4.5.2 铯化学
4.5.2.1 概述
铯（cesium）是55号元素，位于元素周期表第六周期的第一主族，属碱金属元素。
铯共有40种同位素。133 Cs是铯唯一的天然稳定同位素。铀核裂变时，最主要的裂变产物是137 Cs，为β放射体，半衰期为30.17年，比活度为3.2×105 Bq/μg，其β射线能量为0.512 Me V（94.0%）和1.176 Me V（6.0%）。137 Cs 94.0%的衰变子体是处于激发态的137 m Ba，其半衰期为2.551 min，放出能量为0.662 MeV的γ射线，衰变成稳定的137 Ba。137 Cs和137 m Ba容易达到长期平衡，所以，137 Cs既可作β辐射源，又可作γ辐射源。
134 Cs为β、γ放射体，来源于核裂变和活化反应，半衰期为2.062年，其主要β射线的最大能量为0.658 Me V（70.1%），主要γ射线的能量为0.605 Me V（97.6%）和0.796 MeV（85.4%）。131 Cs也是活化产物，衰变方式是电子俘获，放出29.6 ke V的氙特征X射线。131 CsCl注射液可用于心脏扫描、诊断心肌梗死等疾病。
137 Cs和134 Cs均属中毒性放射性核素，131 Cs属低毒性放射性核素。137 Cs是核污染的一种重要放射性核素，在卫生学上具有重要的意义。137 Cs进入人体后，在体内均匀分布。俗称普鲁士蓝的亚铁氰化铁Fe4[Fe（CN）6]3可用于人体内的放射性铯的阻吸收和促排。
4.5.2.2 铯的化学性质
铯的化学性质与钾极为相似，但更加活泼，极易失去一个价电子，故其化合价只有+1价。
铯的大多数化合物（如氢氧化物、卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐和磷酸盐等）都易溶于水。铯也能形成一些难溶性盐类：
此外，还有Cs3[PO4（Mo O3）12]、Cs2 Na[Co（NO2）6]、CsCl O4和Cs2 SnCl6等难溶性盐类，它们在铯的分离和分析中均有应用。
铯易被无机离子交换剂如磷钼酸铵（AMP）、亚铁氰化钴钾（KCFC）和磷酸锆（Zr P）等吸附_。这一性质已被用于放射性铯的分离及从含放射性铯的污水中去除铯。
4.5.2.3 铯137的分析测定
环境和生物样品中137 Cs的含量一般都很低，因此在测定时需要采集大量的样品，首先将样品中所含的大量K、Na、Ca、Mg等干扰元素，特别是与铯同族的天然放射性核素40 K和87 Rb分离掉，然后才能进行放射性测量。(https://www.daowen.com)
铯盐在高温下易挥发，在用干式灰化法处理生物样品时，温度不宜超过450℃。
（1）浓集和分离
铯的浓集分离方法有离子交换法、共沉淀法和溶剂萃取法等。离子交换法尤以无机离子交换剂使用最为广泛。常用的无机离子交换剂有AMP和KCFC等，也可以将亚铁氰化物吸附在阴离子交换树脂上，制备成亚铁氰化物交换树脂使用。
AMP是一种杂多酸盐，在酸性介质中选择性地吸附1价金属离子，其吸附次序为Cs+＞Rb+＞K+＞Na+＞NH4+，分配系数Cs+为6 000，Rb+和K+分别为230和3.4。
KCFC对铯也有很高的选择性，在0.1 mol/L HCl的水溶液中，其分配系数为1.8×104，对40 K和87 Rb的去污系数为104。
共沉淀法是基于铯可形成前面所介绍的一些难溶性盐类来达到分离的目的，这些铯的沉淀物可用于制源、称重和测量，其中尤以氯铂酸铯沉淀效果最佳。
萃取法可用4-仲丁基-2（α甲苄基）酚（简称BAMBP）作萃取剂来分离137 Cs。
目前国内137 Cs分析普遍采用的是磷钼酸铵-碘铋酸铯法。本法是在酸性溶液中用AMP吸附铯，将吸附了铯的AMP用NaOH溶液溶解，然后在H 3 Cit-HAc溶液中以Cs3 Bi2 I9沉淀制源称重和测量，即求得铯的化学回收率和137 Cs的活度。
（2）测量方法
137 Cs的测量有两种方法：β射线测量法和γ能谱法。
β射线测量法是把经过分离纯化后的137 Cs样品制源，在β探测器上测其放射性。由于137 Cs的β粒子能量较低，应注意样品自吸收校正。
γ能谱法是利用137 Cs的子体137m Ba的γ射线可在γ谱仪上直接进行测量。此法简便，但是灵敏度低，所以对于低含量的样品还不能代替放化分离、浓集后的β计数法进行测量。当样品中同时存在134 Cs时，则必须用γ谱仪来测量，才可将两者区分开来。