セシウムの同位体

セシウム (Cs) は、少なくとも39種類の同位体を持つ。これはフランシウムに次ぐ数である。原子量は112から151に分布する。
 133Cs は唯一天然に生成し、また唯一の安定同位体である。ウランの核分裂生成物のひとつで、133Xe のベータ崩壊でも生成される。
 134Cs は半減期が2年で、133Csの中性子捕獲によって作られる。
 135Cs は半減期が230万年で、7つある長寿命核分裂生成物の1つである。多くの原子炉では、前駆体の135Xeが極めて強い核毒物であるため生成が抑えられるか、または135Csに崩壊する前に安定な136Xeに変換される。
 137Csは半減期が30.17年で、90Srとともに2つの主要な中寿命核分裂生成物の1つである。使用後数百年間の使用済み核燃料中の放射能の大部分を占める。また、チェルノブイリ原子力発電所事故から放出された放射性物質の大部分であった。137Cs は短寿命の核異性体である 137mBa にベータ崩壊し、短寿命の核異性体である 137mBa は、すぐに非放射性の 137Ba にガンマ崩壊する。137Cs は中性子捕獲はめったに行わない。137Cs はトリチウムの代わりに、水文学の実験のトレーサーとして使われることがある。137Cs は塩化セシウムの形で放射線治療の放射線源として用いられる。
 その他の同位体は数日から1秒程度の半減期を持つ。
核分裂により生成するほぼ全てのセシウムは、より中性子の多い原子から、ヨウ素の同位体かキセノンの同位体を経由して、ベータ崩壊により生成される。これらの元素は揮発性で核燃料中や大気中に分散するので、セシウムはしばしば遠く離れた場所でも観測される。

核実験が始まった1945年初頭から、セシウムの同位体は大気中に放出され、液体に溶けたり、放射性降下物として湖底や地層に積もったりするようになった。この地層中に堆積したセシウムなどを検出し堆積速度の計算に用いられることがある。

標準原子量は132.9054519(2) uである。

分析方法 
放射性 Cs をリンモリブデン酸アンモニウムに吸着させイオン交換樹脂法により分離精製する。その後、ヘキサクロロ白金酸セシウムを生成させ、その放射能を高精度なβ線測定装置で測定する。

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脚注

参考文献 
 Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
 Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
 Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
 Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
 National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
 David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

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