هــــــــــــدف

اطلاعات اولیه


بریلیم ،

فرانسیم عنصری است بسیار کمیاب که پایدارترین ایزوتوپ آن با نیمه عمر 22

دقیقه به مقدار بسیار محدود در سنگهای معدنی اورانیم یافت می شود.با

ساختار کوبیک متبلور می شود.

این عنصر در سال 1939 توسط Marguerite Perey کشف شد. بیش از 30

ایزوتوپ دیگر از فرانسیم شناخته شده است.

فرانسیم سنگینترین عنصر گروه فلزات قلیایی است که در نتیجه فروپاشی

اکتینیم توسط اشعه آلفا به دست می آید. این عنصر می تواند به صورت

مصنوعی از بمباران توریم توسط پروتونها تولید شود. فرانسیم به صورت

طبیعی در کانیهای اورانیم وجود دارد. فرانسیم درصد کمی در پوسته زمین

دارد. سی و سه ایزوتوپ از این عنصر شناخته شده است.

ماندگارترین ایزوتوپ فرانسیم 223Fr است. این ایزوتوپ به صورت طبیعی نیز

وجود دارد. ایزوتوپهای فرانسیم بسیار ناپایدارند و شناسایی خصوصیات

شیمیایی این عنصر و ایزوتوپهای آن با استفاده از روشهای رادیو شیمیایی

امکان پذیر است.

از طریق کمیت وزنی نمی توان این عنصر را آماده سازی کرد و یا از عناصر

دیگر جداسازی نمود. خصوصیات شیمیایی فرانسیم شبیه سزیم است.

ساختار بلوري عنصر Fr

اثرات فرانسیم بر روی سلامتی:

با توجه به این که فرانسیم ناپایدار است، هر مقداری از آن هم که تشکیل

شود به سرعت تجزیه شده و به عناصر دیگرتبدیل می شود بنابراین مطالعه

اثرات آن بر روی انسان ضروری نیست.



اثرات زیست محیطی فرانسیم:

به خاطرطول عمر بی نهایت کوتاه فرانسیم، بررسی اثرات آن بر روی محیط

زیست ضروری نیست.

عنصر Fr در طبيعت

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر فرانسیم:

عدد اتمی : 87

جرم اتمی : 223

نقطه ذوب: C° 27

نقطه جوش : C° 677

ظرفیت : 1+

رنگ : متالیک

حالت استاندارد : مایع

نام گروه : 1

انرژی یونیزاسیون : Kj/mol ~375

شکل الکترونی : Rn7s1

شعاع یونی : Å 1.8

الکترونگاتیوی: 0.7

حالت اکسیداسیون: 1

گرمای فروپاشی : Kj/mol 9.39

دوره تناوبی : 6

شماره سطح انرژی : 7

اولین انرژی : 2

دومین انرژی : 8

سومین انرژی : 18

چهارمین انرژی : 32

پنجمین انرژی : 18

ششمین انرژی : 8

هفتمین انرژی : 1



ایزوتوپ :

ایزوتوپ نیمه عمر

Fr-212 20.0 دقیقه

Fr-221 4.8 دقیقه

Fr-222 14.3 دقیقه

Fr-223 21.8 دقیقه



موارد استفاده :

هنوز شناخته نشده است .



منابع :

از تخریب اکتینیم حاصل می شود و بدست بشر نیز ساخته شده است.

سزیم فلزی چکش خوار, نرم ، مانند موم و به رنگ سفید- نقره ای با ساختار

کوبیک است. این عنصر در سال 1860 توسط R.W. Bunsen و G.R. Kirchhoff

از کشور آلمان کشف شد.

سزیم در گرمای اتاق مایع می شود (جیوه و گالیم نیز دارای این خاصیت می

باشند) . این عنصر از لحاظ شیمیایی شبیه به روبیدیم و پتاسیم است.این

عنصر فلزی است واکنش پذیر و هرگز در طبیعت به صورت غیر ترکیبی یافت

نمی شود. سزیم در سنگ معدنی پولوکس یا پولوسیت یافت می شود.

سزیم خالص از طریق الکترولیز سیانید سزیم مذاب در یک اتمسفر خنثی

تهیه می شود.

یکی از بهترین منابع سزیم در دریاچه برنیک ( مونتیوبا ) واقع شده است. . به

طور تقریبی در 300000 تن پولیسیت ، 20% سزیم یافت می شود . سزیم

می تواند بوسیله الکترولیز سیانید گداخته و یا در بعضی روش های دیگر

تجزیه شود . گاز آزاد سزیم خالص بوسیله تجزیه گرمایی اسید سزیم تهیه

می شود .

