セシウム (Cs) は、少なくとも41種類の同位体を持つ。原子量は112から152に分布する。
核分裂により生成するほぼ全てのセシウムは、より中性子の多い原子から、ヨウ素の同位体かキセノンの同位体を経由して、ベータ崩壊により生成される。これらの元素は揮発性で核燃料中や大気中に分散するので、セシウムはしばしば遠く離れた場所でも観測される。
核実験が始まった1945年初頭から、セシウムの同位体は大気中に放出され、液体に溶けたり、放射性降下物として湖底や地層に積もったりするようになった。この地層中に堆積したセシウムなどを検出し堆積速度の計算に用いられることがある。
放射性 Cs をリンモリブデン酸アンモニウムに吸着させイオン交換樹脂法により分離精製する。その後、ヘキサクロロ白金酸セシウムを生成させ、その放射能を高精度なβ線測定装置で測定する。
核種 | Z(p) | N(n) | 原子量 (u) | 半減期 | 崩壊モード | 娘核種 | スピン | 天然存在比 (モル分率) | 天然存在比の 自然変動範囲 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
励起エネルギー | |||||||||
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 | EC | 131Xe | 5/2+ | ||
132Cs | 55 | 77 | 131.9064343(20) | 6.480(6) d | β+ (98.13%) | 132Xe | 2+ | ||
β- (1.87%) | 132Ba | ||||||||
133Cs | 55 | 78 | 132.905451933(24) | Stable | 7/2+ | 1.0000 | |||
134Cs | 55 | 79 | 133.906718475(28) | 2.0652(4) y | β- | 134Ba | 4+ | ||
EC (3×10-4%) | 134Xe | ||||||||
134mCs | 138.7441(26) keV | 2.912(2) h | IT | 134Cs | 8- | ||||
135Cs | 55 | 80 | 134.9059770(11) | 1.33×106 y | 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 | 55 | 82 | 136.9070895(5) | 30.1671(13) y | 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 |
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