Césium
> NUMÉRO ATOMIQUE 55
> MASSE ATOMIQUE 132,9u
Groupe
1
Famille
Métaux alcalins
État physique naturel
Solide
Étymologie
Vient du latin caesium soit bleu ciel ou bleu céleste en référence aux lignes bleues caractéristiques de son spectre d’émission.
Découverte
En 1860 par Robert Bunsen et Gustav Kirchhoff, à Heidelberg, en Allemagne. C’est le premier élément mis en évidence à l’aide d’un spectroscope – instrument développé un an plus tôt par ses co-découvreurs. En 1861, ils découvrent le rubidium grâce à la même méthode.
Propriétés et généralités
Le césium est très rare sur Terre, et est présent notamment dans le minerai de pollucite. Ce métal mou est le plus alcalin des métaux alcalins, assez pour attaquer le verre. Réagissant de manière explosive avec l’eau – même glacée – et l’air, il s’enflamme instantanément. Il doit donc être conservé dans un liquide ou un gaz inertes, ou sous vide. Il n’a aucun rôle biologique – bien que très proche du potassium. Sa température de fusion est à 28,4°C. On lui connaît 40 isotopes, ce qui en fait l’élément qui en compte le plus grand nombre. Un seul est stable, le césium 133.
Utilisations
Le césium et ses dérivés sont utilisés pour piéger les gaz résiduels dans les tubes à vide, employés dans les cellules photoélectriques ou encore en recherche pour les moteurs à propulsion ionique (comme ion propulseur). Le nitrate de césium est, quant à lui, utilisé en pyrotechnie pour donner la couleur indigo. Par ailleurs, l’un des isotopes du césium a mauvaise réputation : Cs-137 est l’un des principaux produits de la fission nucléaire et l’une des principales sources d’exposition radioactive consécutive aux essais atomiques de la guerre froide ou aux accidents nucléaires. Cs-133, le seul isotope stable du césium, est utilisé pour les horloges atomiques, redoutables de précision, qui servent d’étalon de temps international. En effet, depuis 1967, la seconde est définie comme équivalente à 9 192 631 770 vibrations d’un atome de césium. Quand les meilleures montres à quartz se décalent d’une seconde tous les 100 jours, pour les horloges à césium, il faudrait attendre une centaine de millions d’années…
Quoi de neuf dans les labos ?
Unité de base de mesure du temps, la seconde est un véritable métronome de notre quotidien, dont la régularité assure la bonne marche du monde. En 449 secondes, ce documentaire nous dévoile les découvertes et innovations scientifiques qui ont tenté de saisir le rythme du temps qui passe. Aujourd’hui, plus de trois siècles après la mise en place de la méridienne de l’Observatoire de Paris, les meilleures montres à quartz perdent une seconde tous les cent jours. Mais les plus récentes recherches sur le strontium laissent espérer une évolution des horloges atomiques, qui pourraient alors battre la mesure sans faillir pendant plus de dix milliards d’années. 2017, 7mn 22 – Production CNRS Images