El xenón natural ( 54 Xe) consta de siete isótopos estables y dos isótopos de vida muy larga. Se ha observado captura doble de electrones en 124 Xe (vida media 1,8 ± 0,5 (stat) ± 0,1 (sys) × 10 22 años ) [1] y desintegración beta doble en 136 Xe (vida media 2,165 ± 0,016 (stat) ± 0,059 (sys) × 10 21 años ), [2] que se encuentran entre las semividas medidas más largas de todos los nucleidos. Los isótopos 126 Xe y 134También se predice que Xe experimentará una desintegración beta doble, [4] pero esto nunca se ha observado en estos isótopos, por lo que se considera que son estables. [5] [6] Más allá de estas formas estables, se han estudiado 32 isótopos inestables artificiales y varios isómeros, el más longevo de los cuales es 127 Xe con una vida media de 36,345 días. Todos los demás isótopos tienen vidas medias de menos de 12 días, la mayoría de menos de 20 horas. El isótopo de vida más corta, 108 Xe, [7] tiene una vida media de 58 μs, y es el nucleido conocido más pesado con el mismo número de protones y neutrones. De los isómeros conocidos, el más longevo es 131m Xe con una vida media de 11,934 días. El 129 Xe se produce por la desintegración beta del 129 I ( vida media : 16 millones de años); 131m Xe, 133 Xe, 133m Xe y 135 Xe son algunos de los productos de fisión de 235 U y 239 Pu , por lo que se utilizan como indicadores de explosiones nucleares .
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Peso atómico estándar A r, estándar (Xe) | 131.293 (6) [3] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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El isótopo artificial 135 Xe tiene una importancia considerable en el funcionamiento de los reactores de fisión nuclear . 135 Xe tiene una sección transversal enorme para neutrones térmicos , 2,65 × 10 6 graneros , por lo que actúa como un absorbente de neutrones o " veneno " que puede ralentizar o detener la reacción en cadena después de un período de funcionamiento. Esto fue descubierto en los primeros reactores nucleares construidos por el Proyecto Manhattan estadounidense para la producción de plutonio . Debido a este efecto, los diseñadores deben tomar las medidas necesarias para aumentar la reactividad del reactor (el número de neutrones por fisión que pasan a la fisión de otros átomos del combustible nuclear) sobre el valor inicial necesario para iniciar la reacción en cadena.
También se encuentran concentraciones relativamente altas de isótopos de xenón radioactivos que emanan de los reactores nucleares debido a la liberación de este gas de fisión de las barras de combustible agrietadas o la fisión del uranio en el agua de refrigeración. [ cita requerida ] Las concentraciones de estos isótopos todavía son generalmente bajas en comparación con el gas noble radiactivo natural 222 Rn .
