铯（原子量：132.90545196(6)）有41个已知的同位素，原子量范围从112到152，其中只有铯-133是稳定的。寿命最长的放射性铯是铯-135，半衰期有133万年。其次是铯-137，半衰期约30年，以及铯-134有两年的半衰期，其他的同位素半衰期皆低于两周，大部分的都在一小时以下。其中一些同位素在年老的恒星中由较轻的元素通过捕获慢中子（S-过程）合成[4]，也可以在超新星爆发的过程R-过程中合成[5]
事实速览 同位素, 衰变 ...主要的铯同位素
同位素
衰变
丰度
半衰期 (t1/2)
方式
能量（MeV）
产物
131Cs
人造
9.689 天
ε
0.358
131Xe
133Cs
100%
稳定，带78粒中子
134Cs
人造
2.0650 年
ε
1.235
134Xe
β−
2.059
134Ba
135Cs
痕量
1.33×106 年[1][2]
β−
0.269
135Ba
137Cs
人造
30.04 年
β−
0.514
137mBa
β−
1.176
137Ba
标准原子质量（英语：Standard atomic weight） (Ar, 标准)7002132905451960000♠132.90545196(6)[3]
←Xe（54）
Ba（56）→
查看讨论编辑关闭
Remove ads环境中的铯同位素
天然的铯元素中一般来说仅存在铯-133及痕量的铯-135，但在某些环境中仍然存在着微量的铯-137与铯-134，它们几乎都是在1940年代至1960年代的核试爆及某些核事故中释放出来的。历史上曾造成铯-137释放进入环境中的著名案例包括如切尔诺贝利核事故等。2011年3月11日，日本的福岛第一核电站事故事件发生时，也曾发现它的存在。2011年7月，从福岛县运往东京的11头牛也被检测出1,530到3,200Bq/kg的铯-137，这已严重超出日本规定的500Bq/kg容许值。[6]
铯-133
主条目：铯
储存于氩气中的高纯度铯-133
铯-133是铯的同位素之一，为铯的同位素中，唯一稳定的核素，同时也是天然铯元素中能找的唯一一种核素，因此，铯-133的丰度为100%。铯-133也可以通过在核反应堆中的核裂变产生。尽管其原子核自旋量子数较大（7/2+），可以在其共振频率11.7 MHz处对该同位素进行核磁共振的研究[7]。
自从1967年，国际单位制基于铯的性质定义了其时间单位，也就是秒。国际单位制将一秒定义为不受外场干扰的铯-133的原子基态的两个超精细结构能阶间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间[8]。1955年，第一个精确的铯原子钟由路易斯·艾森在英国国家物理实验室建成[9]。在过去的半个多世纪中，人们不停的改进铯原子钟，并且使用它作为标准时间和频率测量的基准。这些钟测量频率的精度为2-3×10-14，相当于时间测量的精度为每天2纳秒，或者140万年1秒。目前最先进的铯原子钟的精度超过了10-15，这意味着从6600万年前恐龙灭绝的时代起其误差仅为2秒钟[10]，被认为是“人类目前所达到的最精确的单位实现”[10][11]。
Remove ads铯-137
主条目：铯-137
铯-137是铯的放射性同位素之一，半衰期约为30.17年。[12]大约95%通过贝塔衰变为barium-137m1 (137m1Ba, Ba-137m1). 其他约5%直接衰变为稳定的钡-137. Ba-137m1的半衰期为153秒，并放出伽玛射线（这是铯-137放射源的全部伽玛射线来源）。1克铯-137的放射性活度为3.215 terabecquerel (TBq).[13]
铯-137在工业应用中是一种非常常见的作为伽玛射线发射源的同位素。其优势在于它的半衰期大约30年，可以通过核燃料循环获得，并且其最终产物钡-137是一种稳定的同位素。其较高的水溶性是其缺点，使得它无法用在用于食品和医疗用品的大型池式辐射器中[14]。铯-137已经被用在农业、癌症治疗、食品消毒、污水污泥处理以及外科手术设备中。[10][15]。铯的放射性同位素可以用在放射线疗法中针对某些癌症治疗[16]，然而由于目前已经有了更好的替代品，且放射源中易溶于水的氯化铯可能造成大范围污染，放疗中逐渐不再采用铯放射源[17][18]。在许多工业测量计中都采用了铯-137，包括湿度计、密度计、水平仪以及厚度计[19]。测井设备中也会使用铯-137来测量与岩层中的电子密度[20]。
铯-137也用于水文学研究中。铯是核裂变反应的产物。自从大约1945年核试验开始，一直到20世纪80年代中期，铯137被释放进入大气层，然后立即被吸收入水溶液中。那个时期的年度变化与土壤和沉积层有相关性。铯-134以及含量更少的铯-135也用于水文学研究作为核电工业中产生的铯的度量。这两种同位素不像铯-133或者铯-137那样常见，而且仅能通过人为过程产生[21]。
图表
更多信息 符号, Z ...
