Wikipedia

Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Caesi”

Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
Không có tóm lược sửa đổi
nKhông có tóm lược sửa đổi
Dòng 15:
Trong lịch sử, ứng dụng quan trọng nhất của xêsi là trong nghiên cứu và phát triển, chủ yếu là lĩnh vực điện và hóa. Rất ít ứng dụng phát triển trên xêsi mãi cho đến thập niên 1920, khi nó được sử dụng trong các [[ống chân không]] radio. Nó có hai chức năng; là một [[getter]], nó loại bỏ ôxy thừa sau khi chế tạo, và làm chất áo trên [[cathode]] được nung nóng, nó làm tăng [[độ dẫn điện]]. Xêsi không được công nhận là một kim loại trong công nghiệp hiệu suất cao mãi cho đến thập niên 1950.<ref>{{cite journal|last = Strod|first = A.J.|date = 1957|title = Cesium—A new industrial metal|journal = American Ceramic Bulletin|volume = 36|issue = 6| pages = 212–213}}</ref> Những ứng dụng của xêsi không phóng xạ như [[tế bào năng lượng]], ống [[photomultiplier]], các bộ phận quang học của [[kính hồng ngoại]], chất xúc tác cho một số phản ứng hữu cơ, các tinh thể dùng trong [[máy đếm nhấp nháy]], và trong [[máy phát điện MHD]].<ref name=USGS>{{chú thích web|url = http://web.archive.org/web/20070207015229/http://pubs.usgs.gov/of/2004/1432/2004-1432.pdf|format = PDF|publisher = United States Geological Survey|accessdate = ngày 27 tháng 12 năm 2009 |title = Mineral Commodity Profile: Cesium|first1 = William C.|last1 = Butterman|first2 = William E.|last2 = Brooks|first3 = Robert G.|last3 = Reese, Jr.|date=2004}}</ref> Xêsi cũng và vẫn được sử dụng làm nguồn cung cấp các ion dương trong [[quang phổ khối ion thứ cấp]] (''secondary ion mass spectrometry'').
 
Từ năm 1967, [[SI|Hệ thống đơn vị đo lường quốc tế]] xác định giây dựa trên tính chất của xêsi. Hệ SI định nghĩa một giây là 9.192.631.770 chu kỳ phân rã tương ứng với sự chuyển hai mức năng lượng từ trạng thái ổn định của nguyên tử xêsi-133.<ref name=USNO>The 13th General Conference on Weights and Measures of 1967 defined a second as: "the duration of 9,192,631,770 cycles of microwave light absorbed or emitted by the hyperfine transition of caesium-133 atoms in their ground state undisturbed by external fields" {{chú thích web|title = Cesium Atoms at Work|publisher=Time Service Department—U.S. Naval Observatory—Department of the Navy|url = http://tycho.usno.navy.mil/cesium.html|accessdate = ngày 20 tháng 12 năm 20092016-10-27}}</ref>
 
== Đặc trưng ==
Dòng 96:
===Đồng hồ nguyên tử===
Xêsi cũng đáng chú ý vì các sử dụng trong [[đồng hồ nguyên tử]], với độ chính xác ở mức giây trong hàng nghìn năm. Kể từ năm 1967, đơn vị đo lường thời gian của Hệ đo lường quốc tế (SI), [[giây]], là dựa trên các thuộc tính của nguyên tử xêsi. SI định nghĩa giây bằng 9.192.631.770 chu kỳ [[phóng xạ|bức xạ]], tương ứng với sự chuyển trạng thái của hai mức năng lượng [[Số lượng tử spin|spin điện tử]] trong trạng thái tĩnh của nguyên tử Cs<sup>133</sup>. Đồng hồ xêsi chính xác đầu tiên được [[Louis Essen]] tạo ra năm 1955 ở [[National Physical Laboratory, UK|National Physical Laboratory]] ở UK.<ref>{{Cite journal |first1=L.|last=Essen|first2=J.V.L.|last2=Parry |date=1955 |title=An Atomic Standard of Frequency and Time Interval: A Caesium Resonator |journal=[[Nature (journal)|Nature]] |volume=176 |pages=280 |doi=10.1038/176280a0|bibcode = 1955Natur.176..280E |issue=4476}}</ref> Các đồng hồ này được cải tiến theo định kỳ cứ mỗi nửa thế kỷ, và hình thành các tiêu chuẩn tuân thủ thời gian và đo đạc tần số, và được xem là "đơn vị chính xác nhất mà còn người từng đạt được."<ref name=USNO/> Các đồng hồ này đo đạc tần số với sai số 2 đến 3&nbsp;phần 10<sup>14</sup>, tương ứng với độ chính xác thời gian là 2&nbsp;[[nano giây]] mỗi ngày, hoặc 1 giây trong 1,4&nbsp;triệu năm. Phiên bản mới nhất có độ chính xác hơn 1/10<sup>15</sup>, tức là chúng lệch 1 giây trong 20&nbsp;triệu năm.<ref name=USGS />
Các đồng hồ xêsi cũng được dùng trong các mạng lưới quan sát thời gian trong truyền tín hiện điện thoại di động và truyền thông tin trên Internet.<ref>{{chú thích báo|first = Monte|last = Reel|date = ngày 22 tháng 7 năm 2003 |title = Where timing truly is everything|newspaper = The Washington Post|page = B1|url = httphttps://www.highbeam.com/doc/1P2-284155.html|accessdate = ngày 26 tháng 1 năm 2010}}</ref>
 
