Jump to content

Изотопы ксенона

Изотопы ксенона  ( 54 транспортных средства)
Основные изотопы [1] Разлагаться
abun­dance период полураспада ( т 1/2 ) режим pro­duct
124 Машина 0.095% 1.8 × 10 22 и [2] ага 124 Te
125 Машина синтезатор 16,9 ч. б + 125 я
126 Машина 0.0890% стабильный
127 Машина синтезатор 36,345 д е 127 я
128 Машина 1.91% стабильный
129 Машина 26.4% стабильный
130 Машина 4.07% стабильный
131 Машина 21.2% стабильный
132 Машина 26.9% стабильный
133 Машина синтезатор 5,247 д б 133 Cs
134 Машина 10.4% стабильный
135 Машина синтезатор 9.14 ч. б 135 Cs
136 Машина 8.86% 2.165 × 10 21 и [3] [4] б б 136 Нет
Стандартный атомный вес А г °(Х)

Встречающийся в природе ксенон ( 54 Xe) состоит из семи стабильных изотопов и двух очень долгоживущих изотопов. Двойной захват электрона наблюдался в 124 Xe (период полураспада 1,8 ± 0,5 (стат) ± 0,1 (сис) × 10 22 годы ) [2] и двойной бета-распад в 136 Xe (период полураспада 2,165 ± 0,016 (стат) ± 0,059 (сис) × 10 21 годы ), [7] которые являются одними из самых длинных измеренных периодов полураспада среди всех нуклидов. Изотопы 126 Автомобиль и 134 Также прогнозируется, что Xe подвергнется двойному бета-распаду. [8] но этот процесс никогда не наблюдался в этих изотопах, поэтому они считаются стабильными. [9] [10] [11] Помимо этих стабильных форм, было изучено 32 искусственных нестабильных изотопа и различных изомеров, самый долгоживущий из которых 127 Xe с периодом полураспада 36,345 дней. Все остальные изотопы имеют период полураспада менее 12 дней, большинство из них — менее 20 часов. Самый короткоживущий изотоп, 108 Машина, [12] имеет период полураспада 58 мкс и является самым тяжелым известным нуклидом с равным количеством протонов и нейтронов. Из известных изомеров наиболее долгоживущим является 131 м Xe с периодом полураспада 11,934 дня. 129 Xe образуется в результате бета- распада 129 I ( период полураспада : 16 миллионов лет); 131 м Машина, 133 Машина, 133 м Автомобиль и 135 Xe являются продуктами деления обоих 235 У и 239 Pu и т. д. используются в качестве индикаторов ядерных взрывов .

Искусственный изотоп 135 Хе имеет большое значение в работе ядерных реакторов деления . 135 Xe имеет огромное сечение для тепловых нейтронов , 2,65×10. 6 сараев , поэтому он действует как поглотитель нейтронов или « яд », который может замедлить или остановить цепную реакцию после определенного периода эксплуатации. Это было обнаружено в первых ядерных реакторах, построенных в рамках американского Манхэттенского проекта для производства плутония . реактора Из-за этого эффекта проектировщики должны предусмотреть возможность увеличения реактивности (количества нейтронов при делении, которые расщепляют другие атомы ядерного топлива) по сравнению с начальным значением, необходимым для запуска цепной реакции. По этой же причине продукты деления, образующиеся при ядерном взрыве и на электростанции, существенно различаются, так как большая доля 135
Xe
будет поглощать нейтроны в стационарном реакторе, тогда как практически ни один из 135
Я
успею распасться на ксенон до того, как взрыв бомбы избавит его от нейтронного излучения .

Относительно высокие концентрации радиоактивных изотопов ксенона также обнаруживаются в выбросах ядерных реакторов из-за выброса этого газа деления из треснутых топливных стержней или деления урана в охлаждающей воде. [ нужна ссылка ] Концентрации этих изотопов все еще обычно низки по сравнению с встречающимся в природе радиоактивным благородным газом. 222 Рн .

Поскольку ксенон является индикатором двух родительских изотопов , соотношение изотопов Xe в метеоритах является мощным инструментом для изучения формирования Солнечной системы . Метод I-Xe датировки нуклеосинтезом дает время, прошедшее между и конденсацией твердого объекта из солнечной туманности (ксенон является газом, внутри объекта будет присутствовать только та его часть, которая образовалась после конденсации). Изотопы ксенона также являются мощным инструментом для понимания земной дифференциации . Избыток 129 Считалось, что Xe, обнаруженный в углекислом газе из скважин Нью-Мексико, образовался в результате распада газов, полученных из мантии , вскоре после образования Земли. [13] Было высказано предположение, что изотопный состав атмосферного ксенона колебался до GOE , а затем стабилизировался, возможно, в результате повышения содержания O 2 в атмосфере . [14]

Список изотопов

[ редактировать ]
Нуклид
[n 1]
С Н Изотопная масса ( Да )
[n 2] [n 3]
Период полураспада
[n 4]
Разлагаться
режим

