Izotopii xenonului

Xenonul are zece izotopi naturali stabili; din acest motiv este al doilea element ca număr de izotopi stabili, după staniu, ce are unsprezece. Staniul și xenonul sunt singurele elemente care au mai mult de șapte izotopi stabili și neradioactivi. ^[1] Despre izotopii ¹²⁴Xe, ¹³⁴Xe și ¹³⁶Xe se presupune, pe baza unor considerente teoretice, că ar fi instabili prin procesul dublei dezinegrări beta, dar procesul nu au fost observat experimental încă^[2]^[3], prin urmare sunt considerați a fi stabili. În afara acestor izotopi stabili, xenonul mai are alți 40 de izotopi instabili care au fost studiați. ¹²⁹Xe este produs prin dezintegrarea beta al izotopului ¹²⁹I, cu un timp de înjumătățire de 16 milioane de ani, în timp ce ¹³¹Xe, ^133mXe, ^133mXe și¹³⁵Xe sunt câteva exemple pentru produșii de fisiune nucleară a izotopilor ²³⁵U și²³⁹Pu, motiv pentru care sunt utilizați ca indicatoare a exploziilor nucleare. ^[4]

Izotopul artificial ¹³⁵Xe are o importanță considerabilă în funcționarea reactorilor nucleari de fisiune , având secțiunea eficace de absorbție a neutronilor termici mare, în valoare de 2.65×10⁶ barn, din acest motiv el acționează în interiorul reactorilor ca un moderator al fluxului de neutroni (bun absorbant de neutroni) care poate contribui la încetinirea sau oprirea (otrăvirea) reacției în lanț. Acest comportament al izotopului a fost descoperit la exploatarea primilor reactori nucleari de producere a plutoniului din cadrul proiectului american Manhattan. Din fericire, proiectanții reactorilor au prevăzut sisteme de rezervă care permiteau creșterea reactivității reactorilor (mărirea fluxului de neutroni de fisiune care induc alte fisiuni in nuclele combustibilului). Concentrații relativ mari de izotopi radioactivi cu xenon, de asemenea, pot fi produși în reactori nucleari ca urmare a eliberării din barele de combustibil fisurate sau din procesul de fisiune a uraniului în apa de răcire. Concentrațiile acestori izotopi, de regulă, sunt destul de scăzute în comparație cu cel al izotopilor de xenon care apar prin dezintegrarea naturală a unor gaze nobile radioactive, cum ar fi ²²²Rn.