===Năng lượng điện và điện tử===
Các máy phát điện ion nhiệt bằng hơi xêsi là các thiết bị năng lượng thấp chuyển năng lượng nhiệt thành năng lượng điện. Trong bộ chuyển [[ống chân không]] hai điện cực, nó trung hòa điện tích trong khoảng không hình thành ở gần ca-tốt, và do vậym nó tăng cường dòng điện.<ref>{{cite journal| last1 = Rasor| first1 = Ned S.| first2 = Charles|last2 =Warner| title = Correlation of Emission Processes for Adsorbed Alkali Films on Metal Surfaces| journal = Journal of Applied Physics| volume = 35| issue = 9| pages = 2589–2600| date = September 1964|doi = 10.1063/1.1713806|bibcode = 1964JAP....35.2589R}}</ref>
 
Xêsi cũng có những đặc điểm quan trọng do tính [[hiệu ứng quang điện|quang điện]] của nó, theo đó năng lượng ánh sáng được chuyển thành dòng điện. Nó được dùng trong các [[tế bào quang điện]] do các ca-tốt gốc xêsi như hợp chất kim loại {{chem|K|2|CsSb}}, có ngưỡi điện thế thấp để phát ra [[electron]].<ref>{{chú thích web|url=httphttps://www.americanelements.com/cs.html |title=Cesium Supplier & Technical Information |publisher=American Elements |accessdate = ngày 25 tháng 1 năm 2010}}</ref> Các thiết bị quang điện sử dụng xêsi như các thiết bị [[nhận dạng kí tự quang học]], các [[đèn nhân quang điện]], và các [[ống video camera]].<ref>{{cite journal |doi=10.1063/1.3215593|title = K <sub>2</sub>CsSb Cathode Development| journal = American Institute of Physics Conference Proceedings |date = 2009|volume = 1149| pages = 1062–1066|first1 =John|last1 = Smedley| first2 =Triveni|last2 = Rao| first3 =Erdong|last3 = Wang}}</ref><ref>{{cite journal|first = P.|last = Görlich|title = Über zusammengesetzte, durchsichtige Photokathoden|journal = Zeitschrift für Physik|volume = 101|pages = 335–342|date =1936|doi =10.1007/BF01342330|bibcode = 1936ZPhy..101..335G|issue = 5–6}}</ref> Tuy nhiên, [[germani]], rubidi, selen, silicon, telluri, và nhiều nguyên tố khác có thể thay thế xêsi trong các loại vật liệu cảm quang.<ref name=USGS />
 
