওই ৫ টিমৌলিক ধাতুগুলিরমধ্যে একটি যাকক্ষ তাপমাত্রায়বা তার কাছাকাছি তাপমাত্রায় তরল অবস্থায় থাকে। সিজিয়ামের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যরুবিডিয়ামওপটাশিয়ামেরমতো। এটি একটিপাইরোফোরিকপদার্থ; এমনকি -১১৬ °C (-১৭৭ °F) তাপমাত্রায়ওজলেরসাথে এটি বিক্রিয়া করে। এটি সর্বনিম্নতড়িৎ ঋণাত্মকস্থিতিশীল উপাদান,পলিং স্কেলেএর মান ০.৭৯। সিজিয়ামের একমাত্র স্থিতিশীলআইসোটোপহলো সিজিয়াম-১৩৩। সিজিয়াম প্রধানতপলিউসাইটথেকে নিষ্কাশন করা হয়। সিজিয়াম-১৩৭ একটিনিউক্লিয়ার ফিশনজাতপণ্য যাপারমাণবিক চুল্লিহতে উৎপাদিত বর্জ্য থেকে নিষ্কাশিত হয়। এর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ সমস্ত মৌলিক পদার্থের মধ্যে বৃহত্তম যা প্রায় ২৬০পিকোমিটার।
জার্মান রসায়নবিদরবার্ট বুনসেনএবং পদার্থবিজ্ঞানীগুস্তাভ কিরশফ১৮৬০ সালে সদ্য উদ্ভাবিত শিখাবর্ণালীবীক্ষণযন্ত্র ব্যবহার করে সিজিয়াম আবিষ্কার করেন। প্রথম দিকে সিজিয়ামের প্রয়োগনির্বাত নলের(ভ্যাকুয়াম টিউব) "গেটার" এবংআলোক-তড়িৎকোষের মধ্যে সীমাবদ্ধ ছিল। সূক্ষ্মপারমাণবিক ঘড়িতেসিজিয়াম ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ১৯৬৭ সালেআন্তর্জাতিক একক পদ্ধতিতেসময়ের সংজ্ঞা নিরূপণ করতে নিস্তেজ সিজিয়াম-১৩৩ পরমাণুর ব্যবহার শুরু হয়। বিজ্ঞানের ভাষায় সেকেন্ডের সংজ্ঞা হল “সিজিয়াম-১৩৩ পরমাণুর নিষ্ক্রিয় অবস্থায় ২টিহাইপারফাইনলেভেলের মধ্যে হওয়া বিকিরণের ৯,১৯২,৬৩১,৭৭০ টি পর্যায়কাল এর সমান সময়”।
১৯৯০-এর দশক থেকেসিজিয়াম ফরমেটও খনন কাজে ব্যবহৃত তরল রূপে উপাদানটির ব্যাপক প্রয়োগ হচ্ছে। তবে বিদ্যুৎ উৎপাদন,ইলেকট্রনিক্সএবংরসায়নেওএর বিভিন্ন প্রয়োগ রয়েছে। তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ সিজিয়াম-১৩৭ এর অর্ধায়ু প্রায় ৩০ বছর এবং এটি চিকিৎসা সংক্রান্ত যন্ত্রপাতি, ইন্ডাস্ট্রিয়াল গেজ এবংজলবিদ্যায়ব্যবহৃত হয়। অ-তেজস্ক্রিয় সিজিয়াম যৌগগুলি স্বল্পমাত্রায় বিষাক্ত, তবে ধাতুটির বিশুদ্ধ দশায় জলের সাথে বিস্ফোরক প্রতিক্রিয়া করার প্রবণতার কারণে সিজিয়ামকে একটি বিপজ্জনক উপাদান হিসাবে বিবেচনা করা হয়। এর রেডিওআইসোটোপগুলিও স্বাস্থ্য ও পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর।
এর কঠিন অবস্থায়, সমস্ত কঠিন পদার্থের মধ্যে সিজিয়াম সবচেয়ে নমনীয়।মোহজ স্কেলেএটির কাঠিন্য মাত্র ০.২ মোহ। এটি একটিঅতিনমনীয়, ফ্যাকাশে সোনালি ধাতু যা স্বল্প পরিমাণঅক্সিজেনেরউপস্থিতিতেও তার সঙ্গে বিক্রিয়া করে ধূসর বর্ণ ধারণ করে।তাই পরিবহনের সময় একেখনিজতেলের(পেট্রোলিয়াম বা ক্রুড অয়েল নয়) মধ্যে রাখা হয়। এটিরগলনাঙ্ক২৮.৫ °C (৮৩.৩ °F) যার ফলে এটি অদ্যাবধি পাওয়া ওই ৫ টিমৌলিক ধাতুগুলিরমধ্যে একটি যাকক্ষ তাপমাত্রায়বা তার কাছাকাছি তাপমাত্রায় তরল অবস্থায় থাকে। অন্য ধাতুগুলো হলোরুবিডিয়াম(৩৯°C [১০২°F]),ফ্রান্সিয়াম(আনুমানিক ২৭°C [৮১°F]),পারদ(−৩৯°C [−৩৮°F]) এবংগ্যালিয়াম(৩০°C [৮৬°F])।