Xenon isotoper

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 30. januar 2022; checks kræver 3 redigeringer .

Xenonisotoper  er varianter af det kemiske grundstof xenon , der har et andet antal neutroner i kernen . Kendte isotoper af xenon med massetal fra 108 til 147 (antal protoner 54, neutroner fra 54 til 93) og mere end 10 nukleare isomerer .

9 isotoper findes i naturen. Af disse er syv stabile:

• 126 Xe ( isotopisk overflod 0,089%),
• 128 Xe (isotopisk overflod 1,910%),
• 129 Xe (isotopisk overflod 26,401%),
• 130 Xe (isotopoverflod 4,071%),
• 131 Xe (isotopisk overflod 21,232%),
• 132 Xe (isotopisk overflod 26,909%),
• 134 Xe (isotopoverflod 10,436%).

Yderligere to isotoper har enorme halveringstider , meget længere end universets alder :

• 124 Xe (isotopoverflod 0,095%, halveringstid 1,8⋅10 22 år),
• 136 Xe (isotopoverflod 8,857%, halveringstid 2,165⋅10 21 år).

De resterende isotoper er kunstige, hvoraf de længstlevende 127 Xe ( halveringstid 36,345 dage) og 133 Xe (5,2475 dage), halveringstiden for de resterende isotoper ikke overstiger 20 timer. Blandt de nukleare isomerer er de mest stabile 131m Xe med en halveringstid på 11,84 dage, 129m Xe (8,88 dage) og 133m Xe (2,19 dage) [1] .

Xenon-133

133 Xe er en kunstig isotop, der anvendes i medicin til diagnostiske formål [2]  — til at studere lungeventilation (ved inhalation af gasformig xenon-133), samt til at studere karakteristika for blodgennemstrømning og myelografi (ved administration i opløsninger). Det optages ikke af kroppen og udskilles hurtigt fra blodet gennem lungerne.

Den oplever beta-minus henfald med en halveringstid på 5,3 dage og en maksimal elektronenergi på 346 k eV , datterisotopen er stabil 133 Cs . Henfaldet af 133 Xe sker i 99% af tilfældene til et exciteret niveau af cæsium-133 med en energi på 81,0 keV, som straks henfalder til jordniveau med udsendelse af et 81 keV gammastrålekvante eller konverteringselektroner . Med sjældne henfald til højere exciterede niveauer af cæsium-133 nulstilles excitationen af ​​gammakvanter med energier op til 0,38 MeV . Xenon-133 opnås ved neutronbestråling af naturligt xenon ved reaktionen 132 Xe(n, y) 133 Xe. Det er også inkluderet i henfaldskæderne af uran- og plutoniumfissionsprodukter , derfor kan det isoleres fra brugt brændsel fra atomreaktorer eller bestrålet uran.

Xenon-135

Hovedartikel Xenon-135

135 Xe er en isotop med et meget stort neutronfangst tværsnit af det termiske spektrum (den såkaldte "neutrongift"). Det produceres i betydelige mængder under fissionen af ​​uran og plutonium i atomreaktorer, hvilket skaber komplekse transienter i driften af ​​reaktorer med et termisk neutronspektrum, hvilket gør det vanskeligt at bringe reaktoren til sin nominelle effekt efter effektreduktion eller nedlukning (dette fænomenet kaldes " jodgrav " eller "xenongrav").

Halveringstiden for xenon-135 er 9,14 timer, den eneste henfaldskanal er beta-minus henfald til 135 Cs (langlivet med en halveringstid på 2,3 millioner år ). Det termiske neutronfangst tværsnit er 2,6 millioner stalde [3] . I henfaldskæder er uran en datterisotop af tellur-135 og jod-135 . Dens output er én divisionuran-235 er 6,3%.