Các tinh thể [[xêsi iodua]] (CsI), [[xêsi bromua]] (CsBr) và xêsi florua (CsF) được ứng dụng làm [[scintillator]] trong [[máy điềm scintillation]] trong nhiều nghiên cứu khoáng sản và vật lý hạt, vì chúng rất thích hợp để nhận dạng các tia phóng xạ [[tia gamma|gamma]] và [[tia X]]. Xêsi với vai trò là một nguyên tố nặng cung cấp năng lượng dừng tốt, có khả năng nhận dạng tốt hơn. Các hợp chất của xêsi cũng cung cấp chất phản ứng nhanh (CsF) và ít hút ẩm (CsI).
Dòng 126:
Xêsi và thủy ngân từng được dùng làm nhiên liệu trong động cơ đẩy của các động cơ ion thời kỳ đầu trên tàu không gian với các chuyến hành trình rất dài. Phương pháp ion hóa là việc tách các electron lớp ngoài cùng từ nhiên liệu khi tiếp xúc với điện cực [[wolfram]] có điện thế. Các vấn đề quan tâm như hoạt động ăn mòn của xêsi đối với các bộ phận trên tàu không gian đã chuyển hướng phát triển sang ứng dụng nhiên liệu khí trơ, như [[xenon]]; loại này dễ xử lý trong các thí nghiệm ở mặt đất và ít có tiềm năng can thiệp trên phi thuyến không gian.<ref name="USGS" /> Cuối cùng, xenon đã được sử dụng trên phi thuyền thí nghiệm [[Deep Space 1]] được phóng năm 1998.<ref>{{cite journal|doi =10.1063/1.1150468|title =NSTAR Xenon Ion Thruster on Deep Space 1: Ground and flight tests (invited)|date =2000|last1 =Marcucci|first1 =M. G.|last2 =Polk|first2 =J. E.|journal =Review of Scientific Instruments|volume =71|pages =1389–1400|bibcode = 2000RScI...71.1389M|issue =3}}</ref><ref>{{chú thích web|url = http://web.archive.org/web/20090629225625/http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/1999/TM-1999-209439.pdf|format=PDF|title = A Synopsis of Ion Propulsion Development Projects in the United States: SERT I to Deep Space I|first1 = James S.|last1 = Sovey|first2 = Vincent K.|last2 = Rawlin|first3 = Michael J|last3 = Patterson|publisher = NASA|accessdate = ngày 12 tháng 12 năm 2009}}</ref> Tuy nhiên, động cơ đẩy ''[[Field Emission Electric Propulsion]]'' sử dụng một hệ thống sơn giản các ion kim loại lỏng được tăng tốc như trường hợp của xêsi để tạo ra lực đẩy đã được chế tạo.<ref>{{cite conference|url=http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/handle/2014/11649 |title=In-FEEP Thruster Ion Beam Neutralization with Thermionic and Field Emission Cathodes |format=PDF |accessdate = ngày 25 tháng 1 năm 2010 |conference = 27th International Electric Propulsion Conference| place = Pasadena, California|date=October 2001|pages=1–15|author=Marrese, C.|author2=Polk, J.|author3=Mueller, J.|author4=Owens, A.|author5=Tajmar, M.|author6=Fink, R.|author7=Spindt, C.|last-author-amp=yes}}</ref>
 
[[Xêsi nitrat]] được sử dụng làm [[chất ôxy hóa]] và chất tạo màu để đốt [[silic]] trong pháo sáng hồng ngoại,<ref>{{chú thích web|url=http://www.freepatentsonline.com/6230628.html |work=United States Patent 6230628|title=Infrared illumination compositions and articles containing the same |publisher=Freepatentsonline.com |accessdate = ngày 25 tháng 1 năm 2010}}</ref> như pháo sáng LUU-19,<ref>{{chú thích web|url = http://www.fas.org/man/dod-101/sys/dumb/luu19.htm|title = LUU-19 Flare|publisher = Federation of American Scientists|date = ngày 23 tháng 4 năm 2000 |accessdate = ngày 12 tháng 12 năm 2009}}</ref> do nó phát ra nhiều ánh sáng trong quang phổ cận hồng ngoại.<ref>{{cite journal|doi = 10.1016/j.tca.2006.04.002|title = Determination of the temperature and enthalpy of the solid–solid phase transition of caesium nitrate by differential scanning calorimetry|date = 2006|last1 = Charrier|first1 = E.|first2 = E.L.|first3 = P.G.|first4 = H.M.|first5 = B.|first6 = T.T.|journal = Thermochimica Acta|volume = 445|pages = 36–39 |last2 = Charsley|last3 = Laye|last4 = Markham|last5 = Berger|last6 = Griffiths}}</ref> Xêsi đã từng được sử dụng để giảm dấu vết khí thải động cơ trên màn hình radar của máy bay quân sự [[SR-71 Blackbird]].<ref>{{chú thích sách|isbn = 978-1-84176-098-8|page = 47|title=Lockheed SR-71: the secret missions exposed|last=Crickmore|first = Paul F.|publisher=Osprey|date=2000}}</ref> Xêsi cùng với rubidi đã được thêm vào dạng [[carbonat]] trong thủy tinh do nó giảm độ dẫn điện và tăng độ ổn định và độ bền của [[sợi quang học]] và các thiết bị quan sát ban đêm. Xêsi florua hoặc nhôm florua được sử dụng trong chất hỗ trợ cấu trúc hàn hợp kim nhôm có chứa [[magiê]].<ref name="USGS" />
 
