Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с Xenon-128 )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Основные изотопы ксенона  ( 54 Xe)
ИзотопРазлагаться
избытокпериод полураспада ( т 1/2 )Режимтовар
124 Xe0,095%1,8 × 10 22  лет [1]εε124 Те
125 Xeсин16.9 часовε125 I
126 Xe0,089%стабильный
127 Xeсин36,345 гε127 Я
128 Xe1,910%стабильный
129 Xe26,401%стабильный
130 Xe4,071%стабильный
131 Xe21,232%стабильный
132 Xe26,909%стабильный
133 Xeсин5,247 гβ -133 Cs
134 Xe10,436%стабильный
135 Xeсин9,14 чβ -135 Cs
136 Xe8,857%2,165 × 10 21  г [2]β - β -136 Ba
Стандартный атомный вес A r, стандартный (Xe)
  • 131,293 (6) [3]

Встречающийся в природе ксенон ( 54 Xe) состоит из семи стабильных изотопов и двух очень долгоживущих изотопов. Двойной захват электронов наблюдался в 124 Xe (период полураспада 1,8 ± 0,5 (стат) ± 0,1 (sys) × 10 22 года ) [1] и двойной бета-распад у 136 Xe (период полураспада 2,165 ± 0,016 (стат) ± 0,059 (сис) × 10 21 год ), [2] которые являются одними из самых длинных измеренных периодов полураспада всех нуклидов. Изотопы 126 Xe и 134Также предсказывается, что Xe подвергается двойному бета-распаду [4], но этого никогда не наблюдалось в этих изотопах, поэтому они считаются стабильными. [5] [6] Помимо этих стабильных форм, было изучено 32 искусственных нестабильных изотопа и различных изомеров, самым долгоживущим из которых является 127 Xe с периодом полураспада 36,345 дней. Все остальные изотопы имеют период полураспада менее 12 дней, в большинстве случаев менее 20 часов. Самый короткоживущий изотоп 108 Xe [7] имеет период полураспада 58 мкс и является самым тяжелым из известных нуклидов с равным количеством протонов и нейтронов. Из известных изомеров самым долгоживущим является 131m Xe с периодом полураспада 11,934 дня.129 Xe производится бета - распада в 129 I ( период полураспада : 16 миллионов лет); 131m Xe, 133 Xe, 133m Xe и 135 Xe некоторые из продуктов деления обоих 235 U и 239 Pu , поэтому используются в качестве индикаторов ядерных взрывов .

Искусственный изотоп 135 Xe имеет большое значение в работе ядерных реакторов деления . 135 Xe имеет огромное поперечное сечение для тепловых нейтронов , 2,65 × 10 6 барн , поэтому он действует как поглотитель нейтронов или « яд », который может замедлить или остановить цепную реакцию после определенного периода работы. Это было обнаружено в самых первых ядерных реакторах, построенных американским Манхэттенским проектом для производства плутония . Из-за этого эффекта проектировщики должны предусмотреть увеличение мощности реактора.реактивность (количество нейтронов на одно деление, которые переходят к делению других атомов ядерного топлива) выше начального значения, необходимого для начала цепной реакции.

Относительно высокие концентрации радиоактивных изотопов ксенона также обнаруживаются в ядерных реакторах из-за выделения этого газа деления из треснувших топливных стержней или деления урана в охлаждающей воде. [ необходима цитата ] Концентрации этих изотопов все еще обычно низкие по сравнению с естественным радиоактивным благородным газом 222 Rn .