ব্রোমিনওকক্ষ তাপমাত্রায় তরল (− ৭.২ °C [১৯.০ °F]) তবে এটি একটিহ্যালোজেন,ধাতুনয়। পারদ একমাত্র স্থিতিশীল মৌলিক ধাতু যার গলনাঙ্ক সিজিয়ামের চেয়ে কম।এছাড়া ধাতুটিরস্ফুটনাঙ্ক৬৪১ °C (১,১৮৬ °F) যা পারদ ছাড়া অন্য সব স্থিতিশীল ধাতুর মধ্যে ন্যূনতম।ধারণা করা হয়কোপার্নিসিয়ামএবংফ্লেরোভিয়ামেরস্ফুটনাঙ্ক পারদ এবং সিজিয়ামের তুলনায় কম, তবে এগুলি অত্যন্ততেজস্ক্রিয়এবং এগুলি ধাতু কিনা তা নিশ্চিত নয়।
সিজিয়াম অন্যান্যক্ষারীয় ধাতু,সোনাএবং পারদের (সংমিশ্রণ) সাথে মিশেসংকর ধাতুগঠন করে। তবে ৬৫০°C (১২০২°F) এর কম তাপমাত্রায় এটিকোবাল্ট,লোহা,মলিবডেনাম,নিকেল,প্ল্যাটিনাম,ট্যানটালামবাটাংস্টেনেরসাথে মিশ্রিত হয় না। এটিঅ্যান্টিমনি,গ্যালিয়াম,ইন্ডিয়ামএবংথোরিয়ামেরসাথে সুগঠিতআন্তঃধাতব যৌগগঠন করে, যা আলোক সংবেদনশীল।এটিলিথিয়ামব্যতীত অন্যান্য ক্ষার ধাতুর সাথে মিশ্রিত হয়। ৪১% সিজিয়াম, ৪৭%পটাশিয়ামএবং ১২%সোডিয়ামেরমোলার বণ্টনে তৈরি সংকর ধাতুটি (alloy) যেকোনো পরিচিত ধাতব সংকর ধাতুর মধ্যে সর্বনিম্ন গলনাঙ্ক ধারণ করে, যা −৭৮ °C (−১০৮ °F)।এর কিছুঅ্যামালগাম(amalgam) নিয়ে গবেষণা করা হয়েছে; যেমন CsHg₂ এর কালো রঙের উপর একটি উজ্জ্বল বেগুনি ধাতব দ্যুতি লক্ষ করা যায়, অন্যদিকে CsHg সোনালি রঙের হয় এবং এটিরও ধাতব দ্যুতি রয়েছে।
সিজিয়ামের সোনালি রঙ এর কারণ হলোক্ষার ধাতুগুলিরইলেকট্রনউত্তেজিত করতে প্রয়োজনীয় আলোরকম্পাঙ্ক(frequency) গ্রুপটি নিচের দিকে নামার সাথে সাথে হ্রাস পাওয়া।লিথিয়ামথেকেরুবিডিয়ামেরক্ষেত্রে এই কম্পাঙ্কঅতিবেগুনিঅঞ্চলে থাকে, কিন্তু সিজিয়ামের ক্ষেত্রে এটি নীল-বেগুনিবর্ণালীতেপ্রবেশ করে। অন্য কথায়, ক্ষার ধাতুগুলিরপ্লাজমোনিক কম্পাঙ্কলিথিয়ামথেকে সিজিয়ামের দিকে হ্রাস পায়। এর ফলে সিজিয়াম বেগুনি আলোকে আংশিকভাবে শোষণ করে এবং অন্যান্য রং (যেগুলির কম্পাঙ্ক কম) প্রতিফলিত করে; তাই এটি হলদে রঙের দেখায়।এরযৌগগুলিনীলবা বেগুনিরঙের শিখা সৃষ্টি করে।
সিজিয়াম বিভিন্নরূপভেদরয়েছে, যার মধ্যে একটিডাইসিজিয়ামনামে পরিচিত যা একটিডাইমার।
সিজিয়াম ধাতু অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল এবংপাইরোফোরিক। এটি বাতাসের সংস্পর্শে স্বতঃস্ফূর্তভাবে জ্বলে ওঠে এবং নিন্ম তাপমাত্রাতেও পানির সাথে বিস্ফোরক প্রতিক্রিয়া করে, যার প্রবণতা অন্যান্য ক্ষার ধাতুগুলোর চেয়েও বেশি।এটি −১১৬ °C (−১৭৭ °F) এর মতো নিম্ন তাপমাত্রায় বরফের সাথেও প্রতিক্রিয়া করে।এই উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতার কারণে, সিজিয়াম ধাতুস্বাস্থ্য ঝুঁকিপূর্ণ পদার্থহিসেবে বর্গীভূত। এটি নিরুদ (পানিশূন্য),সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনে(যেমন খনিজতেল) সংরক্ষণ ও পরিবহন করা হয়। এটি শুধুমাত্রনিষ্ক্রিয় গ্যাসের(যেমনআর্গন) উপস্থিতিতে নাড়াচাড়া করা যেতে পারে। তবে, পানির সংস্পর্শে সিজিয়ামের বিস্ফোরণ সাধারণত পানির সংস্পর্শে সোডিয়ামের বিস্ফোরণের চেয়ে কম শক্তিশালী হয়, কারণ সিজিয়াম পানির সাথে স্পর্শের সাথে সাথে তাৎক্ষণিকভাবে বিস্ফোরণ ঘটায়, যার ফলে হাইড্রোজেন জমা হওয়ার সময় কম পায়।সিজিয়াম বায়ুশূন্য বোরোসিলিকেট গ্লাস অ্যাম্পুলে সংরক্ষণ করা যেতে পারে। পরিমাণে ১০০ গ্রাম (৩.৫ আউন্স) এর বেশি হলে, সিজিয়াম বায়ুনিরোধক স্টেইনলেস স্টিলের পাত্রে পরিবহন করা হয়।