Tabel over xenon-isotoper

Nuklid symbol	Z (p)	N ( n )	Isotopmasse [4] ( a.u.m. )	Halveringstid [ 5] ( T 1/2 )	Decay kanal	Forfaldsprodukt	Spin og paritet af kernen [5]	Isotopens udbredelse i naturen	Vifte af ændringer i isotopoverflod i naturen
	Excitationsenergi
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 I	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 I	0+
					α (0,9 %)	108 Te
113 Xe	54	59	112.93334(9)	2.74(8) s	β + (92,98 %)	113 I	(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(4) s	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(2) s	β +	116 I	0+
117 Xe	54	63	116.920359(11)	61(2) s	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 I	0+
121 xe	54	67	120,911462(12)	40,1(20) min	β +	121 I	(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	EZ	123 I	1/2+
123m Xe	185,18(22) keV			5,49(26) µs			7/2(−)
124 xe	54	70	123.905893(2)	1,8⋅10 22  år [6]	Dobbelt EZ	124 Te	0+	9,52(3)⋅10 −4
125 xe	54	71	124.9063955(20)	16.9(2) t	β +	125 I	1/2(+)
125m1Xe _	252,60(14) keV			56,9(9) s	IP	125 xe	9/2(-)
125m2 Xe	295,86(15) keV			0,14(3) µs			7/2(+)
126 xe	54	72	125.904274(7)	stabil [7] [ca. en]			0+	8,90(2)⋅10 −4
127 Xe	54	73	126.905184(4)	36.345(3) dage	EZ	127 I	1/2+
127m Xe	297,10(8) keV			69,2(9) s	IP	127 Xe	9/2−
128 Xe	54	74	127.9035313(15)	stabil			0+	0,019102(8)
129 Xe	54	75	128.9047794(8)	stabil			1/2+	0,264006(82)
129m Xe	236,14(3) keV			8,88(2) dage	IP	129 Xe	11/2−
130 xe	54	76	129,9035080(8)	stabil			0+	0,040710(13)
131 Xe	54	77	130.9050824(10)	stabil			3/2+	0,212324(30)
131m Xe	163,930(8) keV			11.934(21) dage	IP	131 Xe	11/2−
132 Xe	54	78	131.9041535(10)	stabil			0+	0,269086(33)
132m Xe	2752,27(17) keV			8,39(11) ms	IP	132 Xe	(10+)
133 Xe	54	79	132.9059107(26)	5,2475(5) dage	β -	133Cs _	3/2+
133m Xe	233,221(18) keV			2.19(1) dage	IP	133 Xe	11/2−
134 Xe	54	80	133.9053945(9)	stabil (>1,1⋅10 16 år) [7] [ca. 2]			0+	0,104357(21)
134m1Xe _	1965.5(5) keV			290(17) ms	IP	134 Xe [7]	7−
134m2 Xe	3025,2(15) keV			5(1) µs			(10+)
135 xe	54	81	134.907227(5)	9.14(2) h	β -	135Cs _	3/2+
135m Xe	526,551(13) keV			15,29(5) min	IP (99,99 %)	135 xe	11/2−
					β - (0,004 %)	135Cs _
136 Xe	54	82	135.907219(8)	2.165⋅10 21  år [8]	β − β −	136 Ba	0+	0,088573(44)
136m Xe	1891,703(14) keV			2,95(9) µs			6+
137 Xe	54	83	136.911562(8)	3,818(13) min	β -	137Cs _	7/2−
138 Xe	54	84	137,91395(5)	14.08(8) min	β -	138Cs _	0+
139 Xe	54	85	138.918793(22)	39,68(14) s	β -	139Cs _	3/2−
140 xe	54	86	139,92164(7)	13,60(10) s	β -	140Cs _	0+
141 Xe	54	87	140,92665(10)	1.73(1) s	β - (99,45 %)	141Cs _	5/2(-#)
					β − , n (0,043 %)	140Cs _
142 Xe	54	88	141,92971(11)	1.22(2) s	β - (99,59 %)	142Cs _	0+
					β − , n (0,41 %)	141Cs _
143 Xe	54	89	142.93511(21)#	0,511(6) s	β -	143Cs _	5/2−
144 Xe	54	90	143.93851(32)#	0,388(7) s	β -	144Cs _	0+
					β − , n	143Cs _
145 xe	54	91	144.94407(32)#	188(4) ms	β -	145Cs _	(3/2-)#
146 Xe	54	92	145,94775(43)#	146(6) ms	β -	146Cs _	0+
147 Xe	54	93	146.95356(43)#	130(80) ms [0,10(+10−5) s]	β -	147Cs _	3/2-#
					β − , n	146Cs _

1. ↑ Teoretisk set kan den gennemgå dobbelt elektronindfangning i 126 Te.
2. ↑ Teoretisk set kan den gennemgå dobbelt beta-henfald i 134 Ba.