Поскольку ксенон является индикатором двух родительских изотопов , соотношение изотопов Xe в метеоритах является мощным инструментом для изучения формирования Солнечной системы . Метод датировки I-Xe дает время, прошедшее между нуклеосинтезом и конденсацией твердого объекта из солнечной туманности (ксенон является газом, внутри объекта будет присутствовать только его часть, образовавшаяся после конденсации). Изотопы ксенона также являются мощным инструментом для понимания земной дифференциации . Избыток 129 Xe обнаружен в углекислом газе из скважин из Нью-Мексикосчиталось, что они образовались в результате распада газов, образовавшихся в мантии вскоре после образования Земли. [8]

Список изотопов [ править ]

Нуклид
[n 1]		ZNИзотопная масса ( Да ) [n 2] [n 3]
Период полураспада
[n 4]		Режим распада
[n 5]		Дочерний изотоп
[n 6]		Спин и
паритет
[n 7] [n 8]		Естественное изобилие (мольная доля)
Энергия возбужденияНормальная пропорцияДиапазон вариации
108 Xe [7]545458 (+ 106-23) мксα104 Те0+
109 Xe545513 (2) мсα105 Те
110 Xe5456109.94428 (14)310 (190) мс
[105 (+ 35-25) мс]		β +110 я0+
α106 Те
111 Xe5457110.94160 (33) #740 (200) мсβ + (90%)111 I5/2 + #
α (10%)107 Те
112 Xe5458111.93562 (11)2,7 (8) сβ + (99,1%)112 я0+
α (0,9%)108 Те
113 Xe5459112.93334 (9)2,74 (8) сβ + (92,98%)113 я(5/2 +) #
β + , p (7%)112 Те
α (0,011%)109 Те
β + , α (0,007%)109 Сб
114 Xe5460113.927980 (12)10.0 (4) сβ +114 I0+
115 Xe5461114.926294 (13)18 (4) сβ + (99,65%)115 я(5/2 +)
β + , p (0,34%)114 Те
β + , α (3 × 10 −4 %)111 Сб
116 Xe5462115.921581 (14)59 (2) сβ +116 я0+
117 Xe5463116.920359 (11)61 (2) сβ + (99,99%)117 я5/2 (+)
β + , p (0,0029%)116 Те
118 Xe5464117.916179 (11)3,8 (9) минβ +118 я0+
119 Xe5465118.915411 (11)5,8 (3) минβ +119 я5/2 (+)
120 Xe5466119.911784 (13)40 (1) минβ +120 я0+
121 Xe5467120.911462 (12)40,1 (20) минβ +121 I(5/2 +)
122 Xe5468121,908368 (12)20,1 (1) чβ +122 я0+
123 Xe5469122.908482 (10)2,08 (2) чEC123 я1/2 +
123 м Xe185.18 (22) кэВ5,49 (26) мкс7/2 (-)
124 Xe [n 9]5470123.905893 (2)1,8 (0,5 (стат), 0,1 (SYS)) × 10 22  у [1]Двойной ЭК124 Те0+9,52 (3) × 10 −4
125 Xe5471124,9063955 (20)16.9 (2) чβ +125 I1/2 (+)
125 мл Xe252.60 (14) кэВ56,9 (9) сЭТО125 Xe9/2 (-)
125м2 Xe295,86 (15) кэВ0,14 (3) мкс7/2 (+)
126 Xe5472125.904274 (7)Наблюдательно стабильный [n 10]0+8,90 (2) × 10 −4
127 Xe5473126.905184 (4)36,345 (3) сутEC127 Я1/2 +
127 м Xe297.10 (8) кэВ69,2 (9) сЭТО127 Xe9 / 2-
128 Xe5474127.9035313 (15)Конюшня [n 11]0+0,019102 (8)
129 Xe [n 12]5475128.9047794 (8)Конюшня [n 11]1/2 +0,264006 (82)
129 м Xe236.14 (3) кэВ8,88 (2) дЭТО129 Xe11 / 2−
130 Xe5476129.9035080 (8)Конюшня [n 11]0+0,040710 (13)
131 Xe [n 13]5477130.9050824 (10)Конюшня [n 11]3/2 +0,212324 (30)
131 м Xe163.930 (8) кэВ11.934 (21) сутЭТО131 Xe11 / 2−
132 Xe [n 13]5478131,9041535 (10)Конюшня [n 11]0+0,269086 (33)
132 м Xe2752.27 (17) кэВ8,39 (11) мсЭТО132 Xe(10+)
