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，也可以在超新星爆發的過程R-過程中合成

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。

銫-133
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。

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。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。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。

銫-137
銫-137是銫的放射性同位素之一，半衰期約為30.17年。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).

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。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。。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，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。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。測井設備中也會使用銫-137來測量與岩層中的電子密度。

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。

圖表
|-
| rowspan=2|112Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 57
| rowspan=2|111.95030(33)#
| rowspan=2|500(100) µs
|
| 111Xe
| rowspan=2|1+#
| rowspan=2|
|-
|
| 108I
|-
| rowspan=2|113Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 58
| rowspan=2|112.94449(11)
| rowspan=2|16.7(7) µs
| (99.97%)
| 112Xe
| rowspan=2|5/2+#
| rowspan=2|
|-
| (.03%)
| 113Xe
|-
| rowspan=4|114Cs
| rowspan=4 style="text-align:right" | 55
| rowspan=4 style="text-align:right" | 59
| rowspan=4|113.94145(33)#
| rowspan=4|0.57(2) s
| (91.09%)
| 114Xe
| rowspan=4|(1+)
| rowspan=4|
|-
| , (8.69%)
| 113I
|-
| , (.19%)
| 110Te
|-
| (.018%)
| 110I
|-
| rowspan=2|115Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 60
| rowspan=2|114.93591(32)#
| rowspan=2|1.4(8) s
| (99.93%)
| 115Xe
| rowspan=2|9/2+#
| rowspan=2|
|-
| , (.07%)
| 114I
|-
| rowspan=3|116Cs
| rowspan=3 style="text-align:right" | 55
| rowspan=3 style="text-align:right" | 61
| rowspan=3|115.93337(11)#
| rowspan=3|0.70(4) s
| (99.67%)
| 116Xe
| rowspan=3|(1+)
| rowspan=3|
|-
| , (.279%)
| 115I
|-
| , (.049%)
| 112Te
|-
| rowspan=3 style="text-indent:1em" | 116mCs
| rowspan=3 colspan="3" style="text-indent:2em" | 100(60)# keV
| rowspan=3|3.85(13) s
| (99.48%)
| 116Xe
| rowspan=3|4+,5,6
| rowspan=3|
|-
| , (.51%)
| 115I
|-
| , (.008%)
| 112Te
|-
| 117Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 62
| 116.92867(7)
| 8.4(6) s
|
| 117Xe
| (9/2+)#
|
|-
| style="text-indent:1em" | 117mCs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 150(80)# keV
| 6.5(4) s
|
| 117Xe
| 3/2+#
|
|-
| rowspan=3|118Cs
| rowspan=3 style="text-align:right" | 55
| rowspan=3 style="text-align:right" | 63
| rowspan=3|117.926559(14)
| rowspan=3|14(2) s
| (99.95%)
| 118Xe
| rowspan=3|2
| rowspan=3|
|-
| , (.042%)
| 117I
|-
| , (.0024%)
| 114Te
|-
| rowspan=3 style="text-indent:1em" | 118mCs
| rowspan=3 colspan="3" style="text-indent:2em" | 100(60)# keV
| rowspan=3|17(3) s
| (99.95%)
| 118Xe
| rowspan=3|(7-)
| rowspan=3|
|-
| , (.042%)
| 117I
|-
| , (.0024%)
| 114Te
|-
| rowspan=2|119Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 64
| rowspan=2|118.922377(15)
| rowspan=2|43.0(2) s
|
| 119Xe
| rowspan=2|9/2+
| rowspan=2|
|-
| , (2×10−6%)
| 115Te
|-
| style="text-indent:1em" | 119mCs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 50(30)# keV
| 30.4(1) s
|
| 119Xe
| 3/2(+)
|
|-
| rowspan=3|120Cs
| rowspan=3 style="text-align:right" | 55
| rowspan=3 style="text-align:right" | 65
| rowspan=3|119.920677(11)
| rowspan=3|61.2(18) s
|
| 120Xe
| rowspan=3|2(-#)
| rowspan=3|
|-
| , (2×10−5%)
| 116Te
|-
| , (7×10−6%)
| 118I
|-
| rowspan=3 style="text-indent:1em" | 120mCs
| rowspan=3 colspan="3" style="text-indent:2em" | 100(60)# keV
| rowspan=3|57(6) s
|
| 120Xe
| rowspan=3|(7-)
| rowspan=3|
|-
| , (2×10−5%)
| 116Te
|-
| , (7×10−6%)
| 118I
|-
| 121Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 66
| 120.917229(15)
| 155(4) s
|
| 121Xe
| 3/2(+)
|
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 121mCs
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 68.5(3) keV
| rowspan=2|122(3) s
| (83%)
| 121Xe
| rowspan=2|9/2(+)
| rowspan=2|
|-
| IT (17%)