সিজিয়ামের রসায়ন অন্যান্যক্ষার ধাতুরমতোই, বিশেষ করেরুবিডিয়ামের, যাপর্যায় সারণিতেসিজিয়ামের ওপরে অবস্থান করে।অন্যান্য সব ক্ষার ধাতুর মতই সিজিয়াম সাধারণভাবেই +১ জারন অবস্থায় থাকে। তবে,সিজাইডে(সিজিয়াম এরঅ্যালকালাইডঅবস্থা) এই ধর্মের ব্যতিক্রম লক্ষ করা যায় এখানে এটি Cs−অ্যানায়নধারণ করে এবং −১ জারন অবস্থায় থাকতে পারে।তাত্ত্বিক গবেষণায় দেখা গেছে যে, চরম চাপের (৩০ GPa এর বেশি) অবস্থায় এর অভ্যন্তরীণ ৫pইলেকট্রনগুলোরাসায়নিক বন্ধনতৈরি করতে পারে, যেখানে সিজিয়াম সপ্তম ৫p উপাদানের মতো আচরণ করে। এই ব্যাপারটি ইঙ্গিত করে যে এমন অবস্থায় সিজিয়াম উচ্চতর জারন অবস্থায় (+২ থেকে +৬) অবস্থান করতে পারে।সিজিয়াম অন্যান্য ক্ষার ধাতুর (অ-তেজস্ক্রিয়) তুলনায় বেশিপারমাণবিক ভরএবং বেশিতড়িৎধনাত্মকহওয়ায় কিছু সামান্য পার্থক্য লক্ষ করা যেতে পারে।সিজিয়াম সবচেয়ে তড়িৎধনাত্মক রাসায়নিক উপাদান।সিজিয়াম আয়ন অন্যান্য হালকা ক্ষার ধাতুর আয়নগুলোর তুলনায় বড় এবং কম "শক্তিশালী"।
বেশিরভাগ সিজিয়াম যৌগে এই উপাদানটিক্যাটায়ন(Cs⁺) আকারে থাকে, যা বিভিন্ন ধরণের ঋণাত্মক আয়ন তথাঅ্যানায়নেরসাথেআয়নিক বন্ধনগঠন করে। তবে একটি বিশেষ ব্যতিক্রম হলসিজাইডআয়ন (Cs⁻)এবং আরও কিছু সাবঅক্সাইড (অক্সাইড পরিচ্ছেদে দেখুন)। সাম্প্রতিককালে, ধারণা করা হয় যে উচ্চ চাপের অধীনে সিজিয়ামপি-ব্লকেরউপাদানের মত আচরণ করতে পারে এবং আরও উচ্চজারণ অবস্থার(যেমন CsFn যেখানে n > 1)ফ্লোরাইডগঠন করতে সক্ষম হতে পারে।তবে এই ধারণাটি আরও পরীক্ষার মাধ্যমে প্রমাণিত হওয়া প্রয়োজন।
Cs⁺ এর লবণ সাধারণত বর্ণহীন হয়, যদি না ঋণাত্মক আয়নটি নিজেই রঙিন হয়। অনেক সাধারণ লবণ জল শোষণ করে (জলাকর্ষী), তবে তা কোমল ক্ষার ধাতুসমূহের সংশ্লিষ্ট লবণের তুলনায় কম।ফসফেট,অ্যাসিটেট,কার্বনেট,হ্যালাইড, অক্সাইড, নাইট্রেট, এবং সালফেট লবণ পানিতে দ্রবণীয়। তবে এরদ্বৈত লবণগুলো(অথবা যুগ্ম বা দ্বি) সাধারণত কম দ্রবণীয় হয়। আর সিজিয়াম অ্যালুমিনিয়াম সালফেটের কম দ্রবণীয়তার ব্যাপারটিকে Cs কে আকরিক থেকে পরিশোধনের সময় কাজে লাগানো হয়।অ্যান্টিমনি(যেমন CsSbCl₄),বিসমাথ,ক্যাডমিয়াম,তামা,লোহাএবংসীসারসাথে এর দ্বৈত লবণগুলিও কমদ্রবণীয়।
