Әлемдегі ең белсенді металл - цезий.

Ең белсенді металдар - периодтық кестенің сол жағында орналасқан I және II топ элементтері. Металл басқа элементтермен күшті және тез әрекеттескенде белсенді болып саналады. Металлдың реактивтілігі периодтық кестенің жоғарғы жағынан төменгі жағына жылжыған сайын артады.

Ерекшелік - металл болып саналмайтын және Менделеевтің химиялық элементтердің периодтық кестесінің жоғарғы сол жақ бұрышында орналасқан сутегі.

Әлемдегі ең белсенді металдар

Химиялық элементтердің периодтық кестесінде көрсетілген металл элементтері реактивтілігіне сәйкес үш топқа бөлінеді:

1. Белсенді металдар.
2. Орташа белсенділіктегі металдар.
3. Төмен белсенді металдар.

Жер бетіндегі ең белсенді металдар - литий, цезий және франций.

Цезий - радиоактивті емес элементтердің ішіндегі ең реактивтісі. Бұл сирек кездесетін, күміс-сары түсті, жылтыр металл, атомдық нөмірі (ядродағы протондар саны) 55. Бұл өте жұмсақ элемент, егер ол алдымен жарылып кетпесе, ылғалға қатты әсер ететіндіктен, қолыңызда ериді.

Сондай-ақ, цезийге қарағанда реактивтірек болуы мүмкін франций деген жоғары радиоактивті элемент бар. Оның реактивті емес екенін біз ешқашан білмейміз, себебі франций тек өте радиоактивті ғана емес, сонымен қатар өте сирек кездесетін металл.

Ең белсенді үш металдың соңғысы, литий, қызықты қасиетке ие: ол жалынға қызыл түс береді.

Литий, натрий, калий, рубидий және цезийдің белсенділігінің бейне көрсетілімі.

Цезий дегеніміз не?

Цезий - сілтілік металл. Ол өте реактивті және табиғатта кездеспейді. Бұл металдар сонымен қатар өте икемді және жақсы жылу және электр өткізгіштері болып табылады.

Цезий спектроскоппен анықталған алғашқы элемент болды. Оны 1860 жылы неміс химиктері Роберт Бунзен мен Густав Кирхгоф Бад-Дюркхайм бұлағынан алынған минералды судың спектрін талдау кезінде ашқан.

Цезий табиғи түрде поллюцит және лепидолит минералдарында кездеседі. Ол сондай-ақ берилл, петалит және карналлит сияқты көптеген алюмосиликаттарда кездеседі. Цезийдің ең бай кен орны Канадада, Берник көлінің жағасында орналасқан. Онда Жердің барлық қорларының шамамен 701 TP3T бар. Қызығы, бұл көлде жыл сайынғы Цезий фестивалі (24 ақпан) өтеді, онда тонналаған зат қарда жағылады және басқа да цезий ессіздігі басым болады.

Цезий сонымен қатар реакторлардағы ядролық бөлінудің қосымша өнімі болып табылады.

Цезийдің қасиеттері

Цезий әлемдегі ең ауыр металл болмаса да, ол ең белсенді және бірқатар ерекше қасиеттерге ие:

• Ол ауада өздігінен жанады және сумен немесе кез келген түрдегі ылғалмен, тіпті -116°C дейінгі мұзбен жанасқанда бірден жарылып кетеді.
• Ол жарқыраған көк жалынмен жанады. Білмеген адамға жалын көк емес, күлгін болып көрінеді, бірақ жеткілікті медитация, химияны зерттеу және цезийдің жануына таңданып өткізілген бақытты сағаттар арқылы оның жалынының шынайы көк табиғаты ашылады.
• «Цезий» атауы оның сәулелену спектріндегі екі ашық көк сызықтан шыққан. Латын тілінен аударғанда «caesius» «аспан көк» дегенді білдіреді.
• Оның гидроксиді (сұйық балқыған күйі) ет, шыны және басқа да көптеген заттарды жеп қоя алады. Тек родий металлы және оның бірнеше қорытпалары ғана балқытылған цезий гидроксидіне төтеп бере алады.
• Цезий йодиді мен бромиді түнгі көру құрылғыларын, көзілдіріктерді және дүрбілерді қоса алғанда, жоғары дәлдіктегі оптика өндірісінде негізгі компоненттер ретінде қолданылады. Цезий иондану әлеуетінің төмендігіне байланысты ғарыш кемелерінің иондық қозғаушы жүйелерінде де тәжірибе жүзінде қолданылды.
• Цезий ең дәл атом сағаттарын жасау үшін қолданылады. Тіпті әлемдегі ең жақсы қол сағаттарының өзі бірнеше секунд немесе тіпті бір минут жоғалтуы мүмкін. Бірақ цезий негізіндегі атом сағаттары бес миллиард жыл сайын бір секунд қана жоғалтады.
• Табиғи цезий бір тұрақты изотоптан, Cs-133-тен тұрады. Cs-114-тен Cs-145-ке дейінгі отыз басқа радиоактивті изотоптар белгілі. Цезий-137 (радиоцезий деп те аталады) радиоактивті қалдықтар мен ядролық жауын-шашынның ең биологиялық қауіпті компоненттерінің бірі болып табылады. Ол тірі организмдерде, тіпті саңырауқұлақтарда жиналады, ал ең жоғары деңгейі Солтүстік Америкадағы бұғылар мен су құстарында кездеседі.

Адамдар мен жануарлар тамақтану, тыныс алу және су ішу арқылы үнемі аз мөлшерде цезийдің әсеріне ұшырайды. Тек цезийден ғана ауырып қалуымыз екіталай болса да, ұзақ уақыт әсер ету жүрек айну, құсу, қан кету және жасушалардың зақымдануы сияқты денсаулыққа кері әсер етуі мүмкін.