Forklaringer til tabellen

• Mængden af ​​isotoper er angivet for xenon i jordens atmosfære. For andre kilder kan værdierne variere meget.

• Indeksene 'm', 'n', 'p' (ved siden af ​​symbolet) angiver de exciterede isomere tilstande af nuklidet.

• Symboler med fed skrift angiver stabile nedbrydningsprodukter.

• Værdier markeret med en hash (#) er ikke afledt af eksperimentelle data alene, men er (i det mindste delvist) estimeret ud fra systematiske tendenser i tilstødende nuklider (med samme Z- og N -forhold ). Usikkerhedsspin og/eller paritetsværdier er angivet i parentes.

• Usikkerhed er angivet som et tal i parentes, udtrykt i enheder af det sidste signifikante ciffer, betyder én standardafvigelse (med undtagelse af mængden og standardatommassen af ​​en isotop ifølge IUPAC -data , for hvilken en mere kompleks definition af usikkerhed er Brugt). Eksempler: 29770,6(5) betyder 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) betyder 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) betyder −2200,2 ± 1,8.

Noter

1. ↑ Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH NUBASE-evalueringen af ​​nukleare og henfaldsegenskaber  // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
2. ↑ XENON radioaktiv
3. ↑ Medicinsk kompleks til produktion af radioisotoper baseret på en opløsningsreaktor
4. ↑ Data fra Wang M. , Audi G. , Kondev FG , Huang WJ , Naimi S. , Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). evaluering af inputdata; og justeringsprocedurer  (engelsk)  // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , udg. 3 . - P. 030002-1-030002-344 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030002 .
5. ↑ 1 2 Data baseret på Audi G. , Bersillon O. ,  Blachot J. , Wapstra AH . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
6. ↑ Aprile E. et al. (XENON-samarbejde). Observation af to-neutrino dobbelt elektronindfangning i 124 Xe med XENON1T  //  Nature. - 2019. - Bd. 568 , udg. 7753 . — S. 532–535 . - doi : 10.1038/s41586-019-1124-4 .
7. ↑ 1 2 3 Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Nubase2020-evalueringen af ​​nukleare egenskaber  // Kinesisk fysik  C. - 2021. - Bd. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
8. ↑ Albert JB et al. (EXO Samarbejde). Forbedret måling af 2νββ-halveringstiden for 136 Xe med EXO-200-detektoren  (engelsk)  // Physical Review C. - 2014. - Vol. 89 . — P. 015502 . - doi : 10.1103/PhysRevC.89.015502 . - . - arXiv : 1306.6106 .

isotoper

en 2                             3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten en x H   x han 2 x Li x være   x B x C x N x O x F x Ne 3 x Na xMg _   x Al x Si x P x S xCl _ x Ar fire x K x Ca   x Sc x Ti x V xCr _ xMn _ x Fe x Co x Ni x Cu xZn _ x Ga x Ge xAs _ x Se xBr _ xKr _ 5 xRb _ xSr _   x Y xZr _ xNb _ x Mo x Tc x Ru x Rh x Pd xAg _ x CD x ind x Sn x Sb x Te x jeg x Xe 6 x Cs x Ba x La x Ce x Pr xNd _ x pm xSm _ xEu _ x Gd xTb _ xDy _ x Ho x Er x Tm x Yb x Lu x Hf x Ta x W x Re xOs _ xIr _ xPt _ xAu _ x Hg xTl _ xPb _ x Bi x Po x kl xRn _ 7 xFr _ x Ra x Ac xTh _ xPa _ x U xNp _ x Pu x Am x cm xBk _ x Jf x Es xFm _ xMd _ x Nej xLr _ xRf _ xDb _ xSg _ x Bh x Hs x Mt xDs _ xRg _ x Cn xNh _ xFl _ x Mc xLv _ x Ts xOg _   alkalimetaller jordalkalimetaller Lanthanider Aktinider overgangsmetaller letmetaller _ Halvmetaller ikke-metaller Halogener ædelgasser Egenskaber ukendt