সিজিয়াম হাইড্রোক্সাইড(CsOH) অত্যন্ত জলাকর্ষী এবং শক্তিশালীক্ষারক।এটি দ্রুত সিলিকন-এর মতোঅর্ধপরিবাহীরপৃষ্ঠ ক্ষয় করে ফেলে।রসায়নবিদরা পূর্বে CsOH-কে "শক্তিশালীতমক্ষারক" হিসেবে গণ্য করতেন, যা মূলত বৃহৎ সিজিয়াম (Cs⁺) আয়ন এবং হাইড্রক্সাইড (OH⁻)-এর মধ্যে অপেক্ষাকৃত দুর্বল আকর্ষণের দিকটিকে প্রতিফলিত করে।এটি আসলে সবচেয়ে শক্তিশালীআরহেনিয়াস ক্ষারক। তবে কিছু যৌগ যেমনএন-বিউটাইলিথিয়াম, সোডিয়াম অ্যামাইড,সোডিয়াম হাইড্রাইড,সিজিয়াম হাইড্রাইডইত্যাদি, যা পানির সাথে প্রবলভাবে বিক্রিয়া করে এবং পানিতে দ্রবীভূত হতে পারে না, তবে কেবলমাত্র অনাদ্রপোলার অ্যাপ্রোটিক দ্রাবকেব্যবহৃত হয়,ব্রনস্টেড-লাউরি অম্ল-ক্ষার তত্ত্বেরভিত্তিতে আরও ক্ষারীয়।
সিজিয়াম এবং সোনার একটিস্টয়কিওমিতিকমিশ্রণ উত্তপ্ত করা হলে হলুদসিজিয়াম অরাইড(Cs⁺Au⁻) তৈরি হয়। এখানে অরাইডঅ্যানায়নএকটিছদ্মহ্যালোজেনহিসাবে কাজ করে। যৌগটি পানির সাথে তীব্র প্রতিক্রিয়া করেসিজিয়াম হাইড্রোক্সাইড,ধাতব সোনাএবংহাইড্রোজেনগ্যাস উৎপন্ন করে। তরলঅ্যামোনিয়াতেএটি সিজিয়াম-নির্দিষ্ট আয়ন বিনিময় রজনের সাথে প্রতিক্রিয়া করেটেট্রামিথাইলঅ্যামোনিয়াম অরাইডতৈরি করতে পারে। অনুরূপপ্লাটিনামযৌগ, লাল সিজিয়াম প্লাটিনাইড (Cs₂Pt), প্লাটিনাইড আয়ন ধারণ করে, যা একটি ছদ্মক্যালকোজেনহিসাবে আচরণ করে।
অন্যান্য ধাতবক্যাটায়নেরমতো, দ্রবণে Cs⁺লুইস ক্ষারেরসাথে জটিল যৌগ গঠন করে। এর বড় আকারের কারণে Cs⁺ সাধারণত ৬-এর অধিকসমন্বয় সংখ্যাগ্রহণ করে। যা ছোট ধাতব ক্ষার ক্যাটায়নের জন্য আদর্শ সংখ্যা (সাধারণত ৪-৬)। CsCl-এর অষ্টক-সমন্বয়ে (8-coordination) এই পার্থক্যটি স্পষ্ট হয়ে উঠে। এই উচ্চ সমন্বয় সংখ্যা এবংদুর্বলতার(সমযোজী বন্ধনগঠনের প্রবণতা) ব্যাপারটিকে Cs⁺-কে অন্যান্য ক্যাটায়ন থেকে আলাদা করতে কাজে লাগানো হয়। বিশেষ করে পারমাণবিক বর্জ্য ব্যবস্থাপনার ক্ষেত্রে, যেখানে ¹³⁷Cs⁺-কে প্রচুর পরিমাণ অ-তেজস্ক্রিয় K⁺ থেকে আলাদা করতে হয়।
সিজিয়াম ফ্লোরাইড(CsF) একটি জলাকর্ষী সাদাকঠিন পদার্থযাঅর্গানোফ্লোরিন রসায়নেফ্লোরাইডআয়নের উৎস হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।সিজিয়াম ফ্লোরাইডের কাঠামো হ্যালাইট ধরনের, যার অর্থ Cs+ এবং F− একটিঘনকাকার ঘনসন্নিবেশবিন্যাস তৈরি করে, যেমনটা দেখা যায়সোডিয়াম ক্লোরাইডেNa+ এবং Cl− এর মধ্যে।লক্ষণীয় ব্যাপার হচ্ছে, সিজিয়াম এবং ফ্লোরিন যথাক্রমে সকল পরিচিত মৌলগুলোর মধ্যে সর্বনিম্ন এবং সর্বোচ্চতড়িৎঋণাত্মকতাপ্রদর্শন করে।
সিজিয়াম ক্লোরাইড(CsCl) অতি পরিচিতঘনকাকার কেলাসন পদ্ধতিতেকেলাসগঠন করে। এটিকে "সিজিয়াম ক্লোরাইড কাঠামো"ও বলা হয়।এই কাঠামোগত মোটিফটি একটি সরল ঘনকাকার ল্যাটিস নিয়ে গঠিত, যেখানে প্রতিটি সিজিয়ামপরমাণুআটটিক্লোরাইডপরমাণু দ্বারা এবং প্রতিটি ক্লোরাইড পরমাণু আটটি সিজিয়াম পরমাণু দ্বারা বেষ্টিত থাকে। ক্লোরাইড পরমাণুগুলি ঘনক্ষেত্রের প্রান্তে ল্যাটিস বিন্দুতে অবস্থান করে অন্যদিকে সিজিয়াম পরমাণুগুলি ঘনক্ষেত্রের কেন্দ্রে থাকা গহ্বরে অবস্থান করে। এই কাঠামোটিCsBrএবংCsIছাড়াও আরও অনেক যৌগের ক্ষেত্রে দেখা যায় যদিও তাতে সিজিয়াম উপস্থিত নেই। অন্যদিকে, অন্যান্য বেশিরভাগ ক্ষারীয় হ্যালাইডেরসোডিয়াম ক্লোরাইড(NaCl) কাঠামো থাকে।CsCl কেলাস কাঠামোটি তার ধরণের জন্য উপযুক্ত, কারণ Cs⁺ (১৭৪pm) এবং Cl⁻ (১৮১ pm) এরআয়নিক ব্যাসার্ধতাদের মধ্যেঘনকাকার ঘনসন্নিবেশেরজন্য আদর্শ।