| 121Cs
|-
| rowspan=2|122Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 67
| rowspan=2|121.91611(3)
| rowspan=2|21.18(19) s
|
| 122Xe
| rowspan=2|1+
| rowspan=2|
|-
| , (2×10−7%)
| 118Te
|-
| style="text-indent:1em" | 122m1Cs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 45.8 keV
| >1 µs
|
|
| (3)+
|
|-
| style="text-indent:1em" | 122m2Cs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 140(30) keV
| 3.70(11) min
|
| 122Xe
| 8-
|
|-
| style="text-indent:1em" | 122m3Cs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 127.0(5) keV
| 360(20) ms
|
|
| (5)-
|
|-
| 123Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 68
| 122.912996(13)
| 5.88(3) min
|
| 123Xe
| 1/2+
|
|-
| style="text-indent:1em" | 123m1Cs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 156.27(5) keV
| 1.64(12) s
| IT
| 123Cs
| (11/2)-
|
|-
| style="text-indent:1em" | 123m2Cs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 231.63+X keV
| 114(5) ns
|
|
| (9/2+)
|
|-
| 124Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 69
| 123.912258(9)
| 30.9(4) s
|
| 124Xe
| 1+
|
|-
| style="text-indent:1em" | 124mCs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 462.55(17) keV
| 6.3(2) s
| IT
| 124Cs
| (7)+
|
|-
| 125Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 70
| 124.909728(8)
| 46.7(1) min
|
| 125Xe
| 1/2(+)
|
|-
| style="text-indent:1em" | 125mCs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 266.6(11) keV
| 900(30) ms
|
|
| (11/2-)
|
|-
| 126Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 71
| 125.909452(13)
| 1.64(2) min
|
| 126Xe
| 1+
|
|-
| style="text-indent:1em" | 126m1Cs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 273.0(7) keV
| >1 µs
|
|
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 126m2Cs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 596.1(11) keV
| 171(14) µs
|
|
|
|
|-
| 127Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 72
| 126.907418(6)
| 6.25(10) h
|
| 127Xe
| 1/2+
|
|-
| style="text-indent:1em" | 127mCs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 452.23(21) keV
| 55(3) µs
|
|
| (11/2)-
|
|-
| 128Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 73
| 127.907749(6)
| 3.640(14) min
|
| 128Xe
| 1+
|
|-
| 129Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 74
| 128.906064(5)
| 32.06(6) h
|
| 129Xe
| 1/2+
|
|-
| rowspan=2|130Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2|129.906709(9)
| rowspan=2|29.21(4) min
| (98.4%)
| 130Xe
| rowspan=2|1+
| rowspan=2|
|-
| (1.6%)
| 130Ba
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 130mCs
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 163.25(11) keV
| rowspan=2|3.46(6) min
| IT (99.83%)
| 130Cs
| rowspan=2|5-
| rowspan=2|
|-
| (.16%)
| 130Xe
|-
| 131Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 76
| 130.905464(5)
| 9.689(16) d
|
| 131Xe
| 5/2+
|
|-
| rowspan=2|132Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 77
| rowspan=2|131.9064343(20)
| rowspan=2|6.480(6) d
| (98.13%)
| 132Xe
| rowspan=2|2+
| rowspan=2|
|-
| (1.87%)
| 132Ba
|-
| 133Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 78
| 132.905451933(24)
| colspan=3 align=center|**'
| 7/2+
| 1.0000
|-
| rowspan=2|134Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 79
| rowspan=2|133.906718475(28)
| rowspan=2|2.0652(4) a
|
| 134Ba
| rowspan=2|4+
| rowspan=2|
|-
| (3×10−4%)
| 134Xe
|-
| style="text-indent:1em" | 134mCs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 138.7441(26) keV
| 2.912(2) h
| IT
| 134Cs
| 8-
|
|-
| 135Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 80
| 134.9059770(11)
| 2.3 x106 a
|
| 135Ba
| 7/2+
|
|-
| style="text-indent:1em" | 135mCs
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 1632.9(15) keV
| 53(2) min
| IT
| 135Cs
| 19/2-
|
|-
| 136Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 81
| 135.9073116(20)
| 13.16(3) d
|
| 136Ba
| 5+
|
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 136mCs
