원소기호 Cs, 원자번호 55, 원자량 132.9054, 지각 중의 존재도 3ppm(41위), 안정핵종 존재비 Cs 100%, 녹는점 28.5℃, 끓는점 690℃, 비중 1.873(20℃), 전자배치 [Xe] 6, 주요산화수 1.

〔개요〕주기율표 1A족에 속하는 알칼리금속원소의 하나. 세슘이란 이름은 발광스펙트럼휘선(輝線)의 청색을 의미하는 라틴어 caesius에 유래한다.

1860년 R. W. 분젠과 G. R. 키르히호프가 독일의 듀르크하임의 광천수의 알칼리 부분에서 발광스펙트럼으로 발견했다.

홑원소물질은 82년 분젠연구실의 C. 제터베르크가 시안화세슘과 시안화바륨의 혼합물을 용융전해(溶融電解)하여 분리했다.

다른 알칼리금속 원소에 수반하여 미량으로 널리 산출된다.

세슘광물로는 폴루사이트(pollucite ; CsNaAlSiO)가 알려져 있다.

리튬광물 레피돌라이트나 칼륨 광물 카널라이트에 소량 수반된다.

광천수(鑛泉水) · 온천수 속에도 함유되는 경우가 있고 식물재(植物灰) 속에도 칼륨에 수반되어 미량 함유되어 있다.

〔성질〕백색의 연한 금속으로 굳기 0.2인 체심입방격자(격자상수 a=6.05Å)이다.

비열 0.06cal/deg ·g, 숭화열 18.83cal/mol(25℃), 비저항(比抵抗) 2.1×10cm(19.4℃)이다.

고순도의 세슘염은 청색의 불꽃반응을 보인다.

양성(陽性)이 가장 강한 원소로서 홑원소물질의 반응성은 알칼리금속 중에서 가장 크다.

상온의 공기 속에서 즉시 산화되어 산화물 CsO가 되며, 과잉의 산소와 반응하면 초산화물 CsO를 생성한다.

할로겐 X와 반응하여 할로겐화물 CsX를, 수소와 반응하여 염화나트륨형수소화물 CsH를 만든다.

물과 격렬하게 반응하여 수소를 발생시켜 발화하며 수산화물 CsOH가 된다.

산 · 에틸알코올에는 수소를 발생하며 용해되고, 각기 대응하는 산의 세슘염 또는 에톡시드 CsOCH를 만든다.

액체 암모니아에 용해하여 생긴 용매화(溶媒化)전자의 광흡수에 의해 청색을 띤다.

이온화 포텐셜 3.893eV, 산화전위 E°=3.02V, 전기음성도 0.7이다.

홑원소물질은 공기와의 접촉에 의한 산화를 피하기 위해 석유 · 파라핀유 속에 넣어 보전한다.

세슘염의 대부분은 물에 녹지만 세슘백반 · 염화백금산염, 여러 가지 헤테로폴리산염 등 난용성염을 만들기 때문에 세슘염의 분별정제나 가용성 세슘염을 이용하는 침전분리에 이용된다.

산화세슘과 은으로 만든 음극 또는 안티몬과 세슘의 합금 등은 외부 광전효과에 대한 양자효율이 크다.

세슘염은 인체에 유해하며 칼륨염이 공존하지 않을 때는 식물에도 유해하다.

원자로 안의 핵분열 생성물, 핵폭발실험의 방사성 강하물의 주성분 중 하나인 방사성 핵종 세슘 137(Cs)은 반감기 30년의 방사체이며, 체내에 들어가면 칼륨과 함께 움직여 근육 등으로 모인다.

몸 밖으로의 배출속도는 빠르지만 딸핵인 Ba(반감기 2.6분, 은 준안정핵의 뜻)이 몸 속에서 선을 방출하기 때문에 온몸에 영향을 주어 매우 위험하다.

특히 생식기관에 대해서 중대한 영향이 있다.