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碘化铯

碘化铯(Cesium iodide)是一种无色结晶或结晶性粉末,化学式CsI。易潮解,对光敏感。极易溶于水,溶于乙醇,微溶于甲醇,几乎不溶于丙酮。相对密度4.5。熔点621℃。沸点约1280℃。折光率1.7876。有刺激性。有毒,半数致死量(大鼠,腹腔)1400mg/kg,(大鼠,经口)2386mg/kg。

管制信息:该品不受管制

中文名称:碘化铯

英文名称:Cesium iodide

英文别名 Cesium iodide(99.9% Cs); Cesium iodidewhitextl; caesium iodide; Cesium iodide(99% Cs);Cesium iodide(99.999% Cs) PURATREM

分子量:259.81

纯度:≥99.99%

MDL号:MFCD00010962

EINECS:232-145-2

相对分子质量:259.81

储存:密封阴凉干燥避光保存。 

S22Do not breathe dust.

切勿吸入粉尘。

S36/37Wear suitable protective clothing and gloves.

穿戴适当的防护服和手套。

S45In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately(show the label whenever possible)。

若发生事故或感不适,立即就医(可能的话,出示其标签)。 

R36/37/38Irritating to eyes, respiratory system and skin。

刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。

R42/43May cause sensitization by inhalation and skin contact。

吸入及皮肤接触可能致敏。 

红外线光谱仪棱镜,X射线荧光屏,闪烁计数器。 

碘化铯是一种无色晶体或白色粉末,密度4.51g/cm³,熔点621℃,沸点1280℃,可溶于水(44g/100ml,0℃;74g/100ml,20℃)和醇类。碘化铯在火焰上灼烧会有天蓝色的焰色。

碘化铯有氯化铯的晶型。 

碘化铯的热稳定性较强,但在潮湿空气中容易被氧气氧化。碘化铯亦可以被强氧化剂如次氯酸钠、铋酸钠、硝酸、高锰酸、氯气氧化。碘在碘化铯的水溶液中溶解性增大,是由于:CsI+I2→CsI3

碘化铯可以和硝酸银反应:CsI+AgNO3==CsNO3+AgI↓,其中AgI(碘化银)是黄色不溶于水的固体。

碘化铯也可以和硝酸亚汞反应,得到硝酸铯和碘化亚汞:2CsI+Hg2(NO32==2CsNO3+Hg2I2

避免接触氧化物,水分/潮湿。溶于水及乙醇。在100g水中的溶解度为44g(0℃),160g(61℃)。与碘反应可生成稳定的三碘化铯CsI3。受氧化剂的影响可游离出碘。 

用于X-射线图像增强管、碘化铯·钠、碘化铯·铊闪烁晶体材料、特种电光源添加剂、特种光学玻璃医药;分析试剂。 

纯度≥99.99%

锂(Li)≤0.00005%

钠(Na)≤0.0001%

钾(K)≤0.0002%

铷(Rb)≤0.002%

钙(Ca)≤0.00005%

镁(Mg)≤0.0001%

锶(Sr)≤0.0001%

钡(Ba)≤0.001%

铁(Fe)≤0.00005%

铝(Al)≤0.00001%

铬(Cr)≤0.00005%

锰(Mn)≤0.0001%

硫酸根(SO4)≤0.0005%

五氧化二磷(P2O5)≤0.00005%

二氧化硅(SiO2)≤0.00002% 

危险代码:Xn

危险等级:36/37/38-42/43

安全等级:22-36/37-45 

闪烁体按其化学性质可分为两类:一类是无机晶体闪烁体,通常是含有少量杂质(称为激活剂)的无机盐晶体,如碘化钠(铊激活)单晶体、即NaI(Tl),碘化铯(铊激活)单晶体、即CsI(Tl),硫化锌(银激活)、即ZnS(Ag)等;另一类是有机闪烁体,它们都是苯环碳氢化合物。闪烁体的发光机制比较复杂,在此对无机晶体闪烁体的发光机制作一些简要的定性介绍。

无机晶体闪烁体属离子型晶体,原子(离子)之间结合得比较紧密相互之间影响比较大,晶格中原子电子能级加宽成为一系列连续的能带。其中最低能量状态已为电子所填满,故称为满带;价电子都处于稍高的能量状态,这种能带称为“价带”。若价带未填满,则在外电场作用下将有净电流产生;若价带已填满,则必须有电子被激发到更高的能带——导带上去,才能产生电流,此时价带上有一空穴,导带上有一电子,即产生了一个自由电子——空穴对。价带与导带之间的空隙中不存在电子能级,称为禁带;禁带有一宽度Eg,它和晶体的导电性质密切相关,导体在0.1eV左右,半导体在0.63—2.5eV之间,无机闪烁体为绝缘透明物质,Eg>3eV,NaI为7.0eV。

也存在另一种情况:在闪烁晶体中产生的电子——空穴对仍束缚着,称为“激子”,它们在晶格中一起运动,在外电场中无净电流产生,其能带在导带之下,称为“激带”。自由的导带电子和价带空穴可以复合成激子,激子也可以吸收热运动能量变成自由电子——空穴对。

当核辐射进入闪烁体时,既可产生自由电子——空穴对,也可以产生激子。而后电子从导带或激带跃迁到价带,退激过程中放出光子;也存在着竞争过程——非辐射跃迁,即通过放热(晶格振动)退激。

有一点需要指出,纯的CsI晶体不是有效的闪烁体。一是因为相应禁带宽度的光子能量在紫外光范围,不是可见光;二是退激发出的光子尚未逸出晶体就会被晶体自身吸收。为了解决这一问题,在纯晶体中掺入少量杂质原子,称为“激活剂”,它们成为发光中心,形成一套激发能级,能量比导带低,而基态却比价带高,这样跃迁产生的光子能量就比禁带宽度Eg小,那么它就不可能再使价带上的电子激发到导带上去,从而避免自吸收。

碘化铯闪烁晶体能吸收外来射线能量使原子、分子电离和激发,退激时发射出荧光光子。CsI(Tl)晶体的密度较大(ρ=3.67g/cm),而且高原子序数的碘占重量的85%,所以对γ射线的探测效率特别高,同时相对发光效率大;它的发射光谱最强波长为415nm左右,能与光电倍增管的光谱响应较好匹配。此外,晶体的透明性也很好,测量γ射线时能量分辨率也是闪烁体中较好的一种。 



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