Изотопи на ксенонот

Ксенон  (₅₄Xe)

Цевка исполнета со ксенон, која свети со синкава нијанса
Спектрални линии на ксенонот
Општи својства
Име и симбол	ксенон (Xe)
Изглед	безбоен гас, со синкав сјај кога е во високонапонско електрично поле
Ксенонот во периодниот систем
Kr ↑ Xe ↓ Rn јод ← ксенон → цезиум
Атомски број	54
Стандардна атомска тежина (±) (Ar)	131,293(6)[1]
Категорија	благороден гас
Група и блок	група 18 (благородни гасови), p-блок
Периода	V периода
Електронска конфигурација	[Kr] 4d10 5s2 5p6
по обвивка	2, 8, 18, 18, 8
Физички својства
Фаза	гасна
Точка на топење	161,40 K ​(−111,75 °C)
Точка на вриење	165,051 K ​(−108,099 °C)
Густина при стп (0 °C и 101,325 kPa)	5,894 г/Л
кога е течен, при т.в.	2,942 г/см3[2]
Тројна точка	161,405 K, ​81,77 kPa[3]
Критична точка	289,733 K, 5,842 MPa[3]
Топлина на топење	2,27 kJ/mol
Топлина на испарување	12,64 kJ/mol
Моларен топлински капацитет	21,01[4] J/(mol·K)
парен притисок P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k при T (K) 83 92 103 117 137 165
Атомски својства
Оксидациони степени	0, +1, +2, +4, +6, +8 ​(ретко поголема од 0; слаб киселински оксид)
Електронегативност	Полингова скала: 2,6
Енергии на јонизација	I: 1.170,4 kJ/mol II: 2.046,4 kJ/mol II: 3.099,4 kJ/mol
Ковалентен полупречник	140±9 пм
Ван дер Валсов полупречник	216 пм
Спектрални линии на ксенон
Разни податоци
Кристална структура	​страноцентрирана коцкеста (сцк)
Брзина на звукот	гас: 169 m·s−1 течност: 1090 м/с
Топлинска спроводливост	5,65×10−3 W/(m·K)
Магнетно подредување	дијамагнетно[5]
CAS-број	7440-63-3
Историја
Откривање и прво издвојување	Вилијам Ремзи и Морис Траверс (1898)
Најстабилни изотопи
Главна статија: Изотопи на ксенонот
изо ПЗ полураспад РР РЕ (MeV) РП 124Xe 0,095 % >4,8×1016 г (β+β+) 0,825 124Te 125Xe веш 16,9 ч ε 1,652 125I 126Xe 0,089 % – (β+β+) 0,8973 126Te 127Xe веш 36,345 д ε 0,662 127I 128Xe 1,91 % – (сф) <35,047 129Xe 26,4 % – (сф) <33,947 130Xe 4,07 % – (сф) <32,483 131Xe 21,2 % – (сф) <31,140 132Xe 26,9 % – (сф) <30,885 133Xe веш 5,247 д β− 0,427 133Cs 134Xe 10,4 % >1,1×1016 г (β−β−) 0,819 134Ba 135Xe веш 9,14 ч β− 1,16 135Cs 136Xe 8,86 % 2,165×1021 г[6] β−β− 2.45783[7] 136Ba
Режимите на распад во загради се предвидени, но сè уште не се забележани
преглед разговор уреди | наводи | Википодатоци

Природниот ксенон (₅₄ Xe) се состои од седум стабилни изотопи и два изотопи многу долготрајни. Двојниот електронски зафат е забележан во ¹²⁴Xe (полураспад 1.8 ± 0.5(стат) ± 0.1(сист) ×10²² години) и двојно бета распаѓање во ¹³⁶Xe (полураспад 2.165 ± 0.016(стат) ± 0.059(сист) ×10²¹ години), ^[8] кои се меѓу најдолгите измерени полураспади на сите нуклиди. За изотопите ¹²⁶Xe и ¹³⁴Xe исто така се предвидува дека ќе претрпат двојно бета распаѓање, но овој процес никогаш не бил забележан кај овие изотопи, така што тие се сметаат за стабилни.^{[9] [10]} Надвор од овие стабилни форми, проучувани се 32 вештачки нестабилни изотопи и различни изомери, од кои најдолготрајниот е ¹²⁷Xe со полураспад од 36.345 дена. Сите други изотопи имаат полураспад помал од 12 дена, повеќето помалку од 20 часа. Најкраткиот изотоп, ¹⁰⁸Xe, ^[11] има полураспад од 58 μs, и е најтешкиот познат нуклид со еднаков број на протони и неутрони. Од познатите изомери, најдолготрајниот е ^131mXe со полураспад од 11.934 дена. ¹²⁹Xe се произведува со бета распад од ₁₂₉I (полураспад: 16 милиони години); ^131mXe, ¹³³Xe, ^133mXe и ¹³⁵Xe се некои од производите на цепење на ²³⁵U и ₂₃₉Pu, па затоа се користат како индикатори за јадрени експлозии.