Izotop	Z (p)	N (n)	Masă izotopică (u.a.m)	$\mathrm {T_{\frac {1}{2}}}$	Tipul dezintegrării^[5]^{[n 1]}	Izotop descendent^{[n 2]}	Spin nuclear	Abundență izotopică (fracție molară)	Abundență naturală (fracție molară)
Izotop	Energie de excitație			$\mathrm {T_{\frac {1}{2}}}$	Tipul dezintegrării^[5]^{[n 1]}	Izotop descendent^{[n 2]}	Spin nuclear	Abundență izotopică (fracție molară)	Abundență naturală (fracție molară)
¹¹⁰Xe	54	56	109.94428(14)	310(190) ms [105(+35-25) ms]	β⁺	¹¹⁰I	0+
¹¹⁰Xe	54	56	109.94428(14)	310(190) ms [105(+35-25) ms]	α	¹⁰⁶Te	0+
¹¹¹Xe	54	57	110.94160(33)#	740(200) ms	β⁺ (90%)	¹¹¹I	5/2+#
¹¹¹Xe	54	57	110.94160(33)#	740(200) ms	α (10%)	¹⁰⁷Te	5/2+#
¹¹²Xe	54	58	111.93562(11)	2.7(8) s	β⁺ (99.1%)	¹¹²I	0+
¹¹²Xe	54	58	111.93562(11)	2.7(8) s	α (.9%)	¹⁰⁸Te	0+
¹¹³Xe	54	59	112.93334(9)	2.74(8) s	β⁺ (92.98%)	¹¹³I	(5/2+)#
					β⁺, p (7%)	¹¹²Te
					α (.011%)	¹⁰⁹Te
					β⁺, α (.007%)	¹⁰⁹Sb
¹¹⁴Xe	54	60	113.927980(12)	10.0(4) s	β⁺	¹¹⁴I	0+
¹¹⁵Xe	54	61	114.926294(13)	18(4) s	β⁺ (99.65%)	¹¹⁵I	(5/2+)
					β⁺, p (.34%)	¹¹⁴Te
					β⁺, α (3×10⁻⁴%)	¹¹¹Sb
¹¹⁶Xe	54	62	115.921581(14)	59(2) s	β⁺	¹¹⁶I	0+
¹¹⁷Xe	54	63	116.920359(11)	61(2) s	β⁺ (99.99%)	¹¹⁷I	5/2(+)
¹¹⁷Xe	54	63	116.920359(11)	61(2) s	β⁺, p (.0029%)	¹¹⁶Te	5/2(+)
¹¹⁸Xe	54	64	117.916179(11)	3.8(9) min	β⁺	¹¹⁸I	0+
¹¹⁹Xe	54	65	118.915411(11)	5.8(3) min	β⁺	¹¹⁹I	5/2(+)
¹²⁰Xe	54	66	119.911784(13)	40(1) min	β⁺	¹²⁰I	0+
¹²¹Xe	54	67	120.911462(12)	40.1(20) min	β⁺	¹²¹I	(5/2+)
¹²²Xe	54	68	121.908368(12)	20.1(1) h	β⁺	¹²²I	0+
¹²³Xe	54	69	122.908482(10)	2.08(2) h	CE	¹²³I	1/2+
^123mXe	185.18(22) keV			5.49(26) µs			7/2(-)
¹²⁴Xe	54	70	123.905893(2)	Stabil experimental ^{[n 3]}			0+	9.52(3)×10⁻⁴
¹²⁵Xe	54	71	124.9063955(20)	16.9(2) h	β⁺	¹²⁵I	1/2(+)
^125m1Xe	252.60(14) keV			56.9(9) s	TI	¹²⁵Xe	9/2(-)
^125m2Xe	295.86(15) keV			0.14(3) µs			7/2(+)
¹²⁶Xe	54	72	125.904274(7)	Stabil experimental ^{[n 4]}			0+	8.90(2)×10⁻⁴
¹²⁷Xe	54	73	126.905184(4)	36.345(3) zile	CE	¹²⁷I	1/2+
^127mXe	297.10(8) keV			69.2(9) s	TI	¹²⁷Xe	9/2-
¹²⁸Xe	54	74	127.9035313(15)	Stabil experimental ^{[n 5]}			0+	0.019102(8)
¹²⁹Xe^{[n 6]}	54	75	128.9047794(8)	Stabil experimental ^{[n 5]}			1/2+	0.264006(82)
^129mXe	236.14(3) keV			8.88(2) zile	TI	¹²⁹Xe	11/2-
¹³⁰Xe	54	76	129.9035080(8)	Stabil experimental ^{[n 5]}			0+	0.040710(13)
¹³¹Xe^{[n 7]}	54	77	130.9050824(10)	Stabil experimental ^{[n 5]}			3/2+	0.212324(30)
^131mXe	163.930(8) keV			11.934(21) zile	TI	¹³¹Xe	11/2-
¹³²Xe^{[n 7]}	54	78	131.9041535(10)	Stabil experimental ^{[n 5]}			0+	0.269086(33)
^132mXe	2752.27(17) keV			8.39(11) ms	IT	¹³²Xe	(10+)
¹³³Xe^{[n 8]}^{[n 7]}	54	79	132.9059107(26)	5.2475(5) zile	β^-	¹³³Cs	3/2+
^133mXe	233.221(18) keV			2.19(1) zile	IT	¹³³Xe	11/2-
¹³⁴Xe^{[n 7]}	54	80	133.9053945(9)	Stabil experimental ^{[n 9]}			0+	0.104357(21)
^134m1Xe	1965.5(5) keV			290(17) ms	TI	¹³⁴Xe	7-
^134m2Xe	3025.2(15) keV			5(1) µs			(10+)
¹³⁵Xe^{[n 10]}	54	81	134.907227(5)	9.14(2) h	β^-	¹³⁵Cs	3/2+
^135mXe	526.551(13) keV			15.29(5) min	TI (99.99%)	¹³⁵Xe	11/2-
^135mXe	526.551(13) keV			15.29(5) min	β^- (.004%)	¹³⁵Cs	11/2-
¹³⁶Xe	54	82	135.907219(8)	Stabil experimental ^{[n 11]}			0+	0.088573(44)
^136mXe	1891.703(14) keV			2.95(9) µs			6+
¹³⁷Xe	54	83	136.911562(8)	3.818(13) min	β^-	¹³⁷Cs	7/2-
¹³⁸Xe	54	84	137.91395(5)	14.08(8) min	β^-	¹³⁸Cs	0+
¹³⁹Xe	54	85	138.918793(22)	39.68(14) s	β^-	¹³⁹Cs	3/2-
¹⁴⁰Xe	54	86	139.92164(7)	13.60(10) s	β^-	¹⁴⁰Cs	0+
¹⁴¹Xe	54	87	140.92665(10)	1.73(1) s	β^- (99.45%)	¹⁴¹Cs	5/2(-#)
¹⁴¹Xe	54	87	140.92665(10)	1.73(1) s	β^-, n (.043%)	¹⁴⁰Cs	5/2(-#)
¹⁴²Xe	54	88	141.92971(11)	1.22(2) s	β^- (99.59%)	¹⁴²Cs	0+
¹⁴²Xe	54	88	141.92971(11)	1.22(2) s	β^-, n (.41%)	¹⁴¹Cs	0+
¹⁴³Xe	54	89	142.93511(21)#	0.511(6) s	β^-	¹⁴³Cs	5/2-
¹⁴⁴Xe	54	90	143.93851(32)#	0.388(7) s	β^-	¹⁴⁴Cs	0+
¹⁴⁴Xe	54	90	143.93851(32)#	0.388(7) s	β^-, n	¹⁴³Cs	0+
¹⁴⁵Xe	54	91	144.94407(32)#	188(4) ms	β^-	¹⁴⁵Cs	(3/2-)#
¹⁴⁶Xe	54	92	145.94775(43)#	146(6) ms	β^-	¹⁴⁶Cs	0+
¹⁴⁷Xe	54	93	146.95356(43)#	130(80) ms [0.10(+10-5) s]	β^-	¹⁴⁷Cs	3/2-#
¹⁴⁷Xe	54	93	146.95356(43)#	130(80) ms [0.10(+10-5) s]	β^-, n	¹⁴⁶Cs	3/2-#

