在光的作用下,铯会放出电子,金属铯主要用于制造光电管、摄谱仪、闪烁计数器、无线电电子管、军用红外信号灯以及各种光学仪器和检测仪器中。它的化合物用于玻璃和陶瓷的生产,用作二氧化碳净化装置中的吸收剂、无线电电子管吸气剂和微量化学中。在医药上铯盐还可用作服用含砷药物后的防休克剂。同位素铯-137可用以治疗癌症。 其制作的原子钟准确度极高,每三百万年误差一秒。在国际单位制(SI),一秒现在被制定为:在零磁场下,铯-133原子基态两个超精细能级间跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间。最准确的计时仪器 用铯可以做成最准确的计时仪器——原子钟。
铯原子钟 一说到钟,你们自然明白这是一种计量时间的工具。人类的生活和生产活动离不开计时,想想看,如果有一天起床后,世界上所有的钟表都不翼而飞了,世界会变成什么样子呢? 过去,人们确定时间都拿地球的自转作为基准。地球是个天然的计时器,它每昼夜绕轴自转一周,寒来暑往,年年如此。人们把地球自转一周所需要的时间定为一天——二十四小时,它的八万六千四百分之一就是一秒,秒的时间单位就是这样来的。 但是,后来人们发现,由于潮汐力等许多因素的影响,地球不是一个非常准确的“时钟”。它的自转速度是不稳定的,时快时慢。虽然这种快慢的差别极小,但累计起来,误差就很大了。 有没有一种更准确的计时仪器呢? 人们开始打破旧的传统习惯,大的一头不行,往小的一头探索。人们发现:铯原子的第六层——即最外层的电子绕着原子核旋转的速度,总是极其精确地在几十亿分之一秒的时间内转完一圈,稳定性比地球绕轴自转高得多。利用铯原子的这个特点,人们制成了一种新型的钟——铯原子钟,规定一秒就是铯133原子“动”9192631770次(即相当于铯原子的最外层电子旋转这么多圈)所需要的时间。这就是“秒”的最新定义。利用铯原子钟,人们可以十分精确地测量出十亿分之一秒的时间,精确度和稳定性远远地超过世界上以前有过的任何一种表,也超过了许多年来一直以地球自转作基准的天文时间。人类创造性的劳动得到了收获。大家知道,在我们日常生活里,只要知道年、月、日以至时、分、秒就可以了。但是现代的科学技术却往往需要精确地计量更为短暂的时间,比如毫秒(千分之一秒)、微秒(百万分之一秒)等等。有了像铯原子钟这样一类的钟表,人类就有可能从事更为精细的科学研究和生产实践,比如对***和氢弹的爆炸、火箭和导弹的发射以及宇宙航行等等,实行高度精确的控制,当然也可以用于远程飞行和航海。在太空中遨游 为了探索宇宙,必须有一种崭新的、飞行速度极快的交通工具。一般的火箭、飞船都达不到这样的速度,最多只能冲出地月系;只有每小时能飞行十几万公里的“离子火箭”才能满足要求。 前面我们已经说过,铯原子的最外层电子极不稳定,很容易被激发放射出来,变成为带正电的铯离子,所以是宇宙航行离子火箭发动机理想的“燃料”。
钾铯防火玻璃 铯离子火箭的工作原理是这样的:发动机开动后,产生大量的铯蒸气,铯蒸气经过离化器的“加工”,变成了带正电的铯离子,接着在磁场的作用下加速到每秒一百五十公里,从喷管喷射出去,同时给离子火箭以强大的推动力,把火箭高度推向前进。 计算表明,用这种铯离子作宇宙火箭的推进剂,单位重量产生的推力要比现在使用的液体或固体燃料高出上百倍。这种铯离子火箭可以在宇宙太空遨游一二年甚至更久!