Fakty o cezie

Ces jest rzadkim, srebrzystobiałym, błyszczącym metalem o błękitnych liniach widmowych; nazwa pierwiastka pochodzi od „caesius”, łacińskiego słowa oznaczającego „błękit nieba”. Jest to najbardziej miękki metal, o konsystencji wosku w temperaturze pokojowej. Roztopiłby się w rękach – jeśli nie eksplodowałby najpierw, ponieważ jest wysoce reaktywny na wilgoć.

Ces jest naturalnie występującym pierwiastkiem, choć prawie nigdy samodzielnie, według Laboratorium Jeffersona, z obecnością w kilku minerałach. Ma gęstość prawie dwa razy większą niż woda i jest bardzo plastyczny.

Po prostu fakty

• Liczba atomowa (liczba protonów w jądrze): 55
• Symbol atomowy (na układzie okresowym pierwiastków): Cs
• Masa atomowa (średnia masa atomu): 132,90
• Gęstość: 1,086 uncji na cal sześcienny (1,879 gramów na centymetr sześcienny)
• Faza w temperaturze pokojowej: stała
• Temperatura topnienia: 83,1 stopni Fahrenheita (28.4 stopnie Celsjusza)
• Punkt wrzenia: 1,239.8 F (671 C)
• Liczba izotopów naturalnych (atomy tego samego pierwiastka z różną liczbą neutronów): 1. Istnieje również co najmniej 39 sztucznych izotopów stworzonych w laboratorium.
• Najczęściej spotykane izotopy: Cs-133 (100 procent naturalnej obfitości)

Historia

Ces był pierwszym pierwiastkiem, który został odkryty za pomocą spektroskopu. Został odkryty w 1860 roku przez niemieckich chemików Roberta Bunsena i Gustava Kirchhoffa, kiedy analizowali widmo wody mineralnej, zgodnie z WebElements.

Pierwsze praktyczne zastosowania cezu zostały zrealizowane w latach 20-tych XX wieku, według USGS. Cez był używany w lampach próżniowych do usuwania śladów pozostałego tlenu ze względu na jego gotowość do wiązania się z nim, a także jako powłoka na ogrzewanych katodach w celu zwiększenia prądu elektrycznego. W późniejszych dekadach pojawiło się więcej zastosowań dla cezu, w tym ogniwa fotoelektryczne, spektrometry i katalizatory reakcji organicznych. Wysoki koszt cezu i rosnąca popularność podobnych i tańszych technologii wykorzystujących inne metale alkaliczne ograniczyły wykorzystanie cezu do garstki zastosowań.

Kto wiedział?