این ماده توسط یک طیف با دو خط روشن در طول موج های آبی ، قرمز ، زرد

و سبز مشخص می شود . سزیم بسیار سفید ، نرم و قابل مفتول شدن

است . این عنصر دارای خاصیت الکتروپوزتیو بالا و قویترین عنصر قلیایی در

طبیعت می باشد.

سزیم با آب سرد قابل احتراق است و در دمای بالای 116- درجه سانتی

گراد با یخ واکنش نشان می دهد . هیدروکسید سزیم باعث مقاومت بالا در

شیشه ها می شود.


به دلیل میل ترکیبی زیادی که این ماده با اکسیژن دارد به عنوان دریافت

کننده گاز در لامپ های الکترونی استفاده می شود . همچنین از این عنصر

به عنوان کاتالیزور در هیدروژن دار کردن ترکیبات آلی استفاده می شود. از

سزیم برای ساخت ساعتهای اتمی با دقت 5 ثانیه تا 300 سال استفاده می

شود. از مهمترین ترکیبات این عنصر کلرید و نیترات است.


سزیم از عناصر دیگر تعداد ایزوتوپ بیشتری با جرم بین 114 تا 145 دارد .

قیمت این عنصر حدود 30 دلار در گرم است.

اثرات سزیم بر روی سلامتی:

سزیم از راه تنفس، نوشیدن یا خوردن وارد بدن می شود. معمولا میزان

سزیم موجود در هوا کم است اما در آبهای سطحی و بسیاری از غذاها،

سزیم رادیواکتیو وجود دارد.


مقدار سزیم موجود در غذا و نوشیدنی ها، بستگی به مقدار سزیم

رادیواکتیوی دارد که در اثر حادثه از دستگاههای هسته ای خارج می شود.

افرادی که در نیروگاههای هسته ای کار می کنند در معرض سزیم بیشتری

هستند اما برای جلوگیری عوارض ناشی از آن، باید مراقب بود.


بسیاری از عوارض مستقیما مربوط به سزیم نیست. در اثر تماس با سزیم

رادیواکتیو، که بسیار به ندرت رخ می دهد، در اثر تابش ذرات سزیم، به

سلولها آسیب می رسد. به همین علت، اثراتی مانند حالت تهوع، استفراغ،

اسهال و خونریزی رخ می دهد. تماس طولانی مدت با سزیم، باعث بیهوشی

می شود و به دنبال آن کما و مرگ رخ می دهد. شدت عوارض بستگی به

مقاومت شخص، مدت زمان تماس و غلظت سزیم بستگی دارد.



اثرات زیست محیطی سزیم:

سزیم به طور طبیعی در محیط زیست وجود دارد و عمدتا در اثر فرسایش و

هوازدگی سنگها و کانیها به وجود می آید. به علاوه سزیم در اثر فعالیتهای

معدنی و خردکردن کانیها، در هوا، آب و خاک پخش می شود. ایزوتوپهای

رادیواکتیو سزیم توسط نیروگاههای هسته ای و در حین آزمایش سلاح های

اتمی در هوا پخش می شوند.


طی فرآیند تجزیه رادیواکتیو، غلظت ایزوتوپهای رادیواکتیو کاهش می یابد.

سزیم غیررادیواکتیو هم به هنگام ورود به محیط زیست یا واکنش با ترکیبات

دیگرتجریه شده و به ملکول دیگری تبدیل می شود. سزیم رادیواکتیو و سزیم

پایدار از نظر شیمیایی در بدن انسان و جانوران به یک صورت عمل می کنند.


سزیم می تواند در هوا و قبل از نشستن روی زمین، مسافتی طولانی را

بپیماید. اکثر ترکیبات سزیم موجود در آب و خاک، به شدت در آب محلول

هستند. اما سزیم موجود در خاک با آب شسته نمی شود و وارد آب

زیرزمینی نمی شود. این سزیم در لایه های بالایی خاک باقی می ماند و به

ذرات خاک می پیوندد. در نتیجه به آسانی جذب ریشه های گیاهان نمی

شود. سزیم رادیواکتیو، با افتادن روی برگهای گیاهان جذب آنها می شود.


جانورانی که دز بالایی سزیم دریافت می کنند، تغییر رفتارهایی مانند

افزایش یا کاهش فعالیت از خود نشان می دهند.

عنصر سزيم در طبيعت