[n 5]
Дочь
изотоп

[№ 6]
Спин и
паритет
[n 7] [№ 8]
Природное изобилие (молярная доля)
Энергия возбуждения Нормальная пропорция Диапазон вариаций
108 Машина [12] [n 9] 54 54 58 +106
−23
мкс
а 104 0+
109 Машина 54 55 13(2) мс а 105
110 Машина 54 56 109.94428(14) 310(190) мс
[ 105 +35
−25
мс
]
б + 110 я 0+
а 106
111 Машина 54 57 110.94160(33)# 740(200) мс б + (90%) 111 я 5/2+#
а (10%) 107
112 Машина 54 58 111.93562(11) 2,7(8) с б + (99.1%) 112 я 0+
а (0,9%) 108
113 Машина 54 59 112.93334(9) 2,74(8) с б + (92.98%) 113 я (5/2+)#
б + , р (7%) 112
а (0,011%) 109
б + , а (0,007%) 109 Сб
114 Машина 54 60 113.927980(12) 10,0(4) с б + 114 я 0+
115 Машина 54 61 114.926294(13) 18(4) с б + (99.65%) 115 я (5/2+)
б + , р (0,34%) 114
б + , а (3×10 −4 %) 111 Сб
116 Машина 54 62 115.921581(14) 59(2) с б + 116 я 0+
117 Машина 54 63 116.920359(11) 61(2) с б + (99.99%) 117 я 5/2(+)
б + , р (0,0029%) 116
118 Машина 54 64 117.916179(11) 3,8(9) мин. б + 118 я 0+
119 Машина 54 65 118.915411(11) 5,8(3) мин. б + 119 я 5/2(+)
120 Машина 54 66 119.911784(13) 40(1) мин. б + 120 я 0+
121 Машина 54 67 120.911462(12) 40,1(20) мин. б + 121 я (5/2+)
122 Машина 54 68 121.908368(12) 20,1(1) ч ЕС 122 я 0+
123 Машина 54 69 122.908482(10) 2,08(2) ч б + 123 я 1/2+
123 м Машина 185,18(22) кэВ 5,49(26) мкс 7/2(−)
124 Машина [№ 10] 54 70 123.905893(2) 1,8(5 ( стат ), 1 ( система )) × 10 22 и [2] Двойной ЭК 124 Te0+ 9.52(3)×10 −4
125 Машина 54 71 124.9063955(20) 16,9(2) ч б + 125 я 1/2(+)
125м1 Машина 252,60(14) кэВ 56,9(9) с ЭТО 125 Машина 9/2(−)
125м2 Машина 295,86(15) кэВ 0,14(3) мкс 7/2(+)
126 Машина 54 72 125.904274(7) Наблюдательно стабильный [№ 11] 0+ 8.90(2)×10 −4
127 Машина 54 73 126.905184(4) 36.345(3) д ЕС 127 я 1/2+
127 м Машина 297,10(8) кэВ 69,2(9) с ЭТО 127 Машина 9/2−
128 Машина 54 74 127.9035313(15) Стабильный 0+ 0.019102(8)
129 Машина [№ 12] 54 75 128.9047794(8) Стабильный 1/2+ 0.264006(82)
129 м Машина 236,14(3) кэВ 8,88(2) д ЭТО 129 Машина 11/2−
130 Машина 54 76 129.9035080(8) Стабильный 0+ 0.040710(13)
131 Машина [№ 13] 54 77 130.9050824(10) Стабильный 3/2+ 0.212324(30)
131 м Машина 163,930(8) кэВ 11,934(21) д ЭТО 131 Машина 11/2−
132 Машина [№ 13] 54 78 131.9041535(10) Стабильный 0+ 0.269086(33)
132 м Машина 2752,27(17) кэВ 8,39(11) мс ЭТО 132 Машина (10+)
133 Машина [№ 13] [№ 14] 54 79 132.9059107(26) 5,2475(5) д б 133 Cs 3/2+
133 м Машина 233,221(18) кэВ 2.19(1) г ЭТО 133 Машина 11/2−
134 Машина [№ 13] 54 80 133.9053945(9) Наблюдательно стабильный [№ 15] 0+ 0.104357(21)
134м1 Машина 1965,5(5) кэВ 290(17) мс ЭТО 134 Машина 7−
134м2 Машина 3025,2(15) кэВ 5(1) мкс (10+)
135 Машина [№ 16] 54 81 134.907227(5) 9,14(2) ч. б 135 Cs 3/2+
135 м Машина 526,551(13) кэВ 15,29(5) мин. ИТ (99,99%) 135 Машина 11/2−
б (.004%) 135 Cs
136 Машина [№ 10] 54 82 135.907219(8) 2,165(16 (стат), 59 (система)) × 10 21 и [7] б б 136 Нет 0+ 0.088573(44)
136 м Машина 1891,703(14) кэВ 2,95(9) мкс 6+
137 Машина 54 83 136.911562(8) 3.818(13) мин. б 137 Cs 7/2−
138 Машина 54 84 137.91395(5) 14.08(8) мин. б 138 Cs 0+
139 Машина 54 85 138.918793(22) 39,68(14) с б 139 Cs 3/2−
140 Машина 54 86 139.92164(7) 13,60(10) с б 140 Cs 0+
141 Машина 54 87 140.92665(10) 1,73(1) с б (99.45%) 141 Cs 5/2(−#)
б , н (0,043%) 140 Cs
142 Машина 54 88 141.92971(11) 1,22(2) с б (99.59%) 142 Cs 0+
б , н (0,41%) 141 Cs
143 Машина 54 89 142.93511(21)# 0,511(6) с б 143 Cs 5/2−
144 Машина 54 90 143.93851(32)# 0,388(7) с б 144 Cs 0+
б , н 143 Cs
145 Машина 54 91 144.94407(32)# 188(4) мс б 145 Cs (3/2−)#
146 Машина 54 92 145.94775(43)# 146(6) мс б 146 Cs 0+
147 Машина 54 93 146.95356(43)# 130(80) мс
[0,10(+10−5) с]
б 147 Cs 3/2−#
б , н 146 Cs
148 Машина 54 94 85(15) мс б 148 Cs 0+
149 Машина 54 95 50 мс# 3/2−#
150 Машина 54 96 40 мс# 0+
Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы:
  1. ^ м Xe – Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).
  4. ^ Период полураспада, выделенный жирным шрифтом , почти стабилен, период полураспада превышает возраст Вселенной .
  5. ^ Режимы распада:
    ЕС: Захват электрона
    ЭТО: Изомерный переход
    н: Нейтронная эмиссия
  6. ^ Жирный символ в виде дочернего продукта — дочерний продукт стабилен.
  7. ^ ( ) значение вращения — указывает на вращение со слабыми аргументами присваивания.
  8. ^ # - Значения, отмеченные #, получены не только на основе экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе тенденций соседних нуклидов (TNN).
  9. ^ Самый тяжелый известный изотоп с равным количеством протонов и нейтронов.
  10. ^ Перейти обратно: а б Первичный радионуклид
  11. ^ Подозревается в перенесении β + б + распадаться на 126 Te
  12. ^ Используется в методе радиодатирования подземных вод и для вывода об определенных событиях в истории Солнечной системы.
  13. ^ Перейти обратно: а б с д Продукт деления
  14. ^ Имеет медицинское применение .
  15. ^ Теоретически способен подвергаться β б распадаться на 134 Ба с периодом полураспада более 2,8 × 10. 22 годы [11]
  16. ^ Самый мощный из известных поглотителей нейтронов , производимый на атомных электростанциях как распада продукт 135 Я сам являюсь продуктом распада 135 Te, продукт деления . Обычно поглощает нейтроны в средах с высоким потоком нейтронов , чтобы стать 136 Хе ; см. йодную яму для получения дополнительной информации
  • Изотопный состав соответствует составу воздуха.