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 518(5) keV
| rowspan=2|19(2) s
|
| 136Ba
| rowspan=2|8-
| rowspan=2|
|-
| IT
| 136Cs
|-
| rowspan=2|137Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 82
| rowspan=2|136.9070895(5)
| rowspan=2|30.1671(13) a
| (95%)
| 137mBa
| rowspan=2|7/2+
| rowspan=2|
|-
| (5%)
| 137Ba
|-
| 138Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 83
| 137.911017(10)
| 33.41(18) min
|
| 138Ba
| 3-
|
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 138mCs
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 79.9(3) keV
| rowspan=2|2.91(8) min
| IT (81%)
| 138Cs
| rowspan=2|6-
| rowspan=2|
|-
| (19%)
| 138Ba
|-
| 139Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 84
| 138.913364(3)
| 9.27(5) min
|
| 139Ba
| 7/2+
|
|-
| 140Cs
| style="text-align:right" | 55
| style="text-align:right" | 85
| 139.917282(9)
| 63.7(3) s
|
| 140Ba
| 1-
|
|-
| rowspan=2|141Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 86
| rowspan=2|140.920046(11)
| rowspan=2|24.84(16) s
| (99.96%)
| 141Ba
| rowspan=2|7/2+
| rowspan=2|
|-
| , (.0349%)
| 140Ba
|-
| rowspan=2|142Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 87
| rowspan=2|141.924299(11)
| rowspan=2|1.689(11) s
| (99.9%)
| 142Ba
| rowspan=2|0-
| rowspan=2|
|-
| , (.091%)
| 141Ba
|-
| rowspan=2|143Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 88
| rowspan=2|142.927352(25)
| rowspan=2|1.791(7) s
| (98.38%)
| 143Ba
| rowspan=2|3/2+
| rowspan=2|
|-
| , (1.62%)
| 142Ba
|-
| rowspan=2|144Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 89
| rowspan=2|143.932077(28)
| rowspan=2|994(4) ms
| (96.8%)
| 144Ba
| rowspan=2|1(-#)
| rowspan=2|
|-
| , (3.2%)
| 143Ba
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 144mCs
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 300(200)# keV
| rowspan=2|144Ba
| rowspan=2|(>3)
| rowspan=2|
|-
| IT
| 144Cs
|-
| rowspan=2|145Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2|144.935526(12)
| rowspan=2|582(6) ms
| (85.7%)
| 145Ba
| rowspan=2|3/2+
| rowspan=2|
|-
| , (14.3%)
| 144Ba
|-
| rowspan=2|146Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2|145.94029(8)
| rowspan=2|0.321(2) s
| (85.8%)
| 146Ba
| rowspan=2|1-
| rowspan=2|
|-
| , (14.2%)
| 145Ba
|-
| rowspan=2|147Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 92
| rowspan=2|146.94416(6)
| rowspan=2|0.235(3) s
| (71.5%)
| 147Ba
| rowspan=2|(3/2+)
| rowspan=2|
|-
| , (28.49%)
| 147Ba
|-
| rowspan=2|148Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 93
| rowspan=2|147.94922(62)
| rowspan=2|146(6) ms
| (74.9%)
| 148Ba
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| , (25.1%)
| 147Ba
|-
| rowspan=2|149Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 94
| rowspan=2|148.95293(21)#
| rowspan=2|150# ms [>50 ms]
|
| 149Ba
| rowspan=2|3/2+#
| rowspan=2|
|-
| , n
| 148Ba
|-
| rowspan=2|150Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2 style="text-align:right" | 95
| rowspan=2|149.95817(32)#
| rowspan=2|100# ms [>50 ms]
|
| 150Ba
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| , n
| 149Ba
|-
| rowspan=2|151Cs
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
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参考文獻

Isotope masses from [https://web.archive.org/web/20080923134436/http://www.nndc.bnl.gov/amdc/index.html Ame2003 Atomic Mass Evaluation] by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.

** Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. [http://amdc.in2p3.fr/web/nubase_en.html The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties] , Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
** National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the [http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/ NuDat 2.1 database] (retrieved Sept. 2005).
* David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition*, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

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