Debido a que el xenón es un trazador de dos isótopos progenitores , las proporciones de isótopos Xe en los meteoritos son una herramienta poderosa para estudiar la formación del sistema solar . El método de datación I-Xe da el tiempo transcurrido entre la nucleosíntesis y la condensación de un objeto sólido de la nebulosa solar (siendo el xenón un gas, solo la parte que se formó después de la condensación estará presente dentro del objeto). Los isótopos de xenón también son una herramienta poderosa para comprender la diferenciación terrestre . Se cree que el exceso de 129 Xe que se encuentra en los gases de pozo de dióxido de carbono de Nuevo México se debe a la descomposición de los gases derivados del manto poco después de la formación de la Tierra. [8]
Lista de isótopos
Nuclido [n 1] | Z | norte | Masa isotópica( Da ) [n 2] [n 3] | Vida media [n 4] | Modo de caída [n 5] | Hija isótopo [n 6] | Spin y paridad [n 7] [n 8] | Abundancia natural (fracción molar) | |||||||||||
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Energía de excitación | Proporción normal | Rango de variación | |||||||||||||||||
108 Xe [7] | 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 yo | 0+ | ||||||||||||
α | 106 Te | ||||||||||||||||||
111 Xe | 54 | 57 | 110.94160 (33) # | 740 (200) ms | β + (90%) | 111 Yo | 5/2 + # | ||||||||||||
α (10%) | 107 Te | ||||||||||||||||||
112 Xe | 54 | 58 | 111,93562 (11) | 2,7 (8) s | β + (99,1%) | 112 Yo | 0+ | ||||||||||||
α (0,9%) | 108 Te | ||||||||||||||||||
113 Xe | 54 | 59 | 112.93334 (9) | 2,74 (8) s | β + (92,98%) | 113 Yo | (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 Yo | 0+ | ||||||||||||
115 Xe | 54 | 61 | 114,926294 (13) | 18 (4) s | β + (99,65%) | 115 yo | (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 Yo | 0+ | ||||||||||||
117 Xe | 54 | 63 | 116,920359 (11) | 61 (2) s | β + (99,99%) | 117 Yo | 5/2 (+) | ||||||||||||
β + , p (0,0029%) | 116 Te | ||||||||||||||||||
118 Xe | 54 | 64 | 117,916179 (11) | 3,8 (9) min | β + | 118 Yo | 0+ | ||||||||||||
119 Xe | 54 | sesenta y cinco | 118,915411 (11) | 5,8 (3) min | β + | 119 Yo | 5/2 (+) | ||||||||||||
120 Xe | 54 | 66 | 119,911784 (13) | 40 (1) min | β + | 120 yo | 0+ | ||||||||||||
121 Xe | 54 | 67 | 120,911462 (12) | 40,1 (20) min | β + | 121 Yo | (5/2 +) | ||||||||||||
122 Xe | 54 | 68 | 121.908368 (12) | 20,1 (1) horas | β + | 122 yo | 0+ | ||||||||||||
123 Xe | 54 | 69 | 122.908482 (10) | 2,08 (2) horas | CE | 123 yo | 1/2 + | ||||||||||||
123m Xe | 185,18 (22) keV | 5,49 (26) μs | 7/2 (-) | ||||||||||||||||
124 Xe [n 9] | 54 | 70 | 123.905893 (2) | 1,8 (0,5 (STAT), 0,1 (sys)) × 10 22 Y [1] | EC doble | 124 Te | 0+ | 9,52 (3) × 10 −4 | |||||||||||
125 Xe | 54 | 71 | 124.9063955 (20) | 16,9 (2) horas | β + | 125 yo | 1/2 (+) | ||||||||||||
125m1 Xe | 252,60 (14) keV | 56,9 (9) s | ESO | 125 Xe | 9/2 (-) | ||||||||||||||
125m2 Xe | 295,86 (15) keV | 0,14 (3) μs | 7/2 (+) | ||||||||||||||||
126 Xe | 54 | 72 | 125.904274 (7) | Observacionalmente estable [n 10] | 0+ | 8,90 (2) × 10 −4 | |||||||||||||
127 Xe | 54 | 73 | 126.905184 (4) | 36,345 (3) d | CE | 127 yo | 1/2 + | ||||||||||||
127m Xe | 297,10 (8) keV | 69,2 (9) s | ESO | 127 Xe | 9 / 2− | ||||||||||||||