• Ces jest metalem alkalicznym, obok litu, sodu, potasu, rubidu i wapnia. Metale alkaliczne są wysoce reaktywne, mają jeden elektron w zewnętrznej powłoce i nie występują swobodnie w przyrodzie, zgodnie z ChemicalElements. Metale te są również bardzo plastyczne, ciągliwe i są dobrymi przewodnikami ciepła i elektryczności.
• Ces jest niewiarygodnie dokładny w odmierzaniu czasu i jest używany w zegarach atomowych. Oficjalna definicja sekundy to czas, w którym atom cezu wibruje 9 192 631 770 razy pomiędzy poziomami energetycznymi. Zegary atomowe oparte na cezie tracą jedną sekundę na 100 milionów lat.
• Ces jest jednym z czterech metali, które są ciekłe w temperaturze pokojowej lub w jej pobliżu; inne to rtęć (temperatura topnienia minus 37,9 F, lub minus 38,8 C), gal (temperatura topnienia 85.6 F, lub 29,8 C) i wapnia (temperatura topnienia 80,6 F, lub 27 C) zgodnie z Chemicool.
• Według Chemicool, obfitość cezu w skorupie ziemskiej jest około 3 części na milion wagowo, a w układzie słonecznym 8 części na miliard wagowo. Cez jest 50. najczęściej występującym elementem w skorupie ziemskiej, zgodnie z PeriodicTable.
• Ces jest wysoce reaktywny i łatwo łączy się z innymi elementami, zwłaszcza tlenem i innymi gazami oraz niemetalami, zgodnie z Encyclopedia Britannica.
• Ponieważ cez gwałtownie reaguje z wodą, jest traktowany jako materiał niebezpieczny i często jest przechowywany pod warstwą nafty lub oleju mineralnego lub w próżni, aby zapobiec jego reakcji i zapłonowi z powodu wilgoci w powietrzu. Według Encyclopedia.com, cez reaguje również gwałtownie z siarką, fosforem, kwasami i halogenami (fluor, chlor, brom, jod i astat).
• Radioaktywne izotopy cezu są produkowane na dwa sposoby: w elektrowniach jądrowych przez rozszczepienie uranu w prętach paliwowych i przez eksplozję broni jądrowej, zgodnie z Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR).
• Śladowe ilości cezu znajdują się w garstce minerałów, zgodnie z Minerals Education Coalition. Jest on głównie wydobywany z pollucite (w zakresie od około 34 do 42 procent, zgodnie z U.S. Geological Survey), jak również w lepidolite jako zanieczyszczenie. Cesium jest głównie wydobywany w Kanadzie i Zimbabwe.
• Według USGS, istnieją trzy sposoby izolowania cezu od reszty minerału: trawienie kwasem (rozpuszczanie minerałów w kwasie, a następnie oddzielanie soli), trawienie alkaliczne (prażenie minerału z mieszaniną na bazie wapnia lub sodu w celu wyodrębnienia związków cezu, a następnie izolowanie soli cezu) i bezpośrednia redukcja (ogrzewanie rudy mineralnej z wapniem, potasem lub sodem w próżni w celu oddzielenia nieczystego metalu cezu).
• Według Lenntech, ludzie i zwierzęta są stale narażeni na śladowe ilości cezu podczas jedzenia, oddychania i picia. Chociaż jest mało prawdopodobne, że ludzie doświadczą negatywnych skutków zdrowotnych tylko z powodu cezu, narażenie na radioaktywny cez lub niektóre związki cezu może prowadzić do negatywnych skutków zdrowotnych, w tym nudności, wymiotów, krwawienia i uszkodzenia komórek.

Bieżące badania

Ces jest obecnie badany w leczeniu kilku form raka, w tym guzów mózgu, zgodnie z badaniem opublikowanym w 2016 roku w czasopiśmie Frontiers in Surgery. Cez-131, radioaktywny izotop cezu, jest używany z jodem-125, innym radioaktywnym izotopem, w nasionach brachyterapii. Według Amerykańskiego Towarzystwa Brachyterapii, nasienie do brachyterapii to radioaktywny strąk, który jest umieszczany bezpośrednio w tkance nowotworowej. Wykazano, że nasiona brachyterapii są skuteczne w kilku formach raka, w tym raka prostaty, szyjki macicy i endometrium.

Powyższe badanie odnosi się do wcześniejszego badania opublikowanego w 2014 roku w Journal of Neurosurgery. We wcześniejszym badaniu grupa 24 pacjentów z guzami mózgu miała wszczepione w obrębie guzów nasiona do brachyterapii cezem-131. Wystąpiły minimalne efekty uboczne i była to ogólnie dobrze tolerowana forma leczenia.

Pomysł wykorzystania nasion cezu-131 do brachyterapii w leczeniu raka pochodzi z lat 60. i został opisany w badaniu opublikowanym w czasopiśmie Radiology. Według firmy Isoray Medical, cez-131 został zatwierdzony przez FDA w 2003 roku, a pierwsze próby przeprowadzono w 2004 roku. Badanie z 2009 roku opublikowane w Journal of Medical Physics, omawia wykorzystanie nasion cezu-131 do leczenia w raku prostaty z pozytywnymi wynikami.

I chociaż nadal potrzeba więcej badań, aby zrozumieć więcej na temat leczenia, wszystkie badania wykazały, że wykorzystanie nasion brachyterapii cezu-131 do terapii nowotworów jest zachęcające. Autorzy badania z 2016 r. stwierdzają, że są pewni, że „przyszłe badania prawdopodobnie potwierdzą te obiecujące wstępne wyniki z brachyterapią opartą na cezie w przyszłym leczeniu przerzutów do mózgu.”

.