অন্য ক্ষার ধাতুগুলোর তুলনায় সিজিয়ামঅক্সিজেনেরসাথে অসংখ্য পরিমাণেযুগ্ম যৌগতৈরি করে। যখন সিজিয়াম বাতাসে প্রজ্জ্বলিত হয় তখন প্রধান পণ্য হিসেবেসুপারঅক্সাইডCsO₂ তৈরি হয়।"স্বাভাবিক"সিজিয়াম অক্সাইড(Cs₂O) হলুদ-কমলা রঙের ষড়ভুজাকৃতিরকেলাসগঠন করে।এটি একমাত্র অক্সাইড যা অ-CdCl₂ ধরনের।এটি ২৫০ °C (৪৮২ °F)-এ বাষ্পীভূত হয় এবং ৪০০ °C (৭৫২ °F)-এর উপরের তাপমাত্রায় সিজিয়াম ধাতু এবংপারঅক্সাইডCs₂O₂-এ ভেঙে যায়।সুপারঅক্সাইডএবংওজোনাইডCsO₃ ছাড়াও,বেশ কয়েকটি উজ্জ্বল রঙেরসাবঅক্সাইডনিয়েও গবেষণা করা হয়েছে।এর মধ্যে রয়েছে Cs₇O, Cs₄O, Cs₁₁O₃, Cs₃O (গাঢ় সবুজ), CsO, Cs₃O₂,এবং Cs₇O₂।শেষেরটিকে (Cs₇O₂) বায়ুশূন্য পরিবেশে উত্তপ্ত করে Cs₂O তৈরি করা যেতে পারে।সিজিয়ামসালফার,সেলেনিয়ামএবংটেলুরিয়ামেরসাথেওযুগ্ম যৌগতৈরি করে।
এ পর্যন্ত সিজিয়ামের ৪১টিআইসোটোপপাওয়া গিয়েছে। যার ভর সংখ্যা (অর্থাৎনিউক্লিয়াসেনিউক্লিয়নেরসংখ্যা) ১১২ থেকে ১৫২ পর্যন্ত। এর মধ্যে কয়েকটি জড় তারার অভ্যন্তরে ধীর নিউট্রন অধিগ্রহণ প্রক্রিয়া (এস-প্রক্রিয়া)এবংঅতিনবতারাবিস্ফোরণেরআর-প্রক্রিয়ারমাধ্যমে হালকা পদার্থ থেকে সংশ্লেষিত হয়।সিজিয়ামের একমাত্রস্থিতিশীলআইসোটোপহলোCs। যার মধ্যে ৭৮টিনিউট্রনরয়েছে। যদিও এরপারমাণবিক ঘূর্ণনবিপুল (⁠+৭/২+), এটিনিউক্লীয় চৌম্বক অনুরণন(NMR) গবেষণার জন্য ১১.৭MHzঅনুনাদীকম্পাঙ্কেব্যবহৃত হতে পারে।
তেজস্ক্রিয়আইসোটোপCs-এরঅর্ধায়ুপ্রায় ২.৩ মিলিয়ন বছর, যা সিজিয়ামের সব তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের মধ্যে দীর্ঘতম।CsএবংCs-এর অর্ধায়ু যথাক্রমে ৩০ বছর এবং ২ বছর।Csবিটা ক্ষয়েরমাধ্যমে স্বল্পস্থায়ীBa-তে রূপান্তরিত হয় এবং পরে অ-তেজস্ক্রিয়বেরিয়ামেপরিণত হয়। অন্যদিকেCs সরাসরিBa-তে রূপান্তরিত হয়। ১২৯, ১৩১, ১৩২ এবং ১৩৬ ভর সংখ্যাযুক্ত আইসোটোপগুলোরঅর্ধায়ুএকদিন থেকে দুই সপ্তাহ পর্যন্ত। অপরদিকে অন্যান্য বেশিরভাগ আইসোটোপের অর্ধায়ু কয়েক সেকেন্ড থেকে এক সেকেন্ডেরও কম। অন্তত ২১টি স্বল্প-সুস্থিতনিউক্লিয়ার আইসোমারবিদ্যমান রয়েছে।Cs ছাড়া (যার অর্ধায়ু প্রায় ৩ ঘণ্টা) অন্যান্য সবগুলোই খুবই অস্থির এবং কয়েক মিনিট বা তার কম অর্ধায়ুতে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।
Csপারমাণবিক চুল্লিতেউৎপন্ন ইউরেনিয়ামেরদীর্ঘস্থায়ী ফিশন পণ্যগুলোরএকটি।তবে এই ফিশন পণ্যের উৎপাদন বেশিরভাগপারমাণবিক চুল্লিতেকমে যায়, কারণ এর পূর্ববর্তী পদার্থXeএকটি শক্তিশালীনিউট্রন শোষক(neutron poison/neutron absorber) এবং প্রায়শইCs-এ ক্ষয় হওয়ার আগে স্থিতিশীলXe-তে রূপান্তরিত হয়।