128 Xe | 54 | 74 | 127.9035313 (15) | Estable [n 11] | 0+ | 0.019102 (8) | |||||||||||||
129 Xe [n 12] | 54 | 75 | 128.9047794 (8) | Estable [n 11] | 1/2 + | 0.264006 (82) | |||||||||||||
129m Xe | 236,14 (3) keV | 8,88 (2) d | ESO | 129 Xe | 11 / 2− | ||||||||||||||
130 Xe | 54 | 76 | 129.9035080 (8) | Estable [n 11] | 0+ | 0.040710 (13) | |||||||||||||
131 Xe [n 13] | 54 | 77 | 130.9050824 (10) | Estable [n 11] | 3/2 + | 0,212324 (30) | |||||||||||||
131m Xe | 163,930 (8) keV | 11,934 (21) d | ESO | 131 Xe | 11 / 2− | ||||||||||||||
132 Xe [n 13] | 54 | 78 | 131.9041535 (10) | Estable [n 11] | 0+ | 0,269086 (33) | |||||||||||||
132m Xe | 2752,27 (17) keV | 8,39 (11) ms | ESO | 132 Xe | (10+) | ||||||||||||||
133 Xe [n 13] [n 14] | 54 | 79 | 132.9059107 (26) | 5.2475 (5) d | β - | 133 C | 3/2 + | ||||||||||||
133m Xe | 233.221 (18) keV | 2,19 (1) d | ESO | 133 Xe | 11 / 2− | ||||||||||||||
134 Xe [n 13] | 54 | 80 | 133.9053945 (9) | Observacionalmente estable [n 15] | 0+ | 0.104357 (21) | |||||||||||||
134m1 Xe | 1965,5 (5) keV | 290 (17) ms | ESO | 134 Xe | 7− | ||||||||||||||
134m2 Xe | 3025,2 (15) keV | 5 (1) μs | (10+) | ||||||||||||||||
135 Xe [n 16] | 54 | 81 | 134.907227 (5) | 9.14 (2) horas | β - | 135 C | 3/2 + | ||||||||||||
135m Xe | 526,551 (13) keV | 15,29 (5) min | IT (99,99%) | 135 Xe | 11 / 2− | ||||||||||||||
β - (0,004%) | 135 C | ||||||||||||||||||
136 Xe [n 9] | 54 | 82 | 135.907219 (8) | 2.165 (0.016 (STAT), 0,059 (sys)) × 10 21 Y [2] | 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 - | 137 Cs | 7 / 2− | ||||||||||||
138 Xe | 54 | 84 | 137,91395 (5) | 14,08 (8) min | β - | 138 C | 0+ | ||||||||||||
139 Xe | 54 | 85 | 138,918793 (22) | 39,68 (14) s | β - | 139 C | 3 / 2− | ||||||||||||
140 Xe | 54 | 86 | 139,92164 (7) | 13.60 (10) s | β - | 140 C | 0+ | ||||||||||||
141 Xe | 54 | 87 | 140.92665 (10) | 1,73 (1) s | β - (99,45%) | 141 C | 5/2 (- #) | ||||||||||||
β - , n (0,043%) | 140 C | ||||||||||||||||||
142 Xe | 54 | 88 | 141,92971 (11) | 1,22 (2) s | β - (99,59%) | 142 C | 0+ | ||||||||||||
β - , n (.41%) | 141 C | ||||||||||||||||||
143 Xe | 54 | 89 | 142.93511 (21) # | 0,511 (6) s | β - | 143 C | 5 / 2− | ||||||||||||
144 Xe | 54 | 90 | 143.93851 (32) # | 0.388 (7) s | β - | 144 C | 0+ | ||||||||||||
β - , n | 143 C | ||||||||||||||||||
145 Xe | 54 | 91 | 144,94407 (32) # | 188 (4) ms | β - | 145 C | (3/2 -) # | ||||||||||||
146 Xe | 54 | 92 | 145.94775 (43) # | 146 (6) ms | β - | 146 C | 0+ | ||||||||||||
147 Xe | 54 | 93 | 146.95356 (43) # | 130 (80) ms [0,10 (+ 10−5) s] | β - | 147 C | 3 / 2− # | ||||||||||||
β - , n | 146 C | ||||||||||||||||||
Este encabezado y pie de página de la tabla: |
- ^ m Xe: isómero nuclear excitado.
- ^ () - La incertidumbre (1 σ ) se da de forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
- ^ # - Masa atómica marcada con #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de la masa de superficie (TMS).
- ^ Vida media en negrita : casi estable, vida media más larga que la edad del universo .
