Izotopy xenonu - Isotopes of xenon

Hlavní izotopy xenonu   ( 54 Xe)
Izotop Rozklad
hojnost poločas ( t 1/2 ) režimu produkt
124 Xe 0,095% 1,8 × 10 22  r εε 124 Te
125 Xe syn 16,9 h ε 125 I.
126 Xe 0,089% stabilní
127 Xe syn 36 345 d ε 127 I
128 Xe 1,910% stabilní
129 Xe 26,401% stabilní
130 Xe 4,071% stabilní
131 Xe 21 232% stabilní
132 Xe 26,909% stabilní
133 Xe syn 5,247 d β - 133 Cs
134 Xe 10,436% stabilní
135 Xe syn 9,14 h β - 135 Cs
136 Xe 8,857% 2,165 × 10 21  r β - β - 136 Ba
Standardní atomová hmotnost A r, standardní (Xe)

Přirozeně se vyskytující xenon ( 54 Xe) se skládá ze sedmi stabilních izotopů a dvou velmi dlouhých izotopů. Dvojitý elektronový záchyt byl pozorován u 124 Xe (poločas 1,8 ± 0,5 (stat) ± 0,1 (sys) × 10 22 let ) a dvojitý rozpad beta v 136 Xe (poločas 2,165 ± 0,016 (stat) ± 0,059 (sys ) × 10 21 let ), které patří mezi nejdelší naměřené poločasy všech nuklidů. U izotopů 126 Xe a 134 Xe se rovněž předpokládá dvojitý rozpad beta, ale u těchto izotopů to nikdy nebylo pozorováno, takže jsou považovány za stabilní. Kromě těchto stabilních forem bylo studováno 32 umělých nestabilních izotopů a různých izomerů, z nichž nejdelší životnost je 127 Xe s poločasem 36 345 dnů. Všechny ostatní izotopy mají poločasy kratší než 12 dní, většinou méně než 20 hodin. Nejkratší izotop, 108 Xe, má poločas rozpadu 58 μs a je nejtěžším známým nuklidem se stejným počtem protonů a neutronů. Ze známých izomerů je nejdelší životnost 131 m Xe s poločasem rozpadu 11 934 dní. 129 Xe je produkován beta rozpad z 129 I ( poločas : 16 milionů let); 131m Xe, 133 Xe, 133m Xe a 135 Xe jsou některé produkty štěpení obou 235 U a 239 Pu , takže se používají jako indikátory jaderných výbuchů .

Umělý izotop 135 Xe má značný význam při provozu jaderných štěpných reaktorů . 135 Xe má velký průřez pro tepelné neutrony , 2,65 x 10 6 stodoly , takže to působí jako absorbér neutronů nebo „ jed “, které mohou zpomalit nebo zastavit po určité době provozu řetězové reakce. To bylo objeveno v prvních jaderných reaktorech postavených americkým projektem Manhattan pro výrobu plutonia . Z tohoto důvodu musí konstruktéři učinit opatření ke zvýšení reaktivity reaktoru (počet neutronů na štěpení, které přecházejí ke štěpení dalších atomů jaderného paliva) nad počáteční hodnotu potřebnou ke spuštění řetězové reakce.

Rovněž se nacházejí relativně vysoké koncentrace izotopů radioaktivního xenonu vycházející z jaderných reaktorů v důsledku uvolňování tohoto štěpného plynu z prasklých palivových tyčí nebo štěpení uranu v chladicí vodě. Koncentrace těchto izotopů jsou stále obvykle nízké ve srovnání s přirozeně se vyskytujícím radioaktivním vzácným plynem 222 Rn .

Protože xenon je indikátorem dvou mateřských izotopů , jsou izotopové poměry Xe v meteoritech mocným nástrojem pro studium formování sluneční soustavy . Metoda datování I-Xe udává čas, který uplynul mezi nukleosyntézou a kondenzací pevného objektu ze sluneční mlhoviny (xenon je plyn, uvnitř objektu bude přítomna pouze jeho část, která se vytvořila po kondenzaci). Xenonové izotopy jsou také mocným nástrojem pro pochopení pozemské diferenciace . Předpokládalo se, že přebytek 129 Xe v plynech z oxidu uhličitého z Nového Mexika pochází z rozpadu plynů odvozených od plášťů brzy po vzniku Země.