Cs থেকেBa-তে আসার সময়বিটা ক্ষয়েরফলেBa স্থিতিশীল অবস্থা (গ্রাউন্ড স্টেট)Ba-তে শিথিল হওয়ার সময়গামা রশ্মিনির্গত হয়, যেখানে নির্গতফোটনেরশক্তি ০.৬৬১৭ MeV।Cs এবংSrহলনিউক্লিয়ার ফিশনেরপ্রধানণ্য এবংব্যবহৃত পারমাণবিক জ্বালানিরকয়েক বছর ঠান্ডা হওয়ার পরওতেজস্ক্রিয়ধর্মিতারপ্রধান উৎস, যা কয়েক শত বছর পর্যন্ত স্থায়ী হয়।এই দুইআইসোটোপচেরনোবিল বিপর্যয়েরএলাকায় অবশিষ্ট তেজস্ক্রিয়ধর্মিতার প্রধান উৎস।কম অধিগ্রহণ হারের কারণে,Cs-কেনিউট্রন অধিগ্রহণেরমাধ্যমে নিঃশেষ করা সম্ভব নয়। বর্তমানে এর একমাত্র সমাধান হল সময়ের সঙ্গে সঙ্গে ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়া।
নিউক্লিয়ার ফিশনথেকে উৎপন্ন প্রায় সব সিজিয়াম মূলত নিউট্রন-সমৃদ্ধ বিভাজন পণ্যগুলোরবিটা ক্ষয়েরমাধ্যমে আসে। যেখানে এটিআয়োডিনএবংজেননেরবিভিন্ন আইসোটোপ অতিক্রম করে।যেহেতু আয়োডিন এবং জেননউদ্বায়ীএবংপারমাণবিক জ্বালানিবা বায়ুর মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়তে পারে তাইতেজস্ক্রিয়ধর্মীসিজিয়াম প্রায়শই বিভাজনের মূল স্থান থেকে অনেক দূরে তৈরি হয়।১৯৫০-এর দশক থেকে ১৯৮০-এর দশক পর্যন্তপারমাণবিক অস্ত্রপরীক্ষার সময়Csবায়ুমণ্ডলেমুক্তি পায় এবংতেজস্ক্রিয় অবক্ষেপণেরএকটি উপাদান হিসেবে পৃথিবী-পৃষ্ঠে ফিরে আসে। এটি সেই সময়ে মাটি এবং পললের অবস্থার পরিবর্তনের কারণ।
সিজিয়াম একটি অপেক্ষাকৃত বিরলমৌল। পৃথিবীরভূ-ত্বকেগড়ে প্রতি মিলিয়নে ৩ অংশ (৩পিপিএম) সিজিয়াম পাওয়া যায় বলে ধারণা করা হয়।এটিপদার্থেরমধ্যে ৪৫তম সর্বাধিক প্রতুল মৌল এবংধাতুরমধ্যে ৩৬তম সর্বাধিক প্রতুল মৌল।সিজিয়াম রাসায়নিকভাবে ঘনিষ্ঠরূপে সম্পর্কিত রুবিডিয়ামের তুলনায় ৩০ গুণ কম প্রতুল।
সিজিয়াম তার বৃহৎআয়নিক ব্যাসার্ধেরজন্য "বিষম মৌল"গুলোর মধ্যে একটি হয়ে উঠেছে।ম্যাগমা কেলাসীভবনেরসময় সিজিয়াম তরল অবস্থায় ঘনিভূত হয় এবং শেষে কেলাসে রূপান্তরিত হয়। এই কারণে, সিজিয়ামের বৃহত্তম মজুদ জোনপেগমাটাইটআকরিকের মধ্যে পাওয়া যায়, যা এই সমৃদ্ধকরণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গঠিত হয়।রুবিডিয়ামযত সহজেপটাশিয়ামকেপ্রতিস্থাপিত করতে পারে সিজিয়াম তত সহজে পারে না। তাই ক্ষারীয় বাষ্পীভূত খনিজ যেমনসিলভাইট(KCl) এবংকার্নালাইট(KMgCl₃·6H₂O) মাত্র ০.০০২% সিজিয়াম ধারণ করতে পারে। ফলস্বরূপ, সিজিয়াম খুব কম সংখ্যক খনিজে পাওয়া যায়। কিছু খনিজ, যেমনবেরিল(Be₃Al₂(SiO₃)₆) এবংঅ্যাভোগাড্রাইট((K,Cs)BF₄)-এ সিজিয়ামের শতাংশ পরিমাণ থাকতে পারে।পেজোটাইট(Cs(Be₂Li)Al₂Si₆O₁₈)-এ সিজিয়াম অক্সাইড (Cs₂O) সর্বোচ্চ ১৫ wt% এবং বিরল খনিজলন্ডোনাইটে((Cs,K)Al₄Be₄(B,Be)₁₂O₂₈) সর্বোচ্চ ৮.৪ wt% পাওয়া যায়। সাধারণতরোডিজাইটেএর উপস্থিতি আরও কম।অর্থনৈতিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ একমাত্র সিজিয়াম আকরিক হলোপলিউসাইট(Cs(AlSi₂O₆))। যা সারা বিশ্বে কয়েকটি স্থানে জোন পেগমাটাইটে পাওয়া যায়। এটিলিথিয়ামেরবাণিজ্যিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ খনিজ লেপিডোলাইট ও পেটালাইটের সাথে সম্পর্কিত। পেগমাটাইটে কণার বড় আকার এবং খনিজগুলোর উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক থাকার কারণে এটি খননের জন্য লাভজনক ও আদর্শ, উচ্চ-গ্রেডের আকরিক উৎপাদন করে।