Вештачкиот изотоп ₁₃₅Xe е од значително значење во работата на јадрените реактори. ¹³⁵Xe има огромен пресек за топлински неутрони, 2,65×10 ⁶ барни, така што делува како апсорбер на неутрони или „отров“ што може да ја забави или запре верижната реакција по одреден период на работа. Ова било откриено во најраните јадрени реактори изградени од американскиот проект „Менхетен“ за производство на плутониум. Поради овој ефект, дизајнерите морале да направат одредби за да ја зголемат реактивноста на реакторот (бројот на неутрони по цепење што продолжуваат до цепење на други атоми на јадрено гориво) над почетната вредност потребна за започнување на верижната реакција. Од истата причина, производите од цепење произведени во јадрена експлозија и електрана значително се разликуваат бидејќи голем дел од 135
Xe ќе апсорбира неутрони во реактор во стабилна состојба, додека во основа ниту еден од 135
I има време да се распадне во ксенон пред експлозијата на бомбата да ја отстрани од јадреното зрачење.

Релативно високи концентрации на радиоактивни ксенонски изотопи исто така биле пронајдени кои произлегуваат од јадрени реактори поради ослободувањето на овој гас за цепење од испукани горивни прачки или расцепување на ураниум во вода за ладење. Концентрациите на овие изотопи сè уште се обично ниски во споредба со природниот радиоактивен благороден гас ₂₂₂Rn.

Бидејќи ксенонот е трагач за два родителски изотопи, односот на изотопот Xe во метеоритите е моќна алатка за проучување на формирањето на Сончевиот Систем. Методот на датирање I-Xe го дава времето поминато помеѓу нуклеосинтезата и кондензацијата на цврст објект од сончевата маглина (ксенонот е гас, само оној дел од него што настанал по кондензацијата ќе биде присутен во објектот). Ксенонските изотопи се исто така моќна алатка за разбирање на копнената диференцијација. Се верувало дека вишокот ¹²⁹Xe пронајден во гасовите на бунарите со јаглерод диоксид од Ново Мексико е од распаѓањето на гасовите добиени од плашт веднаш по формирањето на Земјата. ^[12] Се претпоставува дека изотопскиот состав на атмосферскиот ксенон флуктуирал пред Кислородната катастрофа пред да се стабилизира, можеби како резултат на порастот на атмосферскиот O₂. ^[13]

1. ↑ ^mXe – Возбуден јадрен изомер.
2. ↑ ( ) – Неизвесноста (1σ) е дадена во концизен облик во загради по соодветните последни цифри.
3. ↑ # – Атомска маса означена со #: вредноста и неизвесноста не се само изведени само од опитни податоци, туку барем делумно од трендови од масената површина (TMS).
4. ↑ Задебелен полураспад – речиси стабилен, период на полураспад подолг од староста на вселената.
5. ↑ Облици на распад:

   EC:	Електронски зафат
   IT:	Јадрен преод
   n:	Неутронски распад

6. ↑ Задебелен симбол како изведен – Изведениот производ е стабилен.
7. ↑ ( ) спинова вредност – Означува спин со слаби зададени аргументи.
8. ↑ # – Вредностите означени со # не се само изведени од опитни податоци, туку барем делумно и од трендови во соседните нуклиди (TNN).

• Изотопскиот состав се однесува на оној во воздухот.

Ксенон-124 е изотоп на ксенон кој е подложен на двоен електронски зафат до телуриум -124 со многу долг полураспад од 1,8 години, повеќе од 12 реда на величина подолг од староста на вселената (13,799 ± 0,021). Вакви распаѓања се забележани во детекторот XENON1T во 2019 година и се најретките процеси некогаш директно забележани. ^[17] (Биле измерени уште побавни распаѓања на други јадра, но со откривање на производи на распаѓање кои се акумулирале во текот на милијарди години, наместо директно да се набљудуваат. ^[18] )