[[Máy phát điện MHD]]-hệ thống phát điện đã được nghiên cứu nhưng không được chấp nhận rộng rãi.<ref>{{chú thích sách|author = National Research Council (U.S.)| publisher = National Academy Press| date = 2001|title = Energy research at DOE—Was it worth it?|accessdate = ngày 26 tháng 9 năm 2010 |url = http://www.nap.edu/read/10165/chapter/1|isbn =978-0-309-07448-3|pages = 190–194}}</ref> Kim loại xê-si cũng được xem là chất lỏng làm việc trong các [[chu trình Rankine]] nhiệt độ cao của các máy phát điện turboelectric.<ref>{{chú thích sách|title =Economics of Caesium and Rubidium (Reports on Metals & Minerals)|publisher = Roskill Information Services|date = 1984|place = London, United Kingdom|author = Roskill Information Services |page = 51|isbn = 978-0-86214-250-6}}</ref> Các muối xê-si được đánh giá là chất chống sốc đã được sử dụng sau khi tiêm do nhiễm độc asen. Do ảnh hưởng của nó lên nhịp tim, tuy nhiên, chúng có vẻ ít được dùng hơn so với các muối kali hay rubidi. Chúng cũng được dùng để trị [[động kinh]].<ref name="USGS" />
Dòng 136:
Tất cả các [[kim loại kiềm]] đều có độ hoạt động hóa học cao. Xêsi, một trong các kim loại kiềm nặng nhất, là một trong số các kim loại hoạt động hóa học mạnh nhất và gây nổ mạnh khi tiếp xúc với [[nước]], do khí [[hiđrô]] được giải phóng ra từ phản ứng bị nung nóng bởi nhiệt giải phóng ra từ chính phản ứng này, gây ra đánh lửa và gây nổ mạnh (như các kim loại kiềm khác) – nhưng do xêsi là quá hoạt hóa nên phản ứng nổ này diễn ra ngay cả với nước lạnh hay nước đá.<ref name=USGS /> [[Nhiệt độ bắt lửa]] của xêsi là −116&nbsp;°C, do đó nó có tính tự cháy cao, và bùng nổ trong không khí tạo thành [[xêsi hydroxit]] và nhiều ôxit khác. [[Xêsi hiđrôxít]] là một bazơ cực mạnh, có khả năng ăn mòn thủy tinh.<ref name=RSC />
 