133 Xe [n 13] [n 14]5479132.9059107 (26)5,2475 (5) дβ -133 Cs3/2 +
133m Xe233,221 (18) кэВ2,19 (1) dЭТО133 Xe11 / 2−
134 Xe [n 13]5480133.9053945 (9)Наблюдательно стабильный [n 15]0+0,104357 (21)
134m1 Xe1965,5 (5) кэВ290 (17) мсЭТО134 Xe7−
134м2 Xe3025.2 (15) кэВ5 (1) мкс(10+)
135 Xe [n 16]5481 год134.907227 (5)9,14 (2) чβ -135 Cs3/2 +
135 м Xe526,551 (13) кэВ15,29 (5) минИТ (99,99%)135 Xe11 / 2−
β - (0,004%)135 Cs
136 Xe [n 9]5482135,907219 (8)2,165 (0,016 (стат), 0,059 (SYS)) × 10 21  у [2]β - β -136 Ba0+0,088573 (44)
136 м Xe1891,703 (14) кэВ2,95 (9) мкс6+
137 Xe5483136.911562 (8)3,818 (13) минβ -137 Cs7 / 2−
138 Xe5484137.91395 (5)14,08 (8) минβ -138 Cs0+
139 Xe5485138.918793 (22)39.68 (14) сβ -139 Cs3 / 2-
140 Xe5486139.92164 (7)13.60 (10) сβ -140 Cs0+
141 Xe5487140.92665 (10)1,73 (1) сβ - (99,45%)141 Cs5/2 (- #)
β - , n (0,043%)140 Cs
142 Xe5488141.92971 (11)1,22 (2) сβ - (99,59%)142 Cs0+
β - , n (0,41%)141 Cs
143 Xe5489142.93511 (21) #0,511 (6) сβ -143 Cs5 / 2-
144 Xe5490143.93851 (32) #0,388 (7) сβ -144 Cs0+
β - , п143 Cs
145 Xe5491144.94407 (32) #188 (4) мсβ -145 Cs(3/2 -) #
146 Xe5492145.94775 (43) #146 (6) мсβ -146 Cs0+
147 Xe5493146.95356 (43) #130 (80) мс
[0,10 (+ 10−5) с]		β -147 Cs3 / 2- #
β - , п146 Cs
  1. ^ m Xe - Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ () - Неопределенность (1 σ ) дана в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - Атомная масса с пометкой #: значение и погрешность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из тенденций, полученных с помощью массовой поверхности (TMS).
  4. ^ Полужирный полураспад  - почти стабильный, период полураспада больше возраста Вселенной .
  5. ^ Режимы распада:
    EC:Электронный захват
    ЭТО:Изомерный переход
    n:Эмиссия нейтронов
  6. ^ Дочерний жирный символ - дочерний продукт стабильный.
  7. ^ () значение вращения - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
  8. ^ # - Значения, отмеченные знаком #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN).
  9. ^ a b Первородный радионуклид
  10. ^ Предполагается, что претерпевает β + β + распад до 126 Те
  11. ^ a b c d e Теоретически способна к спонтанному делению
  12. ^ Используется в методе радиодирования грунтовых вод и для вывода определенных событий в истории Солнечной системы.
  13. ^ a b c d Продукт деления
  14. ^ Имеет медицинское применение
  15. ^ Предполагается, что подвергается β - β - распаду до 134 Ba с периодом полураспада более 11 × 10 15 лет
  16. ^ Самый мощный известный поглотитель нейтронов , производится на атомных электростанцияхкачестве продукта распада из 135 I, сам продукт распада 135 Te, в продукт деления . Обычно поглощает нейтроны всредах свысоким нейтронным потоком и превращается в 136 Xe ; см. йодную яму для получения дополнительной информации
  • Изотопный состав относится к составу воздуха.