符号
Z
N
同位素质量（u）[n 1][n 2]
半衰期[n 1][n 2]
衰变方式[22]
衰变产物[n 3][n 4]
原子核自旋[n 1]
相对丰度（莫耳分率）
激发能量[n 1][n 2]
112Cs
55
57
111.95030(33)#
500(100) µs
p
111Xe
1+#
α
108I
113Cs
55
58
112.94449(11)
16.7(7) µs
p (99.97%)
112Xe
5/2+#
β+ (.03%)
113Xe
114Cs
55
59
113.94145(33)#
0.57(2) s
β+ (91.09%)
114Xe
(1+)
β+, p (8.69%)
113I
β+, α (.19%)
110Te
α (.018%)
110I
115Cs
55
60
114.93591(32)#
1.4(8) s
β+ (99.93%)
115Xe
9/2+#
β+, p (.07%)
114I
116Cs
55
61
115.93337(11)#
0.70(4) s
β+ (99.67%)
116Xe
(1+)
β+, p (.279%)
115I
β+, α (.049%)
112Te
116mCs
100(60)# keV
3.85(13) s
β+ (99.48%)
116Xe
4+,5,6
β+, p (.51%)
115I
β+, α (.008%)
112Te
117Cs
55
62
116.92867(7)
8.4(6) s
β+
117Xe
(9/2+)#
117mCs
150(80)# keV
6.5(4) s
β+
117Xe
3/2+#
118Cs
55
63
117.926559(14)
14(2) s
β+ (99.95%)
118Xe
2
β+, p (.042%)
117I
β+, α (.0024%)
114Te
118mCs
100(60)# keV
17(3) s
β+ (99.95%)
118Xe
(7-)
β+, p (.042%)
117I
β+, α (.0024%)
114Te
119Cs
55
64
118.922377(15)
43.0(2) s
β+
119Xe
9/2+
β+, α (2×10−6%)
115Te
119mCs
50(30)# keV
30.4(1) s
β+
119Xe
3/2(+)
120Cs
55
65
119.920677(11)
61.2(18) s
β+
120Xe
2(-#)
β+, α (2×10−5%)
116Te
β+, p (7×10−6%)
118I
120mCs
100(60)# keV
57(6) s
β+
120Xe
(7-)
β+, α (2×10−5%)
116Te
β+, p (7×10−6%)
118I
121Cs
55
66
120.917229(15)
155(4) s
β+
121Xe
3/2(+)
121mCs
68.5(3) keV
122(3) s
β+ (83%)
121Xe
9/2(+)
IT (17%)
121Cs
122Cs
55
67
121.91611(3)
21.18(19) s
β+
122Xe
1+
β+, α (2×10−7%)
118Te
122m1Cs
45.8 keV
>1 µs
(3)+
122m2Cs
140(30) keV
3.70(11) min
β+
122Xe
8-
122m3Cs
127.0(5) keV
360(20) ms
(5)-
123Cs
55
68
122.912996(13)
5.88(3) min
β+
123Xe
1/2+
123m1Cs
156.27(5) keV
1.64(12) s
IT
123Cs
(11/2)-
123m2Cs
231.63+X keV
114(5) ns
(9/2+)
124Cs
55
69
123.912258(9)
30.9(4) s
β+
124Xe
1+
124mCs
462.55(17) keV
6.3(2) s
IT
124Cs
(7)+
125Cs
55
70
124.909728(8)
46.7(1) min
β+
125Xe
1/2(+)
125mCs
266.6(11) keV
900(30) ms
(11/2-)
126Cs
55
71
125.909452(13)
1.64(2) min
β+
126Xe
1+
126m1Cs
273.0(7) keV
>1 µs
126m2Cs
596.1(11) keV
171(14) µs
127Cs
55
72
126.907418(6)
6.25(10) h
β+
127Xe
1/2+
127mCs
452.23(21) keV
55(3) µs
(11/2)-
128Cs
55
73
127.907749(6)
3.640(14) min
β+
128Xe