Цезий және қатерлі ісікті емдеу

Парацельс тіпті бәрі у, ал бәрі дәрі деп мәлімдеді. Мұның бәрі мөлшер мәселесі. Ал цезийге келгенде, Парацельстің сөздері мүлдем дұрыс.

Қазіргі уақытта цезийдің ми ісіктерін қоса алғанда, қатерлі ісіктің бірнеше түрін емдеудегі тиімділігі зерттелуде. Цезийдің радиоактивті изотопы цезий-131 брахитерапиялық капсулаға («тұқым») басқа радиоактивті изотоппен (йод-125) бірге орналастырылады.

Америкалық брахитерапия қоғамының мәліметі бойынша, брахитерапия капсуласы - қатерлі ісік тініне тікелей орналастырылатын радиоактивті «под». Бұл тұқымдар қуық асты безінің, жатыр мойнының және эндометрий обырын қоса алғанда, қатерлі ісіктің бірнеше түріне қарсы тиімді.

Бір зерттеуде ми ісігі бар 24 науқастан тұратын топқа цезий-131 брахитерапия тұқымдары имплантацияланды. Жанама әсерлері минималды болды, және жалпы алғанда, пациенттер емдеудің бұл түрін жақсы көтерді.

Цезий-131 брахитерапия тұқымдарын қатерлі ісік ауруын емдеуде қолдану идеясы 1960 жылдары пайда болды және Radiology журналында жарияланған зерттеуде сипатталған. 2009 жылы Medical Physics журналында жарияланған зерттеуде цезий-131 тұқымдарын қуық асты безінің қатерлі ісігін емдеу үшін қолдану талқыланды, оң нәтижелер берді.

Цезий терапиясын медицинада берік орнықтырмас бұрын көбірек зерттеулер қажет. Дегенмен, әзірге зерттеулер брахитерапия арқылы қатерлі ісік ісіктерін емдеуде цезий-131 қолданудың перспективалы екенін көрсетеді.

Цезий мен францийді салыстыру

Цезий сияқты, франций (Fr) сілтілік металл (тек радиоактивті) және өте жоғары химиялық белсенділікке ие.

• Францийдің тығыздығы текше сантиметрге 1,87 граммды құрайды, бұл цезийдің тығыздығымен салыстыруға болады - текше сантиметрге 1,879 грамм.
• Цезий мен франций бөлме температурасында сұйық күйде болатын төрт металдың екеуі. Сынап пен галлий де осы қасиетті көрсетеді.
• Цезий сумен өте керемет, жарылғыш әрекеттесіп, цезий гидроксидін (CsOH) және сутегі газын (H2) түзеді. Франций мен су да бір-бірін аса жақсы көрмейді, және олар әрекеттескенде ең күшті сілті - франций гидроксидін түзеді.
• Цезий сияқты, франций тірі организмдерде жиналады. Сондықтан оның изотоптары медицинада, қатерлі ісік диагностикасында және әртүрлі биологиялық зерттеулерде қолданылды.
• Цезийдің молдығы жағынан ол францийден әлдеқайда асып түседі. Жыл сайын әлем бойынша шамамен 20 тонна байытылған цезий кені өндіріледі. Periodic Table мәліметтері бойынша, цезий Жер қыртысындағы ең көп таралған 50-ші элемент болып табылады. Ал франций Жер қыртысының шамамен 340 граммын құрайды.

Яғни, қасиеттері жағынан планетадағы ең белсенді екі метал өте ұқсас.

Цезий мен литийдің салыстырмалы сипаттамалары

Литий - планетадағы ең белсенді үш металдың бірі. Ол смартфондарды, ноутбуктарды және электр көліктерін қуаттандыратын батареялардың негізгі құрамдас бөлігі. Әлемдегі литий қорының жартысынан көбі «литий үшбұрышынан» - Боливия, Чили және Аргентинадан келеді. Тұздан алынатын литийдің ең үлкен көзі - Чилидегі Атакама шөлі.

• Цезий сияқты, литий де сілтілік металл. Цезий сияқты, ол табиғатта тек қосылыстар түрінде кездеседі. Дегенмен, литийдің іздері барлық дерлік магмалық жыныстарда және көптеген минералды бұлақтарда кездеседі. Ол сутегі мен гелиймен қатар Үлкен жарылыста пайда болған үш элементтің бірі болды.
• Жер қыртысында литий мен цезий аз мөлшерде кездеседі - сәйкесінше 21 г/т және 3,7 г/т.
• Цезий оттегіге ұшыраған кезде ауада тұтанса, литий тіпті біраз уақыт ашық ауада сақталуы мүмкін. Бұл «төзімділік» литийді керосинде сақтауды қажет етпейтін жалғыз сілтілік металл етеді. Ол оттегіге ұшыраған кезде де тұтануы мүмкін, бірақ тек жоғары температурада ғана.
• Литий - ең аз тығыздықтағы металл (0,533 г/см³). Цезий әлдеқайда тығыз - текше сантиметрге 1,879 грамм. Литийдің жеңілдігі құрылғыларға салмақ қоспай энергияны сақтай алатынын білдіреді.
• Алайда, литийдің балқу температурасы цезийге қарағанда жоғары. Оның балқу температурасы 180,5 градус Цельсий, ал цезий 28,4 градус Цельсийде ериді.
• Дегенмен, литий тез қайнайды – 134 градуста, ал цезийді қайнату оңай емес; 678 градус температура қажет.
• Литий де, цезий де кәдімгі пышақпен оңай кесіледі.