Ксенон-124 [ править ]

Ксенон-124 - это изотоп ксенона, который подвергается двойному захвату электронов в теллур -124 с очень большим периодом полураспада1,8 × 10 22 года, что более чем на 12 порядков превышает возраст Вселенной ((13,799 ± 0,021) × 10 9  лет ). Такие распады наблюдались в детекторе XENON1T в 2019 году и являются самыми редкими процессами, когда-либо наблюдаемыми напрямую. [9] (Были измерены даже более медленные распады других ядер, но путем обнаружения продуктов распада, которые накапливались за миллиарды лет, а не их непосредственного наблюдения. [10] )

Ксенон-133 [ править ]

Изотопы ксенона,  133 Xe
Общий
Символ133 Xe
Именаизотопы ксенона, Xe-133
Протоны54
Нейтронов79
Данные о нуклидах
Природное изобилиесин
Период полураспада5,243 г (1)
Продукты распада133 Cs
Изотопная масса132.9059107 ед.
Вращение3/2 +
Режимы распада
Режим распадаЭнергия распада ( МэВ )
Бета -0,427
Изотопы ксенона
Полная таблица нуклидов

Ксенон-133 (продается как лекарство под торговой маркой Xeneisol , код ATC V09EX03 ( ВОЗ )) представляет собой изотоп ксенона. Это радионуклид, который вдыхают для оценки функции легких и визуализации легких . [11] Он также используется для визуализации кровотока, особенно в головном мозге . [12] 133 Xe также является важным продуктом деления . [ необходима цитата ] Он выбрасывается в атмосферу в небольших количествах некоторыми атомными электростанциями. [13]

Ксенон-135 [ править ]

Основная статья: Ксенон-135

Ксенон-135 является радиоактивным изотопом из ксенона , получают в качестве продукта деления урана. Она имеет период полураспада около 9,2 часов и является самым мощным известным нейтрон абсорбирующий ядерный яд (имеющий поглощения нейтронов сечение 2 млн амбары [14] ). Общий выход ксенона-135 от деления составляет 6,3%, хотя большая его часть является результатом радиоактивного распада теллура-135 и йода-135, образующегося при делении . Xe-135 оказывает существенное влияние на работу ядерного реактора ( ксеноновая яма). Некоторые атомные электростанции в небольших количествах сбрасывают его в атмосферу. [13]

Ксенон-136 [ править ]

Ксенон-136 - это изотоп ксенона, который подвергается двойному бета-распаду до бария- 136 с очень длинным периодом полураспада2,11 × 10 21 год, что более чем на 10 порядков больше возраста Вселенной ((13,799 ± 0,021) × 10 9  лет ). Он используется в эксперименте Обсерватории Enriched Xenon для поиска безнейтринного двойного бета-распада .