1+
129Cs
55
74
128.906064(5)
32.06(6) h
β+
129Xe
1/2+
130Cs
55
75
129.906709(9)
29.21(4) min
β+ (98.4%)
130Xe
1+
β− (1.6%)
130Ba
130mCs
163.25(11) keV
3.46(6) min
IT (99.83%)
130Cs
5-
β+ (.16%)
130Xe
131Cs
55
76
130.905464(5)
9.689(16) d
ε
131Xe
5/2+
132Cs
55
77
131.9064343(20)
6.480(6) d
β+ (98.13%)
132Xe
2+
β− (1.87%)
132Ba
133Cs[n 5][n 6]
55
78
132.905451933(24)
稳定
7/2+
1.0000
134Cs[n 6]
55
79
133.906718475(28)
2.0652(4) a
β−
134Ba
4+
ε (3×10−4%)
134Xe
134mCs
138.7441(26) keV
2.912(2) h
IT
134Cs
8-
135Cs[n 6]
55
80
134.9059770(11)
2.3 x106 a
β−
135Ba
7/2+
135mCs
1632.9(15) keV
53(2) min
IT
135Cs
19/2-
136Cs
55
81
135.9073116(20)
13.16(3) d
β−
136Ba
5+
136mCs
518(5) keV
19(2) s
β−
136Ba
8-
IT
136Cs
137Cs[n 6]
55
82
136.9070895(5)
30.1671(13) a
β− (95%)
137mBa
7/2+
β− (5%)
137Ba
138Cs
55
83
137.911017(10)
33.41(18) min
β−
138Ba
3-
138mCs
79.9(3) keV
2.91(8) min
IT (81%)
138Cs
6-
β− (19%)
138Ba
139Cs
55
84
138.913364(3)
9.27(5) min
β−
139Ba
7/2+
140Cs
55
85
139.917282(9)
63.7(3) s
β−
140Ba
1-
141Cs
55
86
140.920046(11)
24.84(16) s
β− (99.96%)
141Ba
7/2+
β−, n (.0349%)
140Ba
142Cs
55
87
141.924299(11)
1.689(11) s
β− (99.9%)
142Ba
0-
β−, n (.091%)
141Ba
143Cs
55
88
142.927352(25)
1.791(7) s
β− (98.38%)
143Ba
3/2+
β−, n (1.62%)
142Ba
144Cs
55
89
143.932077(28)
994(4) ms
β− (96.8%)
144Ba
1(-#)
β−, n (3.2%)
143Ba
144mCs
300(200)# keV
<1 s
β−
144Ba
(>3)
IT
144Cs
145Cs
55
90
144.935526(12)
582(6) ms
β− (85.7%)
145Ba
3/2+
β−, n (14.3%)
144Ba
146Cs
55
91
145.94029(8)
0.321(2) s
β− (85.8%)
146Ba
1-
β−, n (14.2%)
145Ba
147Cs
55
92
146.94416(6)
0.235(3) s
β− (71.5%)
147Ba
(3/2+)
β−, n (28.49%)
147Ba
148Cs
55
93
147.94922(62)
146(6) ms
β− (74.9%)
148Ba
β−, n (25.1%)
147Ba
149Cs
55
94
148.95293(21)#
150# ms [>50 ms]
β−
149Ba
3/2+#
β−, n
148Ba
150Cs
55
95
149.95817(32)#
100# ms [>50 ms]
β−
150Ba
β−, n
149Ba
151Cs
55
96
150.96219(54)#
60# ms [>50 ms]
β−
151Ba
3/2+#
β−, n
150Ba
关闭
[n 1]画上#号的数据代表没有经过实验的证明，仅为理论推测。
[n 2]用括号括起来的数据代表不确定性。
[n 3]稳定的衰变产物以粗体表示。
[n 4]半衰期超过5亿年的衰变产物以粗斜体表示。
[n 5]用于定义秒
[n 6]裂变产物
←
同位素列表
→
氙的同位素
铯的同位素
钡的同位素
Remove ads参考文献Loading content...