বিশ্বের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এবং সমৃদ্ধ সিজিয়াম উৎস হচ্ছেকানাডারম্যানিটোবায়বার্নিক লেকেরট্যানকো খনি। যেখানে প্রায় ৩৫০,০০০মেট্রিক টনপলিউসাইট আকরিক আছে বলে অনুমান করা হয়। যা বিশ্বের রিজার্ভের দুই তৃতীয়াংশেরও বেশি।যদিও পলিউসাইটে সিজিয়ামেরস্টয়কিওমিতিকপরিমাণ ৪২.৬%, এই ক্ষেত্র থেকে প্রাপ্ত শুদ্ধ পলিউসাইট নমুনাগুলির মধ্যে কেবল ৩৪% সিজিয়াম রয়েছে, এবং এর গড় পরিমাণ হচ্ছে ২৪wt%।বাণিজ্যিক পলিউসাইটে ১৯% এর বেশি সিজিয়াম থাকে।জিম্বাবুয়েরবিকিটাপেগমাটাইট ক্ষেত্রটি তার পেটালাইটের জন্য খনন করা হয়, তবে এতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণ পলিউসাইটও রয়েছে। পলিউসাইটের আরেকটি উল্লেখযোগ্য উৎস হচ্ছেনামিবিয়ারক্যারিবিব মরুভূমি।বর্তমান বিশ্বে খনন হার প্রতি বছর ৫ থেকে ১০ মেট্রিক টন হওয়ায় এর রিজার্ভ হাজার বছর ধরে টিকে থাকবে।
১৮৬০ সালে,রবার্ট বুনসেনএবংগুস্তাভ কিরশফজার্মানিরডুরখেইম শহরে,খনিজ পানিতেসিজিয়াম আবিষ্কার করেন। নির্গত বর্ণালীতে উজ্জ্বল নীল রেখার কারণে তারা ল্যাটিন শব্দcaesiusথেকে নামটি গ্রহণ করেন। যার অর্থ ‘নীলচে ধূসর’।সিজিয়াম ছিল প্রথম মৌল যাবর্ণালিবীক্ষণযন্ত্র ব্যবহার করে আবিষ্কৃত হয়েছিল। বুনসেন এবং কিরশফ মাত্র এক বছর আগে এই যন্ত্রটি উদ্ভাবন করেছিলেন।
বিশুদ্ধ সিজিয়ামের নমুনা সংগ্রহ করার জন্য ৪৪,০০০লিটার(৯,৭০০imp gal; ১২,০০০US gal) খনিজ জল বাষ্পীভূত করা হয়েছিল, যা থেকে ২৪০কিলোগ্রাম(৫৩০পাউন্ড) ঘনীভূত লবণ-দ্রবণ তৈরি হয়। ক্ষারীয়মৃত্তিকা ধাতুগুলোকেসালফেট বা অক্সালেট আকারে পৃথক করা হয়, যাতেক্ষার ধাতুদ্রবণে থেকে যায়। পরে এই দ্রবণকেনাইট্রেটেরূপান্তর এবংইথানলেরসাহায্যে নিষ্কাশনের মাধ্যমেসোডিয়াম-মুক্ত একটি মিশ্রণ তৈরি করা হয়। এই মিশ্রণ থেকেলিথিয়ামকেঅ্যামোনিয়াম কার্বনেটব্যবহার করে আলাদা করা হয়।পটাসিয়াম,রুবিডিয়ামএবং সিজিয়ামক্লোরোপ্লাটিনিক অ্যাসিডেরসাথে মিলে অদ্রবণীয় লবণ তৈরি করে, তবে গরম পানিতে এই লবণের দ্রবণীয়তার সামান্য পার্থক্য দেখা যায়। ফলে কম দ্রবণীয় সিজিয়াম এবং রুবিডিয়াম হেক্সাক্লোরোপ্লাটিনেট ((Cs,Rb)2PtCl6)আংশিক কেলাসনেরমাধ্যমে আলাদা করা হয়। পরবর্তীতে হেক্সাক্লোরোপ্লাটিনেটকে হাইড্রোজেনের সাহায্যে বিজারণের মাধ্যমে সিজিয়াম এবং রুবিডিয়াম পৃথক করা হয়। এরপর তাদের কার্বনেটেরঅ্যালকোহলেদ্রবণীয়তার পার্থক্যকে কাজে লাগিয়ে তাদের আলাদা করা হয়। এই প্রক্রিয়ায় ৪৪,০০০ লিটারখনিজ জলথেকে ৯.২ গ্রাম (০.৩২ আউন্স)রুবিডিয়াম ক্লোরাইডএবং ৭.৩ গ্রাম (০.২৬আউন্স)সিজিয়াম ক্লোরাইডপাওয়া যায়।
