El cesio ( 55 Cs) tiene 40 isótopos conocidos , lo que lo convierte, junto con el bario y el mercurio , en uno de los elementos con más isótopos. [4] Las masas atómicas de estos isótopos oscilan entre 112 y 151. Solo un isótopo, 133 Cs, es estable. Los radioisótopos de vida más larga son el 135 Cs con una vida media de 2,3 millones de años, el 137 Cs con una vida media de 30,1671 años y el 134 Cs con una vida media de 2,0652 años. Todos los demás isótopos tienen vidas medias de menos de 2 semanas, la mayoría de menos de una hora.
A partir de 1945, con el comienzo de las pruebas nucleares , se liberaron radioisótopos de cesio a la atmósfera, donde el cesio se absorbe fácilmente en solución y regresa a la superficie de la tierra como componente de la lluvia radiactiva . Una vez que el cesio ingresa al agua subterránea, se deposita en la superficie del suelo y se elimina del paisaje principalmente mediante el transporte de partículas. Como resultado, la función de entrada de estos isótopos se puede estimar en función del tiempo.
El cesio-131, introducido en 2004 para braquiterapia por Isoray , [5] tiene una vida media de 9,7 días y una energía de 30,4 keV.
El cesio-133 es el único isótopo estable del cesio. La unidad básica del SI la segunda está definida por una transición específica de cesio-133. Desde 1967, la definición oficial de segundo es:
El segundo, símbolo s, se define tomando el valor numérico fijo de la frecuencia de cesio Δ ν Cs , la frecuencia de transición hiperfina del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio-133, [6] como9 192 631 770 cuando se expresa en la unidad Hz , que es igual a s −1 .
El cesio-134 tiene una vida media de 2,0652 años. Se produce directamente (con un rendimiento muy pequeño porque el 134 Xe es estable) como producto de fisión y mediante la captura de neutrones a partir de 133 Cs no radiactivo ( sección transversal de captura de neutrones 29 barns ), que es un producto de fisión común. El cesio-134 no se produce a través de la desintegración beta de otros nucleidos producto de fisión de masa 134, ya que la desintegración beta se detiene en el 134 Xe estable. Tampoco es producido por armas nucleares porque 133Cs se crea por la desintegración beta de los productos de fisión originales solo mucho después de que termina la explosión nuclear.