Césium (Cs)
Le métal doré qui définit la seconde.
Le césium est un métal alcalin d'une réactivité extrême, l'un des rares métaux de couleur dorée. Depuis 1967, la seconde est définie à partir des oscillations de l'atome de césium 133 dans les horloges atomiques. Son isotope radioactif, le césium 137, est le principal contaminant durable après Tchernobyl et Fukushima.
- Numéro atomique
- 55
- Symbole
- Cs
- Masse atomique
- 132,91 u
- Famille
- Métaux alcalins
- État à 0 °C
- Solide
- Découverte
- 1860, Robert Bunsen et Gustav Kirchhoff
Origine du nom
Du latin caesius, bleu ciel, couleur de ses raies spectrales.
À quoi il ressemble
Métal mou d'un jaune doré pâle, qui fond à 28,5 °C : il devient liquide un jour d'été. Il ne se manipule qu'en ampoule scellée, sous gaz inerte.
Où le trouve-t-on ?
Environ 3 ppm de la croûte terrestre. On ne l'extrait pratiquement que de la pollucite, un minéral présent dans quelques pegmatites, dont la mine de Tanco au Canada.
Comment on le produit
La pollucite est attaquée à l'acide pour produire des sels de césium, notamment le formiate. Le marché mondial ne dépasse pas quelques centaines de tonnes de composés par an, et quelques rares mines seulement exploitent ce minéral.
À quoi sert-il ?
- Fluides de forage pétrolier denses au formiate de césium.
- Horloges atomiques de référence.
- Catalyseurs en chimie organique.
- Césium 137 pour la radiothérapie et des jauges industrielles.
- Cellules photoélectriques.
Au quotidien
- Heure officielle de votre téléphone (horloges atomiques de référence)
- Signal GPS (synchronisé sur des horloges atomiques)
Rôle dans le vivant
Aucun rôle biologique ; l'organisme le confond avec le potassium. C'est pourquoi le césium 137 radioactif se répartit dans les muscles après une contamination, avant d'être éliminé en quelques mois.
Dangers
Le métal s'enflamme spontanément à l'air et explose au contact de l'eau, encore plus violemment que le potassium. Le césium 137, d'une demi-vie de 30 ans, contamine durablement sols et aliments après un accident nucléaire.
Histoire
En 1860, Robert Bunsen et Gustav Kirchhoff analysent au spectroscope de l'eau minérale de Bad Dürkheim et découvrent deux raies bleues inconnues : c'est le premier élément découvert par spectroscopie. Ils le nomment d'après le latin caesius, « bleu ciel ». Il leur a fallu faire évaporer des dizaines de milliers de litres d'eau pour obtenir quelques grammes de sel.
Le saviez-vous ?
- Une seconde correspond exactement à 9 192 631 770 oscillations d'un rayonnement émis par l'atome de césium 133.
- En 1987, à Goiânia (Brésil), des ferrailleurs ont ouvert une source de radiothérapie abandonnée contenant du césium 137 ; fascinés par la poudre luminescente bleue, ils l'ont partagée, causant quatre décès.
- Le césium, l'or et le cuivre sont les seuls métaux purs nettement colorés.