Металл, который можно было бы расплавить на ладони

55. Цезий — Cesium (Cs)

Небесно-голубым, или лазоревым, называется этот металл, который мог бы плавиться (28,5 °C) от тепла ладони. После ртути — это самый легкоплавкий металл природы.

Свое название этот металл получил от двух светло-голубых линий, хорошо видимых в его спектре, по которому он и был открыт в 1860 г. Бунзеном и Кирхгофом в Германии.

Цезий находится в редком минерале — поллуксе, найденном на острове Эльба. При изучении этого минерала, произведенном еще до открытия спектрального метода, неизвестный в то время цезий был принят за калий, с которым цезий имеет много сходства. Так как калий легче цезия, то подсчет результатов показывал нехватку около 7 %. При исследовании количество калия непосредственно не определялось, а вычислялось из веса соединения платины, с помощью которого калий обычно переводили в нерастворимое состояние и с которым, подобно калию, также реагировал и цезий. Очевидно, что при различии атомных весов калия и цезия эта ошибка была вполне законной. Но … законной тогда она не признавалась (анализы производились правильно, а цезия еще не знали!), и загадочный недостаток 7 % вещества в поллуксе волновал химиков. Эта загадка была разрешена в 1860 г. после открытия спектрального метода анализа, показавшего наличие в поллуксе нового металла — цезия.

Цезия в природе сравнительно немного — лишь 0,00009 % от общего числа атомов земной коры.

Цезий — «недотрога» еще больший, чем рубидий. От воздуха он легко воспламеняется, со взрывом воспламеняется от действия воды, бурно реагирует даже со льдом и многими химическими элементами (хлором, бромом, серой).

Большая химическая активность цезия по отношению к воздуху (кислороду, азоту) используется для создания вакуума при изготовлении радиоламп. Достаточно поместить в колбу лампы мельчайший кусочек цезия, как остатки воздуха, которые нельзя уже откачать насосом, будут мгновенно поглощены цезием.

Телевизор стал обычной принадлежностью многих квартир в городах и селах. Следует помнить, что без фотоэлементов, действие которых основано на способности таких металлов, как цезий, испускать электроны при освещении (фототок), невозможно осуществление самой идеи телевизионных передач. Недалеко то время, когда цветное телевидение вытеснит существующее черно-белое. Для передачи цветных изображений используется сложный сурьмяно-цезиевый катод.

Крупным изобретением последних лет является создание новых приборов для просматривания непрозрачных тел — интраскопов. Это изобретение осуществлено в институте металлургии Академии наук доктором технических наук П. К. Ощепковым. Действие этого прибора основано на том, что невидимые лучи, например инфракрасные, проходя через неоднородные непрозрачные тела, например нефть и проволоку в ней, различно поглощаются отдельными составляющими этой системы (больше проволокой, меньше нефтью). После прохождения через неоднородную систему пучок света падает на кристалл цезия и вызывает в разных местах возникновение разной фотоэмиссии^[22]. Поток электронов, срывающихся с кристалла, имеет неодинаковую плотность и, попадая в электронно-лучевую трубку, дает видимое изображение непрозрачной системы. Так на смену сложному и опасному рентгеновскому аппарату приходит «всевидящий глаз», способный «смотреть» через слой металла или дерева, «заглядывать» внутрь нашего организма, не вызывая никаких осложнений.

Фотоэлектрические свойства цезия превосходят свойства рубидия. Они открывают перед фантазией заманчивые перспективы превращения световой энергии непосредственно в электрическую. В малых масштабах это уже осуществлено в фотоэлементах, нашедших широкое применение в различных областях техники. Но фантазия хочет большего и, углубляясь в будущее, ждет от цезия мощных фотоэлектрических устройств, превращающих солнечный свет в неисчерпаемый поток электричества.

Соли цезия применяются в медицине при лечении некоторых язвенных процессов.

В результате «горения» урана в атомном реакторе в атомной «золе» среди различных радиоактивных изотопов образуется и радиоизотопы цезия. В настоящее время известно 13 радиоактивных изотопов цезия. Один из них цезий-137 с периодом полураспада 29 лет находит применение в медицине для гамма-лучевой терапии. Хотя применение цезия-137 в медицинской практике показывает, что в лечебном использовании цезия-137 нет большой разницы в сравнении с кобальтом-60, однако защита цезиевого источника менее громоздка и обычно в полтора-два раза тоньше, чем для кобальта-60. Облегчение цезиевой установки делает ее более подвижной и удобной при облучении трудно доступных мест.

Другим преимуществом радиоцезия является быстрый спад облучающей дозы с глубиной, что дает возможность использовать радиоцезий для облучения на близком расстоянии (4–10 см).

Радиоцезий нашел широкое применение в промышленности, где цезиевые излучатели используются в гамма-дефектоскопии, в измерительной технике и т. д.

Для ионных двигателей предлагают использовать цезий как рабочий материал.