Césium

Numéro atomique : 55 Rayon atomique : 343 pm (Van der Waals)
Symbole atomique : Cs Point de fusion : 28,5 °C
Masse atomique : 132,9 Point d’ébullition : 671 °C
Configuration d’électron :
[Xe] 6s1
États d’oxydation : 1

Ce métal très mou, de couleur or argenté, doit son nom à la vive lumière bleue qu’il émet lors de son excitation thermique. D’une très grande réactivité, le césium s’oxyde rapidement dans l’air et cause parfois des brûlures graves quand il entre en contact avec la peau.

Gustav Kirchhoff and Robert Bunsen
Gustav Kirchhoff et Robert Bunsen ont découvert le césium en 1860.

Malgré cette réactivité, le césium a d’importantes applications. Ainsi, bon nombre de ses composés entrent dans le fonctionnement des piles alcalines et la fabrication de verres spéciaux. Le Cs-137, un de ses isotopes produit dans les réacteurs nucléaires, est utilisé dans les hôpitaux pour la radiothérapie.

À l’état naturel, cet élément non radioactif est surtout connu pour son rôle de gardien du temps, partout sur la Terre. De nos jours, le Conseil national de recherches Canada (CNRC) a la tâche de donner l’heure exacte au pays. Les chercheurs du CNRC ont mis fin à l’ère du temps astronomique en achevant la première horloge au césium, en 1958. Les horloges de ce genre se caractérisent par une exactitude exceptionnelle – elles n’ont besoin actuellement d’être corrigées que d’environ une seconde tous les millions d’années – attribuable à la stabilité de la structure atomique du césium. En effet, on peut mesurer avec une grande précision la fréquence de transition de l’atome de césium entre deux niveaux d’énergie et s’en servir pour définir l’unité de temps qu’est la seconde. Cette précision a notamment trouvé application dans le Système mondial de localisation (GPS), dont le système de navigation utilise les signaux transmis par l’horloge atomique des satellites en orbite autour du globe.

Cesium
Césium.

Les chercheurs du CNRC tentent maintenant de créer une horloge à fontaine de césium, d’une précision, d’une exactitude et d’une stabilité encore plus grandes. Une fois prête, cette horloge sera cent fois plus précise que les horloges atomiques existantes.

Autres applications

  • On se sert du césium dans les tubes à vide pour capter l’air ou la vapeur d’eau qui s’y infiltre.
  • L’ajout de formate de césium rend la boue de forage plus dense et prévient l’explosion des puits de pétrole de prospection.