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c "Наблюдение двойного захвата двух нейтрино электрона в 124 Xe с помощью XENON1T". Природа . 568 (7753): 532–535. 2019 DOI : 10.1038 / s41586-019-1124-4 .
  2. ^ a b c Альберт, JB; Auger, M .; Оти, диджей; Барбо, П.С.; Beauchamp, E .; Beck, D .; Белов, В .; Benitez-Medina, C .; Bonatt, J .; Breidenbach, M .; Brunner, T .; Буренков, А .; Цао, GF; Chambers, C .; Chaves, J .; Кливленд, Б. Повара.; Craycraft, A .; Дэниелс, Т .; Данилов, М .; Догерти, SJ; Дэвис, CG; Дэвис, Дж .; Devoe, R .; Delaquis, S .; Доби, А .; Долголенко, А .; Долински, MJ; Dunford, M .; и другие. (2014). «Улучшенное измерение периода полураспада 2νββ 136 Xe с детектором EXO-200». Physical Review C . 89 . arXiv : 1306.6106 . Bibcode : 2014PhRvC..89a5502A . doi :10.1103 / PhysRevC.89.015502 .
  3. ^ Мейджа, Юрис; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 88 (3): 265–91. DOI : 10,1515 / пак-2015-0305 .
  4. ^ Ван, М .; Audi, G .; Кондев Ф.Г .; Хуанг, WJ; Naimi, S .; Сюй, X. (2017). «Оценка атомной массы AME2016 (II). Таблицы, графики и ссылки» (PDF) . Китайская физика C . 41 (3): 030003-1–030003-442. DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030003 .
  5. ↑ Status of ββ-decay in Xenon , Roland Lüscher, доступ онлайн 17 сентября 2007 г. Архивировано 27 сентября 2007 г. в Wayback Machine
  6. ^ Баррос, N .; Thurn, J .; Зубер, К. (2014). «Двойные поиски бета-распада 134 Xe, 126 Xe и 124 Xe с помощью крупномасштабных детекторов Xe». Журнал Physics G . 41 (11): 115105–1–115105–12. arXiv : 1409,8308 . DOI : 10,1088 / 0954-3899 / 41/11/115105 . S2CID 116264328 . 
  7. ^ a b Auranen, K .; и другие. (2018). «Сверхразрешенный α-распад до дважды магического 100 Sn» (PDF) . Письма с физическим обзором . 121 (18): 182501. дои : 10,1103 / PhysRevLett.121.182501 . PMID 30444390 .  
  8. ^ Булос, MS; Мануэль, ОК (1971). «Ксеноновая запись исчезнувшей радиоактивности на Земле». Наука . 174 (4016): 1334–1336. Bibcode : 1971Sci ... 174.1334B . DOI : 10.1126 / science.174.4016.1334 . PMID 17801897 . S2CID 28159702 .  
  9. ^ Дэвид Нильд (26 апреля 2019). «Детектор темной материи только что зафиксировал одно из самых редких событий, известных науке» .
  10. ^ Hennecke, Эдвард У., OK Мануэль и Дварка Д. Сабо. (1975). «Двойной бета-распад Те 128» . Physical Review C . 11 (4): 1378–1384. DOI : 10.1103 / PhysRevC.11.1378 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  11. ^ Джонс, RL; Sproule, BJ; Овертон, Т. Р. (1978). «Измерение регионарной вентиляции и перфузии легких с помощью Xe-133». Журнал ядерной медицины . 19 (10): 1187–1188. PMID 722337 . 
  12. ^ Хоши, H .; Jinnouchi, S .; Watanabe, K .; Ониши, Т .; Uwada, O .; Nakano, S .; Киношита, К. (1987). «Визуализация церебрального кровотока у пациентов с опухолью головного мозга и артериовенозной мальформацией с использованием оксима гексаметилпропиленамина Tc-99m - сравнение с Xe-133 и IMP». Каку Игаку . 24 (11): 1617–1623. PMID 3502279 . 
  13. ^ a b Сбросы сточных вод с атомных электростанций и установок топливного цикла . Национальная академия прессы (США). 2012-03-29.
  14. ^ Таблица нуклидов 13-е издание
  • Изотопные массы из Ame2003 Atomic Mass Evaluation, выполненные Жоржем Ауди, Алдером Хендриком Вапстра, Кэтрин Тибо, Жаном Блахо и Оливье Берсильоном в Nuclear Physics A729 (2003).
  • Изотопные составы и стандартные атомные массы из:
    • де Лаэтер, Джон Роберт ; Бёльке, Джон Карл; Де Бьевр, Поль; Хидака, Хироши; Пайзер, Х. Штеффен; Росман, Кевин-младший; Тейлор, Филип DP (2003). «Атомные веса элементов. Обзор 2000 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 75 (6): 683–800. DOI : 10.1351 / pac200375060683 .
    • Визер, Майкл Э. (2006). «Атомный вес элементов 2005 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 78 (11): 2051–2066. DOI : 10,1351 / pac200678112051 . Выложите резюме .
  • Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
    • Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE " , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
    • Национальный центр ядерных данных . «База данных NuDat 2.x» . Брукхейвенская национальная лаборатория .
    • Холден, Норман Э. (2004). «11. Таблица изотопов». В Лиде, Дэвид Р. (ред.). Справочник CRC по химии и физике (85-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.