^ Abrevieri:
CE: Captură de electron
TI: Tranziție izomerică
^ Izotopii stabili sunt trecuți cu caractere boldate
^ Se presupune că prezintă dezintegrare β⁺β⁺ în ¹²⁴Te cu timp de înjumătățire de peste 48×10¹⁵ ani
^ Se presupune că prezintă dezintegrare β⁺β⁺ în ¹²⁶Te
^ ^a ^b ^c ^d ^e Teoretic este capabil la Fisiune spontană
^ Utilizat în metoda rdiodatării apelor subterane și aprecierii datei unor evenimente din istoria Sistemului solar
^ ^a ^b ^c ^d Produs de fisiune
^ Are utilizări medicale
^ Ipotetic, se dezintegrează β^-β^- în¹³⁴ Ba cu timp de înjumătățire de peste 11×10¹⁵ ani
^ Cunoscut ca fiind cel mai puternic moderator de neutroni, produs în reactoarele nucleare ca un produs de dezintegrare al izotopului ¹³⁵I, el însuși un produs de descompunere al produsului de fisiune ¹³⁵Te. În mod normal, este capabil să absoarbe neutroni din mediile cu fluxuri de neutroni foarte intenși, transformându-se în izotopul ¹³⁶Xe, pentru detalii, a se vedea groapă de iod
^ Ipotetic, se dezintegrează β^-β^- în ¹³⁶Ba cu timp de înjumătățire de peste 11×10²² ani

^ en [Carte:Rajam, J. B. (1960). Atomic Physics (7th ed.). Delhi: S. Chand and Co. ISBN:812191809X, 2 ianuarie 2012]
^ Status of ββ-decay in Xenon Arhivat în 27 septembrie 2007, la Wayback Machine., Roland Lüscher, accessed on line 17 septembrie 2007.
^ Average (Recommended) Half-Life Values for Two-Neutrino Double-Beta Decay, A. S. Barabash, Czechoslovak Journal of Physics 52, #4 (April 2002), pp. 567–573.
^ en Caldwell, Eric (January 2004), 2 ianuarie 2012
^ Nucleonica, nucleonica.com

[6] Abrevieri:
CE: Captură de electron
TI: Tranziție izomerică

[7] Izotopii stabili sunt trecuți cu caractere boldate

[8] Se presupune că prezintă dezintegrare β⁺β⁺ în ¹²⁴Te cu timp de înjumătățire de peste 48×10¹⁵ ani

[9] Se presupune că prezintă dezintegrare β⁺β⁺ în ¹²⁶Te

[FS-10] Teoretic este capabil la Fisiune spontană

[11] Utilizat în metoda rdiodatării apelor subterane și aprecierii datei unor evenimente din istoria Sistemului solar

[PF-12] Produs de fisiune

[13] Are utilizări medicale

[14] Ipotetic, se dezintegrează β^-β^- în¹³⁴ Ba cu timp de înjumătățire de peste 11×10¹⁵ ani

[15] Cunoscut ca fiind cel mai puternic moderator de neutroni, produs în reactoarele nucleare ca un produs de dezintegrare al izotopului ¹³⁵I, el însuși un produs de descompunere al produsului de fisiune ¹³⁵Te. În mod normal, este capabil să absoarbe neutroni din mediile cu fluxuri de neutroni foarte intenși, transformându-se în izotopul ¹³⁶Xe, pentru detalii, a se vedea groapă de iod

[16] Ipotetic, se dezintegrează β^-β^- în ¹³⁶Ba cu timp de înjumătățire de peste 11×10²² ani

[rajam-1] [Carte:Rajam, J. B. (1960). Atomic Physics (7th ed.). Delhi: S. Chand and Co. ISBN:812191809X, 2 ianuarie 2012]

[2] Status of ββ-decay in Xenon Arhivat în 27 septembrie 2007, la Wayback Machine., Roland Lüscher, accessed on line 17 septembrie 2007.

[3] Average (Recommended) Half-Life Values for Two-Neutrino Double-Beta Decay, A. S. Barabash, Czechoslovak Journal of Physics 52, #4 (April 2002), pp. 567–573.

[period-4] Caldwell, Eric (January 2004), 2 ianuarie 2012

[5] Nucleonica, nucleonica.com

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[n 1]

[n 2]

[n 3]

[n 4]

[n 5]

[n 6]

[n 7]

[n 8]

[n 9]

[n 10]

[n 11]