Seznam izotopů

Nuklid
Z N Izotopová hmotnost ( Da )
Poločas rozpadu

Režim rozpadu
Dcera
izotop
Točení a
parita
Přirozené množství (molární zlomek)
Budicí energie Normální poměr Rozsah variací
108 Xe 54 54 58 (+ 106-23) μs α 104 Te 0+
109 Xe 54 55 13 (2) ms α 105 Te
110 Xe 54 56 109,94428 (14) 310 (190) ms
[105 (+ 35−25) ms] 		β + 110 já 0+
α 106 Te
111 Xe 54 57 110.94160 (33) # 740 (200) ms β + (90%) 111 I 5/2 + #
α (10%) 107 Te
112 Xe 54 58 111.93562 (11) 2,7 (8) s β + (99,1%) 112 já 0+
α (0,9%) 108 Te
113 Xe 54 59 112,93334 (9) 2,74 (8) s β + (92,98%) 113 já (5/2 +) #
β + , p (7%) 112 Te
α (0,011%) 109 Te
β + , α (0,007%) 109 Sb
114 Xe 54 60 113.927980 (12) 10,0 (4) s β + 114 I 0+
115 Xe 54 61 114.926294 (13) 18 odst. 4 písm β + (99,65%) 115 I. (5/2 +)
β + , p (0,34%) 114 Te
β + , α (3 × 10 −4 %) 111 Sb
116 Xe 54 62 115.921581 (14) 59 odst. 2 písm β + 116 I 0+
117 Xe 54 63 116,920359 (11) 61 odst. 2 písm β + (99,99%) 117 I 5/2 (+)
β + , p (0,0029%) 116 Te
118 Xe 54 64 117,916179 (11) 3,8 (9) min β + 118 I 0+
119 Xe 54 65 118.915411 (11) 5,8 (3) min β + 119 I. 5/2 (+)
120 Xe 54 66 119,911784 (13) 40 (1) min β + 120 já 0+
121 Xe 54 67 120,911462 (12) 40,1 (20) min β + 121 já (5/2 +)
122 Xe 54 68 121,908368 (12) 20.1 (1) h β + 122 I 0+
123 Xe 54 69 122,908482 (10) 2,08 (2) h ES 123 já 1/2 +
123 m Xe 185,18 (22) keV 5,49 (26) μs 7/2 (-)
124 Xe 54 70 123,905893 (2) 1,8 (0,5 (stat), 0,1 (sys)) × 10 22  r Double EC 124 Te 0+ 9,52 (3) × 10 −4
125 Xe 54 71 124,9063955 (20) 16,9 (2) h β + 125 I. 1/2 (+)
125m1 Xe 252,60 (14) keV 56,9 (9) s TO 125 Xe 9/2 (-)
125m2 Xe 295,86 (15) keV 0,14 (3) μs 7/2 (+)
126 Xe 54 72 125.904274 (7) Pozorovatelně stabilní 0+ 8,90 (2) × 10 −4
127 Xe 54 73 126,905184 (4) 36.345 (3) d ES 127 I 1/2 +
127 m Xe 297,10 (8) keV 69,2 (9) s TO 127 Xe 9 / 2−
128 Xe 54 74 127,9035313 (15) Stabilní 0+ 0,019102 (8)
129 Xe 54 75 128,9047794 (8) Stabilní 1/2 + 0,264006 (82)
129 m Xe 236,14 (3) keV 8,88 (2) d TO 129 Xe 11 / 2−
130 Xe 54 76 129,9035080 (8) Stabilní 0+ 0,040710 (13)
131 Xe 54 77 130.9050824 (10) Stabilní 3/2 + 0,212324 (30)
131 m Xe 163,930 (8) keV 11,934 (21) d TO 131 Xe 11 / 2−
132 Xe 54 78 131.9041535 (10) Stabilní 0+ 0,269086 (33)
132 m Xe 2752,27 (17) keV 8,39 (11) ms TO 132 Xe (10+)
133 Xe 54 79 132,9059107 (26) 5,2475 (5) d β - 133 Cs 3/2 +
133 m Xe 233.221 (18) keV 2.19 (1) d TO 133 Xe 11 / 2−
134 Xe 54 80 133.9053945 (9) Pozorovatelně stabilní 0+ 0,104357 (21)
134m1 Xe 1965.5 (5) keV 290 (17) ms TO 134 Xe 7−
134m2 Xe 3025,2 (15) keV 5 (1) μs (10+)
135 Xe 54 81 134,907227 (5) 9,14 (2) h β - 135 Cs 3/2 +
135 m Xe 526,551 (13) keV 15,29 (5) min IT (99,99%) 135 Xe 11 / 2−
β - (0,004%) 135 Cs
136 Xe 54 82 135.907219 (8) 2,165 (0,016 (stat), 0,059 (sys)) × 10 21  r β - β - 136 Ba 0+ 0,088573 (44)
136 m Xe 1891,703 (14) keV 2,95 (9) μs 6+
137 Xe 54 83 136,911562 (8) 3,818 (13) min β - 137 Cs 7 / 2−
138 Xe 54 84 137.91395 (5) 14,08 (8) min β - 138 Cs 0+
139 Xe 54 85 138,918793 (22) 39,68 (14) s β - 139 Cs 3 / 2−
140 Xe 54 86 139,92164 (7) 13,60 (10) s β - 140 Cs 0+
141 Xe 54 87 140,92665 (10) 1,73 (1) s β - (99,45%) 141 Cs 5/2 (- #)
β - , n (0,043%) 140 Cs
142 Xe 54 88 141,92971 (11) 1,22 (2) s β - (99,59%) 142 Cs 0+
β - , n (0,41%) 141 Cs
143 Xe 54 89 142.93511 (21) # 0,511 (6) s β - 143 Cs 5 / 2−
144 Xe 54 90 143,93851 (32) # 0,388 (7) s β - 144 Cs 0+
β - , n 143 Cs
145 Xe 54 91 144.94407 (32) # 188 (4) ms β - 145 Cs (3/2 -) #
146 Xe 54 92 145.94775 (43) # 146 (6) ms β - 146 Cs 0+
147 Xe 54 93 146,95356 (43) # 130 (80) ms
[0,10 (+ 10−5) s] 		β - 147 Cs 3 / 2− #
β - , n 146 Cs
  1. ^ m Xe - nadšený jaderný izomer .
  2. ^ () - Nejistota (1 σ ) je uvedena stručně v závorkách za odpovídajícími posledními číslicemi.
  3. ^ # - Atomová hmotnost označená #: hodnota a nejistota odvozené nikoli z čistě experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů z Mass Surface (TMS).
  4. ^ Tučný poločas  - téměř stabilní, poločas delší než věk vesmíru .
  5. ^ Režimy rozpadu:
    ES: Zachycení elektronů
    TO: Izomerní přechod
    n: Emise neutronů
  6. ^ Tučný symbol jako dcera - produkt dcery je stabilní.
  7. ^ () hodnota rotace - označuje rotaci se slabými argumenty přiřazení.
  8. ^ # - Hodnoty označené # nejsou čistě odvozeny z experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů sousedních nuklidů (TNN).
  9. ^ a b Prvotní radionuklid
  10. ^ Podezření na ústup β + β + na 126 Te
  11. ^ a b c d e Teoreticky schopné spontánního štěpení
  12. ^ Používá se při metodě vyzařování podzemní vody a k odvození určitých událostí v historii sluneční soustavy
  13. ^ a b c d Štěpný produkt
  14. ^ Má lékařské použití
  15. ^ Podezření na podstoupení β - β - rozpad na 134 Ba s poločasem rozpadu 11 × 10 15 let
  16. ^ Nejsilnější známý zachycovač neutronů , vyrobené v jaderných elektrárnách jako produkt rozpadu z 135 I, který je sám produkt rozpadu 135 Te, a produktů štěpení . Normálně absorbuje neutrony v prostředí s vysokým tokem neutronů a stává se 136 Xe ; viz jódová jáma pro více informací
  • Izotopové složení se týká složení ve vzduchu.