- ^ Modos de descomposición:
CE: Captura de electrones ESO: Transición isomérica norte: Emisión de neutrones - ^ Símbolo en negrita como hija: el producto secundario es estable.
- ^ () valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
- ^ # - Los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
- ^ Un b Primordial radionúclido
- ^ Se sospecha que sufre unadesintegraciónβ + β + a 126 Te
- ^ a b c d e Teóricamente capaz de fisión espontánea
- ^ Se utiliza en un método de radiodatación de aguas subterráneas y para inferir ciertos eventos en la historia del Sistema Solar.
- ^ a b c d Producto de fisión
- ^ Tiene usos médicos
- ^ Se sospecha que sufre unadesintegraciónβ - β - a 134 Ba con una vida media de más de 11 × 10 15 años
- ↑ El absorbedor de neutrones más poderoso conocido, producido en plantas de energía nuclear como un producto de desintegración de 135 I, en sí mismo un producto de desintegración de 135 Te, un producto de fisión . Normalmente absorbe neutrones enentornos dealto flujo de neutrones para convertirse en 136 Xe ; consulte el pozo de yodo para obtener más información
- La composición isotópica se refiere a la del aire.
Xenón-124
El xenón-124 es un isótopo del xenón que se somete a una doble captura de electrones al telurio -124 con una vida media muy larga de1.8 × 10 22 años, más de 12 órdenes de magnitud más largo que la edad del universo ((13.799 ± 0.021) × 10 9 años ). Estas desintegraciones se han observado en el detector XENON1T en 2019 y son los procesos más raros jamás observados directamente. [9] (Se han medido desintegraciones incluso más lentas de otros núcleos, pero detectando productos de desintegración que se han acumulado durante miles de millones de años en lugar de observarlos directamente. [10] )
Xenón-133
General | |
---|---|
Símbolo | 133 Xe |
Nombres | isótopos de xenón, Xe-133 |
Protones | 54 |
Neutrones | 79 |
Datos de nucleidos | |
Abundancia natural | syn |
Media vida | 5,243 d (1) |
Productos de descomposición | 133 C |
Masa de isótopos | 132.9059107 u |
Girar | 3/2 + |
Modos de decaimiento | |
Modo de decaimiento | Energía de desintegración ( MeV ) |
Beta - | 0,427 |
Isótopos de xenón Tabla completa de nucleidos |
El xenón-133 (vendido como medicamento bajo la marca Xeneisol , código ATC V09EX03 ( OMS )) es un isótopo del xenón. Es un radionúclido que se inhala para evaluar la función pulmonar y obtener imágenes de los pulmones . [11] También se usa para obtener imágenes del flujo sanguíneo, particularmente en el cerebro . [12] 133 Xe también es un producto de fisión importante . [ cita requerida ] Es descargado a la atmósfera en pequeñas cantidades por algunas plantas de energía nuclear. [13]
Xenón-135
El xenón-135 es un isótopo radiactivo del xenón , producido como producto de fisión del uranio. Tiene una vida media de aproximadamente 9,2 horas y es el veneno nuclear que absorbe neutrones más poderoso conocido (con una sección transversal de absorción de neutrones de 2 millones de graneros [14] ). El rendimiento total de xenón-135 de la fisión es del 6,3%, aunque la mayor parte de esto se debe a la desintegración radiactiva del telurio-135 y el yodo-135 producidos por la fisión . Xe-135 ejerce un efecto significativo en el funcionamiento del reactor nuclear ( pozo de xenón ). Es descargado a la atmósfera en pequeñas cantidades por algunas centrales nucleares. [13]
Xenón-136
El xenón-136 es un isótopo del xenón que sufre una doble desintegración beta a bario -136 con una vida media muy larga de2,11 × 10 21 años, más de 10 órdenes de magnitud mayor que la edad del universo ((13.799 ± 0.021) × 10 9 años ). Se está utilizando en el experimento del Observatorio de xenón enriquecido para buscar la desintegración beta doble sin neutrinos .
Referencias
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