Các đồng vị Cs<sup>134</sup> và Cs<sup>137</sup> (có trong [[sinh quyển]] ở mức một lượng rất nhỏ do rò rỉ phóng xạ) là gánh nặng phóng xạ, phụ thuộc vào vị trí của từng khu vực. Xêsi phóng xạ không tích lũy trong cơ thể như nhiều sản phẩm từ phân rã hạt nhân khác (chẳng hạn như [[iốt]] phóng xạ hay [[stronti]] phóng xạ). Khoảng 10% xêsi phóng xạ hấp thụ được thải ra khỏi cơ thể tương đối nhanh trong mồ hôi và trong nước tiểu. 90% còn lại có chu kỳ bán rã sinh học khoảng 50 đến 150 ngày.<ref>{{cite journal|journal=British Journal of Radiology|title=A Survey of the Metabolism of Caesium in Man|date=1964|last1=Rundo|issue=37|pages=108–114|doi=10.1259/0007-1285-37-434-108|first1=J.|volume=37}}</ref> Xêsi phóng xạ sau kali và có khuynh hướng tích lũy trong tế bào thực vật, như trong trái cây và rau.<ref>{{cite journal|doi = 10.1007/BF01376226|title = Accumulation of Cs and K and growth of bean plants in nutrient solution and soils|date = 1962|last1 = Nishita|first1 = H.|last2 = Dixon|first2 = D.|last3 = Larson|first3 = K. H.|journal = Plant and Soil|volume = 17|pages = 221–242|issue = 2}}</ref><ref>{{cite journal|doi = 10.1016/0265-931X(96)89276-9|title = Fate of caesium in the environment: Distribution between the abiotic and biotic components of aquatic and terrestrial ecosystems|date = 1996|last1 = Avery|first1 = S.|journal = Journal of Environmental Radioactivity|volume = 30|pages = 139–171|issue = 2}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1039/AN9921700487|title = Availability of caesium isotopes in vegetation estimated from incubation and extraction experiments|journal = Analyst|date = 1992| volume = 117|pages = 487–491|first1 =Brit |last1 =Salbu|first2 =Georg |last2 =Østby|first3 =Torstein H. |last3 =Garmo|first4 =Knut |last4 =Hove|pmid=1580386|issue=3|bibcode = 1992Ana...117..487S}}</ref> Thực vật hấp thụ xêsi ở các mức khác nhau, một số không hấp thụ nhiều, và một số hấp thụ lượng lớn. đôi khi thể hiện khả năng kháng hấp thụ nó. Nó được ghi nhận rằng nấm trong các khu rừng bị ô nhiễm tích tụ xêsi phóng xạ (xêsi-137) trong túi sinh bào tử.<ref>M Vinichuk, A F S Taylor, K Rosén, K J Johanson. [https://www.researchgate.net/publication/42541094_Accumulation_of_potassium_rubidium_and_caesium_133Cs_and_137Cs_in_various_fractions_of_soil_and_fungi_in_a_Swedish_forest Accumulation of potassium, rubidium and caesium ((133)Cs and (137)Cs) in various fractions of soil and fungi in a Swedish forest]. ''Science of the total envrironment'' 03: 2010 [http://www.researchgate.net/publication/42541094_Accumulation_of_potassium_rubidium_and_caesium_((133)Cs_and_(137)Cs)_in_various_fractions_of_soil_and_fungi_in_a_Swedish_forest ] {{doi|10.1016/j.scitotenv.2010.02.024}}</ref> Tích tụ xêsi-137 trong các hồ được quan tâm nhiều sau [[thảm họa Chernobyl]].<ref name=smithber05>{{chú thích sách|first1 = Jim T.|last1 = Smith| first2 = Nicholas A.|last2 = Beresford|title = Chernobyl: Catastrophe and Consequences|date=2005|publisher = Springer|place = Berlin|isbn = 3-540-23866-2}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1007/BF02197418|title =Radioactive isotopes of caesium in the waters and near-water atmospheric layer of the Black Sea|first1 =V. N. |last1 = Eremeev|first2 =T. V. |last2 =Chudinovskikh|first3 =G. F. |last3 =Batrakov|first4 =T. M. |last4 =Ivanova|volume = 2|issue = 1|date = 1991|journal = Physical Oceanography |pages = 57–64}}</ref> Các thí nghiệm trên chó cho thấy một liều đơn 3,8 [[Curie|millicuries]] (140&nbsp;[[Becquerel|MBq]], 4,1&nbsp;μg xêsi-137) trên mỗi kilogram gây tử vong trong 3 tuần;<ref>{{cite journal |title =Toxicity of 137-CsCl in the Beagle. Early Biological Effects|first1 =H. C. |last1 = Redman|first2 =R. O.|last2 =McClellan|first3 =R. K. |last3 =Jones|first4 =B. B. |last4 =Boecker|first5 =T. L. |last5 =Chiffelle|first6 =J. A. |last6 =Pickrell|first7 =E. W. |last7 =Rypka|volume = 50|issue = 3|date = 1972|journal = Radiation Research |pages = 629–648|doi=10.2307/3573559|pmid=5030090|jstor=3573559}}</ref> một lượng nhỏ hơn có thể gây vô sinh và ung thư.<ref>{{chú thích báo|url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/asia-pacific/7967285.stm |title=Chinese 'find' radioactive ball |publisher=BBC News |date = ngày 27 tháng 3 năm 2009 |accessdate = ngày 25 tháng 1 năm 2010}}</ref> [[Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế]] và các nguồn khác cảnh báo rằng các vật liệu phóng xạ như xêsi-137 có thể được dùng trong các thiết bị phân tán phóng xạ hoặc "[[bom bẩn]]".<ref>{{chú thích báo|last = Charbonneau|first =Louis|title = IAEA director warns of 'dirty bomb' risk|newspaper = The Washington Post|page = A15|url = httphttps://www.highbeam.com/doc/1P2-250680.html|agency=Reuters|date = ngày 12 tháng 3 năm 2003 |accessdate = ngày 28 tháng 4 năm 2010}}</ref>
 
== Xem thêm ==
Dòng 156:
* {{TĐBKVN|8255|Xesi}}
* {{Britannica|103773|(Cs) (Chemical element)}}
* [httphttps://www.webelements.com/caesium/ Caesium: the essentials] WebElements
* [http://www.cs.rochester.edu/users/faculty/nelson/cesium/cesium_faq.html Frequently Asked Questions about Cesium and alt.cesium] Humor site dedicated to caesium
* [http://periodic.lanl.gov/55.shtml Cesium] Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos (Hoa Kỳ)
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/wiki/Caesi”