Xenon-124

Xenon-124 je izotop xenonu, který prochází dvojitým elektronovým záchytem na tellur -124 s velmi dlouhým poločasem 1,8 × 10 22 let, o více než 12 řádů déle než věk vesmíru ( (13 799 ± 0,021) × 10 9  let ). Takové rozpady byly pozorovány na detektoru XENON1T v roce 2019 a jsou nejvzácnějšími procesy, jaké kdy byly přímo pozorovány. (Byly měřeny i pomalejší rozpady jiných jader, ale detekcí produktů rozpadu, které se nahromadily za miliardy let, spíše než jejich přímým pozorováním.)

Xenon-133

Izotopy xenonu,  133 Xe
Všeobecné
Symbol 133 Xe
Jména izotopy xenonu, Xe-133
Protony 54
Neutrony 79
Nuklidová data
Přirozená hojnost syn
Poločas rozpadu 5,243 d (1)
Produkty rozpadu 133 Cs
Hmotnost izotopu 132,9059107 u
Roztočit 3/2 +
Režimy rozpadu
Režim rozpadu Energie rozpadu ( MeV )
Beta - 0,427
Izotopy xenonu
Kompletní tabulka nuklidů

Xenon-133 (prodávaný jako léčivo pod značkou Xeneisol , ATC kód V09EX03 ( WHO )) je izotop xenonu. Jedná se o radionuklid, který je inhalován za účelem posouzení plicních funkcí a zobrazení plic . Používá se také k zobrazení průtoku krve, zejména v mozku . 133 Xe je také důležitým štěpným produktem . Je vypouštěna do atmosféry v malém množství některými jadernými elektrárnami.

Xenon-135

Hlavní článek: Xenon-135

Xenon-135 je radioaktivní izotop z xenonu , vyrobené jako produktů štěpení uranu. To má poločas asi 9,2 hodiny, a je nejsilnější známý neutronů -absorbing nukleární jed (který má absorpční neutronů průřez ve výši 2 milionů stodoly ). Celkový výtěžek xenonu-135 ze štěpení je 6,3%, ačkoli většina z toho vyplývá z radioaktivního rozpadu štěpením vyprodukovaného teluru-135 a jodu-135 . Xe-135 má významný vliv na provoz jaderného reaktoru ( xenonová jáma ). Je vypouštěna do atmosféry v malém množství některými jadernými elektrárnami.

Xenon-136

Xenon-136 je izotop xenonu, který prochází dvojitým rozpadem beta na barium -136 s velmi dlouhým poločasem 2,11 × 10 21 let, o více než 10 řádů déle než věk vesmíru ( (13 799 ± 0,021) × 10 9  let ). Používá se v experimentu obohacené xenonové observatoře k hledání dvojitého rozpadu beta bez neutrin .

Reference