সিজিয়াম ক্লোরাইড থেকে দুই বিজ্ঞানী নতুন উপাদানেরপারমাণবিক ওজনঅনুমান করেছিলেন ১২৩.৩৫ (বর্তমান গ্রহণযোগ্য মান ১৩২.৯)।তারা গলিত সিজিয়াম ক্লোরাইডেরতড়িৎ বিশ্লেষণ(ইলেক্ট্রোলাইসিস) করে মৌলিক সিজিয়াম তৈরি করার চেষ্টা করেন কিন্তু ধাতুর পরিবর্তে একটি নীল সমজাতীয় পদার্থ পান যা "খালি চোখে বাঅনুবীক্ষণ যন্ত্রেরনিচে কোনো ধাতব পদার্থের ক্ষুদ্রতম চিহ্নও দেখায়নি"। ফলে তারা এটিকে একটিসাবক্লোরাইড(Cs₂Cl) হিসেবে চিহ্নিত করেন। প্রকৃতপক্ষে, উৎপন্ন পদার্থটি সম্ভবত ধাতু এবং সিজিয়াম ক্লোরাইডের একটিকোলয়েডালমিশ্রণ ছিল।ক্লোরাইডের জলীয় দ্রবণের তড়িৎ বিশ্লেষণ যখন পারদ ক্যাথোডের সাহায্যে করা হয় তখন সিজিয়ামঅ্যামালগামউৎপন্ন হয় যা জলীয় অবস্থায় সহজেই ভেঙে যায়।অবশেষে,সুইডিশরসায়নবিদকার্ল সিটারবার্গতার ডক্টরেট গবেষণার সময়কেকুলেএবং বুনসেনের সাথে কাজ করার সময় খাঁটি সিজিয়াম ধাতু পৃথক করতে সক্ষম হন।১৮৮২ সালে তিনিসিজিয়াম সায়ানাইডেরতড়িৎ বিশ্লেষণ করে সিজিয়াম ধাতু তৈরি করেন যা ক্লোরাইডের সমস্যাগুলি এড়িয়ে যায়।
ঐতিহাসিকভাবে সিজিয়ামের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহার ছিল গবেষণা ও উন্নয়নে, প্রধানতরসায়নও বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে। ১৯২০-এর দশক পর্যন্ত সিজিয়ামের খুব কম ব্যবহার ছিল, যখন এটি রেডিওভ্যাকুয়াম টিউবেব্যবহৃত হতে শুরু করে। সেখানে এটি দুটি ভূমিকা পালন করত: একটিগেটারহিসেবে এটি উৎপাদনের পরে অতিরিক্ত অক্সিজেন অপসারণ করত এবং উত্তপ্তক্যাথোডেরউপর আবরণ হিসেবে এটিতড়িৎ পরিবাহিতাবাড়িয়ে তুলত। ১৯৫০-এর দশক পর্যন্ত সিজিয়ামকে উচ্চ কর্মক্ষমতাসম্পন্ন শিল্প ধাতু হিসেবে স্বীকৃতি দেওয়া হয়নি।সক্রিয় না থাকা সিজিয়ামের ব্যবহারের মধ্যে ছিলআলোক সংবেদনশীল কোষ, ফটোমাল্টিপ্লায়ার টিউব, ইনফ্রারেড স্পেকট্রোফটোমিটারের অপটিক্যাল উপাদান, বিভিন্ন জৈব বিক্রিয়ারঅনুঘটক, স্কিন্টিলেশন কাউন্টারের কেলাস, এবং ম্যাগনেটোহাইড্রোডাইনামিক শক্তি জেনারেটরে।সিজিয়াম ধনাত্মকআয়নের একটি উৎস হিসেবে সেকেন্ডারি আয়ন ভর স্পেকট্রোমেট্রি (SIMS)-তেও ব্যবহৃত হয়।
১৯৬৭ সাল থেকেআন্তর্জাতিক পরিমাপ পদ্ধতি(International System of Measurements) সময়ের প্রধান একক, সেকেন্ড, সিজিয়ামের উপর ভিত্তি করে নির্ধারণ করেছে।আন্তর্জাতিক একক পদ্ধতি(SI) সেকেন্ডকে সংজ্ঞায়িত করে এইভাবে: সিজিয়াম-১৩৩ এর নিষ্ক্রিয়-অবস্থার দুটি হাইপারফাইন শক্তি স্তরের মধ্যে পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত বিকিরণ রেখার মাইক্রোওয়েভকম্পাঙ্কের৯,১৯২,৬৩১,৭৭০ পর্যায়ের সময়কাল।১৯৬৭ সালের ওজন ও পরিমাপের ১৩তম সাধারণ সম্মেলনে সেকেন্ডকে এভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছিল: "সিজিয়াম-১৩৩ পরমাণুর নিষ্ক্রিয়-অবস্থায় এবং বাইরের ক্ষেত্র দ্বারা অপ্রভাবিত অবস্থায়,হাইপারফাইনট্রানজিশনের মাধ্যমে শোষিত বা নির্গত মাইক্রোওয়েভ আলোর ৯,১৯২,৬৩১,৭৭০ টি পর্যায়ের সময়কাল।"
সিজিয়াম 133  (Cs 133) পরমাণুর 9,192,631,770 টি স্পন্দন সম্পন্ন করতে যে পরিমাণ সময় নেয়, সেটি হচ্ছে এক সেকেন্ড।