Fatti sul cesio

Il cesio è un metallo raro, bianco-argento, lucido con linee spettrali blu brillante; il nome dell’elemento deriva da “caesius”, una parola latina che significa “blu cielo”. È il metallo più morbido, con una consistenza di cera a temperatura ambiente. Si scioglierebbe nelle tue mani – se non esplodesse prima, dato che è altamente reattivo all’umidità.

Il cesio è un elemento presente in natura, anche se quasi mai da solo, secondo il Jefferson Lab, con una presenza in diversi minerali. Ha una densità quasi doppia di quella dell’acqua ed è molto duttile.

Solo i fatti

• Numero atomico (numero di protoni nel nucleo): 55
• Simbolo atomico (sulla tavola periodica degli elementi): Cs
• Peso atomico (massa media dell’atomo): 132,90
• Densità: 1,086 once per pollice cubo (1,879 grammi per centimetro cubo)
• Fase a temperatura ambiente: solido
• Punto di fusione: 83,1 gradi Fahrenheit (28.4 gradi Celsius)
• Punto di ebollizione: 1,239.8 F (671 C)
• Numero di isotopi naturali (atomi dello stesso elemento con un diverso numero di neutroni): 1. Ci sono anche almeno 39 isotopi artificiali creati in laboratorio.
• Isotopi più comuni: Cs-133 (100% dell’abbondanza naturale)

Storia

Il cesio fu il primo elemento ad essere scoperto con uno spettroscopio. Fu scoperto nel 1860 dai chimici tedeschi Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff mentre analizzavano lo spettro dell’acqua minerale, secondo WebElements.

Le prime applicazioni pratiche del cesio furono realizzate nel 1920, secondo l’USGS. Il cesio fu usato nei tubi a vuoto per rimuovere le tracce di ossigeno residuo grazie alla sua natura pronta a legarsi ad esso, e come rivestimento sui catodi riscaldati per aumentare la corrente elettrica. Nei decenni successivi, sorsero altri usi per il cesio, incluse cellule fotoelettriche, spettrometri e catalizzatori per reazioni organiche. L’alto costo del cesio e la crescente popolarità di tecnologie simili e più economiche che usano altri metalli alcalini hanno ridotto l’uso del cesio ad una manciata di applicazioni.

Chi lo sapeva?

• Il cesio è un metallo alcalino, insieme a litio, sodio, potassio, rubidio e francio. I metalli alcalini sono altamente reattivi, hanno un elettrone nel loro guscio esterno e non si trovano liberamente in natura, secondo ChemicalElements. Questi metalli sono anche molto malleabili, duttili e buoni conduttori di calore ed elettrici.
• Il cesio è incredibilmente preciso nella misurazione del tempo ed è usato negli orologi atomici. La definizione ufficiale di un secondo è il tempo necessario all’atomo di cesio per vibrare 9.192.631.770 volte tra i livelli di energia. Gli orologi atomici basati sul cesio perdono un secondo ogni 100 milioni di anni.
• Il cesio è uno dei quattro metalli che sono liquidi a temperatura ambiente o quasi; gli altri sono il mercurio (punto di fusione di meno 37,9 F, o meno 38,8 C), il gallio (punto di fusione di 85.6 F, o 29,8 C) e francio (punto di fusione di 80,6 F, o 27 C) secondo Chemicool.
• Secondo Chemicool, l’abbondanza di cesio nella crosta terrestre è di circa 3 parti per milione in peso, e nel sistema solare 8 parti per miliardo in peso. Il cesio è il 50esimo elemento più comune nella crosta terrestre, secondo PeriodicTable.
• Il cesio è altamente reattivo e si combina facilmente con altri elementi, specialmente ossigeno e altri gas, e non metalli, secondo Encyclopedia Britannica.
• Perché il cesio reagisce violentemente con l’acqua, è trattato come un materiale pericoloso ed è spesso tenuto sotto uno strato di kerosene o olio minerale o in un vuoto per evitare che reagisca e si incendi a causa dell’umidità dell’aria. Secondo Encyclopedia.com, il cesio reagisce anche violentemente con zolfo, fosforo, acidi e alogeni (fluoro, cloro, bromo, iodio e astato).
• Gli isotopi radioattivi del cesio sono prodotti in due modi: nelle centrali nucleari dalla fissione dell’uranio nelle barre di combustibile e dall’esplosione di armi nucleari, secondo l’Agenzia per le sostanze tossiche e il registro delle malattie (ATSDR).
• Tracce di cesio si trovano in una manciata di minerali, secondo la Minerals Education Coalition. È principalmente estratto dalla pollucite (che varia da circa il 34 al 42%, secondo l’U.S. Geological Survey), così come nella lepidolite come impurità. Il cesio è estratto principalmente in Canada e nello Zimbabwe.
• Secondo l’USGS, ci sono tre modi per isolare il cesio dal resto del minerale: digestione acida (dissolvendo i minerali in acido e poi separando i sali), digestione alcalina (arrostendo il minerale con una miscela a base di calcio o sodio per estrarre i composti di cesio e poi isolare i sali di cesio), e riduzione diretta (riscaldando il minerale con calcio, potassio o sodio in un vuoto per separare un metallo cesio impuro).
• Secondo Lenntech, gli esseri umani e gli animali sono costantemente esposti a tracce di cesio quando mangiano, respirano e bevono. Mentre è improbabile che le persone sperimentino effetti negativi sulla salute solo a causa del cesio, l’esposizione al cesio radioattivo o a certi composti di cesio può portare a effetti negativi sulla salute tra cui nausea, vomito, sanguinamento e danni cellulari.

Ricerca attuale

Il cesio è attualmente oggetto di ricerca nel trattamento di diverse forme di cancro, compresi i tumori al cervello, secondo uno studio pubblicato nel 2016 sulla rivista Frontiers in Surgery. Il cesio-131, un isotopo radioattivo del cesio, è usato con lo iodio-125, un altro isotopo radioattivo, in un seme di brachiterapia. Secondo l’American Brachytherapy Society, un seme di brachiterapia è una capsula radioattiva che viene posta direttamente all’interno del tessuto canceroso. I semi di brachiterapia hanno dimostrato di essere efficaci in diverse forme di cancro, tra cui il cancro alla prostata, alla cervice e all’endometrio.

Lo studio di cui sopra si riferisce a uno studio precedente pubblicato nel 2014 sul Journal of Neurosurgery. Nello studio precedente, un gruppo di 24 pazienti con tumori cerebrali aveva semi di brachiterapia cesio-131 impiantati all’interno dei tumori. Gli effetti collaterali erano minimi ed era una forma di trattamento ben tollerata.

L’idea di usare semi di cesio-131 per la brachiterapia come trattamento del cancro risale agli anni ’60 ed è stata descritta in uno studio pubblicato sulla rivista Radiology. Secondo Isoray Medical, il cesio-131 è stato approvato dalla FDA nel 2003 con le prime prove nel 2004. Uno studio del 2009, pubblicato nel Journal of Medical Physics, parla dell’utilizzo di semi di cesio-131 per il trattamento del cancro alla prostata con risultati positivi.

E mentre sono ancora necessarie ulteriori ricerche per capire meglio il trattamento, tutti gli studi hanno dimostrato che l’utilizzo di semi di brachiterapia al cesio-131 per la terapia del cancro è incoraggiante. Gli autori dello studio del 2016 affermano di essere fiduciosi che “gli studi futuri confermeranno probabilmente questi promettenti risultati preliminari con la brachiterapia a base di cesio per il futuro trattamento delle metastasi cerebrali.”