Ксенон-133 (се продава како лек под брендот Xeneisol, ATC код V09EX03) е изотоп на ксенон. Тоа е радионуклид кој се вдишува за да се процени пулмоналната функција и да се сликаат белите дробови. ^[19] Исто така се употребува за сликање на протокот на крв, особено во мозокот. ^{[20] 133}Xe е исто така важен производ за цепење. Се испушта во атмосферата во мали количини од некои јадрени централи. ^[21]

Ксенон-135 е радиоактивен изотоп на ксенон, произведен како производ на цепење на ураниум. Има полураспад од околу 9,2 часа и е најмоќниот познат јадрен отров што апсорбира неутрони (има пресек на апсорпција на неутрони од 2 милиони барни ). Вкупниот принос на ксенон-135 од цепење е 6,3%, иако најголем дел од ова е резултат на радиоактивното распаѓање на телуриум-135 и јод-135 произведени од цепење. Xe-135 има значаен ефект врз работата на јадрениот реактор (ксенонска јама). Се испушта во атмосферата во мали количини од некои јадрени централи.

Ксенон-136 е изотоп на ксенон кој се подложува на двојно бета-распаѓање до бариум -136 со многу долг полураспад од 2,11 години, повеќе од 10 реда на величина подолг од староста на вселената (13,799 ± 0,021). Се користи во опсерваторијата за збогатен ксенон за пребарување на двојно бета распаѓање без неутрино.

1. ↑ Најтешкиот познат изотоп со еднаков број на протони и неутрони
2. ↑ ^{2,0 2,1} Првобитен радионуклид
3. ↑ Се смета дека се подложени на распаѓање на DEC до¹²⁶Te
4. ↑ Се користи во метод на зрачење во подземни води и за заклучување одредени настани во историјата на Сончевиот Систем
5. ↑ ^{5,0 5,1 5,2 5,3} Производ на јадрено цепење
6. ↑ Has medical uses
7. ↑ Теоретски способни да претрпат β⁻β⁻ цепење до ¹³⁴Ba со полуживот од 2,8⋅10²² години^[10]
8. ↑ Најмоќниот познат неутронски апсорбер, произведен во јадрени централи како распаден производ од ¹³⁵I, самиот распаден производ на ¹³⁵Te, производ на цепење. Нормално ги апсорбира неутроните во високиот неутронски флукс средини за да стане ¹³⁶Xe;

• Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation Архивирано на 28 септември 2011 г. by Georges Audi, Aaldert Hendrik Wapstra, Catherine Thibault, Jean Blachot and Olivier Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
  • de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). „Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)“. Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.
  • Wieser, Michael E. (2006). „Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)“. Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051.
• „News & Notices: Standard Atomic Weights Revised“. International Union of Pure and Applied Chemistry. 19 October 2005.
• Half-life, spin, and isomer data selected from the following sources.
  • Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties“, Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
  • National Nuclear Data Center. „NuDat 2.x database“. Brookhaven National Laboratory.
  • Holden, Norman E. (2004). „11. Table of the Isotopes“. Во Lide, David R. (уред.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th. изд.). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.

п р у Изотопи на хемиските елементи
1 H																	2 He
3 Li	4 Be											5 B	6 C	7 N	8 O	9 F	10 Ne
11 Na	12 Mg											13 Al	14 Si	15 P	16 S	17 Cl	18 Ar
19 K	20 Ca	21 Sc	22 Ti	23 V	24 Cr	25 Mn	26 Fe	27 Co	28 Ni	29 Cu	30 Zn	31 Ga	32 Ge	33 As	34 Se	35 Br	36 Kr
37 Rb	38 Sr	39 Y	40 Zr	41 Nb	42 Mo	43 Tc	44 Ru	45 Rh	46 Pd	47 Ag	48 Cd	49 In	50 Sn	51 Sb	52 Te	53 I	54 Xe
55 Cs	56 Ba		72 Hf	73 Ta	74 W	75 Re	76 Os	77 Ir	78 Pt	79 Au	80 Hg	81 Tl	82 Pb	83 Bi	84 Po	85 At	86 Rn
87 Fr	88 Ra		104 Rf	105 Db	106 Sg	107 Bh	108 Hs	109 Mt	110 Ds	111 Rg	112 Cn	113 Nh	114 Fl	115 Mc	116 Lv	117 Ts	118 Og
		57 La	58 Ce	59 Pr	60 Nd	61 Pm	62 Sm	63 Eu	64 Gd	65 Tb	66 Dy	67 Ho	68 Er	69 Tm	70 Yb	71 Lu
		89 Ac	90 Th	91 Pa	92 U	93 Np	94 Pu	95 Am	96 Cm	97 Bk	98 Cf	99 Es	100 Fm	101 Md	102 No	103 Lr
Таблица на нуклиди