銫的同位素

銫（原子量：132.90545196(6)）有41個已知的同位素，原子量範圍從112到152，其中只有銫-133是穩定的。壽命最長的放射性銫是銫-135，半衰期有133萬年。其次是銫-137，半衰期約30年，以及銫-134有兩年的半衰期，其他的同位素半衰期皆低於兩周，大部分的都在一小時以下。其中一些同位素在年老的恆星中由較輕的元素通過捕獲慢中子（S-過程）合成^[4]，也可以在超新星爆發的過程R-過程中合成^[5]

主要的銫同位素

同位素 衰變 豐度 半衰期 (t1/2) 方式 能量 （MeV） 產物 131Cs 人造 9.689 天 ε 0.358 131Xe 133Cs 100% 穩定，帶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
標準原子質量（英語：Standard atomic weight） (Ar, 標準)	7002132905451960000♠132.90545196(6)[3]
←Xe（54） Ba（56）→
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環境中的銫同位素

天然的銫元素中一般來說僅存在銫-133及痕量的銫-135，但在某些環境中仍然存在著微量的銫-137與銫-134，它們幾乎都是在1940年代至1960年代的核試爆及某些核事故中釋放出來的。歷史上曾造成銫-137釋放進入環境中的著名案例包括如車諾比核事故等。2011年3月11日，日本的福島第一核電站事故事件發生時，也曾發現它的存在。2011年7月，從福島縣運往東京的11頭牛也被檢測出1,530到3,200Bq/kg的銫-137，這已嚴重超出日本規定的500Bq/kg容許值。^[6]

銫-133

主條目：銫

儲存於氬氣中的高純度銫-133

銫-133是銫的同位素之一，為銫的同位素中，唯一穩定的核素，同時也是天然銫元素中能找的唯一一種核素，因此，銫-133的豐度為100%。銫-133也可以通過在核反應堆中的核裂變產生。儘管其原子核自旋量子數較大（7/2+），可以在其共振頻率11.7 MHz處對該同位素進行核磁共振的研究^[7]。

自從1967年，國際單位制基於銫的性質定義了其時間單位，也就是秒。國際單位制將一秒定義為不受外場干擾的銫-133的原子基態的兩個超精細結構能階間躍遷所對應的輻射的9,192,631,770個周期的持續時間^[8]。1955年，第一個精確的銫原子鐘由路易斯·艾森在英國國家物理實驗室建成^[9]。在過去的半個多世紀中，人們不停的改進銫原子鐘，並且使用它作為標準時間和頻率測量的基準。這些鐘測量頻率的精度為2-3×10^-14，相當於時間測量的精度為每天2奈秒，或者140萬年1秒。目前最先進的銫原子鐘的精度超過了10^-15，這意味著從6600萬年前恐龍滅絕的時代起其誤差僅為2秒鐘^[10]，被認為是「人類目前所達到的最精確的單位實現」^[10][11]。

銫-137

主條目：銫-137

銫-137是銫的放射性同位素之一，半衰期約為30.17年。^[12]大約95%通過貝塔衰變為barium-137m1 (^137m1Ba, Ba-137m1). 其他約5%直接衰變為穩定的鋇-137. Ba-137m1的半衰期為153秒，並放出伽瑪射線（這是銫-137放射源的全部伽瑪射線來源）。1克銫-137的放射性活度為3.215 terabecquerel (TBq).^[13]

銫-137在工業應用中是一種非常常見的作為伽瑪射線發射源的同位素。其優勢在於它的半衰期大約30年，可以通過核燃料循環獲得，並且其最終產物鋇-137是一種穩定的同位素。其較高的水溶性是其缺點，使得它無法用在用於食品和醫療用品的大型池式輻射器中^[14]。銫-137已經被用在農業、癌症治療、食品消毒、污水污泥處理以及外科手術設備中。^[10][15]。銫的放射性同位素可以用在放射線療法中針對某些癌症治療^[16]，然而由於目前已經有了更好的替代品，且放射源中易溶於水的氯化銫可能造成大範圍污染，放療中逐漸不再採用銫放射源^[17][18]。在許多工業測量計中都採用了銫-137，包括濕度計、密度計、水平儀以及厚度計^[19]。測井設備中也會使用銫-137來測量與岩層中的電子密度^[20]。

銫-137也用於水文學研究中。銫是核裂變反應的產物。自從大約1945年核試驗開始，一直到20世紀80年代中期，銫137被釋放進入大氣層，然後立即被吸收入水溶液中。那個時期的年度變化與土壤和沉積層有相關性。銫-134以及含量更少的銫-135也用於水文學研究作為核電工業中產生的銫的度量。這兩種同位素不像銫-133或者銫-137那樣常見，而且僅能通過人為過程產生^[21]。

圖表

符號	Z	N	同位素質量（u） [n 1][n 2]	半衰期 [n 1][n 2]	衰變 方式[22]	衰變 產物 [n 3][n 4]	原子核 自旋[n 1]	相對豐度 （莫耳分率）
	激發能量[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)	穩定			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

1. 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明，僅為理論推測。
2. 用括號括起來的數據代表不確定性。
3. 穩定的衰變產物以粗體表示。
4. 半衰期超過5億年的衰變產物以粗斜體表示。
5. 用於定義秒
6. 裂變產物

←	同位素列表	→
氙的同位素	銫的同位素	鋇的同位素

參考文獻

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