Ксенон-124

[ редактировать ]

Ксенон-124 представляет собой изотоп ксенона, который подвергается двойному захвату электронов до теллура -124 с очень длительным периодом полураспада 1,8 × 10. 22 лет, что более чем на 12 порядков превышает возраст Вселенной ( (13,799 ± 0,021) × 10 9 годы ). Такие распады наблюдались на детекторе XENON1T в 2019 году и являются редчайшими процессами, когда-либо наблюдавшимися напрямую. [15] (Были измерены даже более медленные распады других ядер, но путем обнаружения продуктов распада, которые накапливались за миллиарды лет, а не путем непосредственного наблюдения за ними. [16] )

Ксенон-133

[ редактировать ]
ксенон-133, 133 Машина
Общий
Символ 133 Машина
Имена ксенон-133, 133Хе, Хе-133
Протоны ( С ) 54
Нейтроны ( Н ) 79
Данные о нуклидах
Природное изобилие его
Период полураспада ( т 1/2 ) 5.243(1) д
масса изотопа 132.9059107 Да
Вращаться 3/2+
Продукты распада 133 Cs
Режимы затухания
Режим затухания Энергия распада ( МэВ )
Бета 0.427
Изотопы ксенона
Полная таблица нуклидов

Ксенон-133 (продается как лекарственный препарат под торговой маркой Ксенеизол , код ATC V09EX03 ( ВОЗ )) — изотоп ксенона. Это радионуклид , который вдыхают для оценки функции легких и визуализации легких . [17] Он также используется для визуализации кровотока, особенно в мозге . [18] 133 Xe также является важным продуктом деления . [ нужна ссылка ] Некоторые атомные электростанции выбрасывают его в атмосферу в небольших количествах. [19]

Ксенон-135

[ редактировать ]

Ксенон-135 радиоактивный изотоп ксенона урана , образующийся в результате деления . Он имеет период полураспада около 9,2 часа и является самым мощным из известных нейтроны , поглощающих ядерных ядов (имеющий поперечное сечение поглощения нейтронов 2 миллиона барнов). [20] ). Общий выход ксенона-135 в результате деления составляет 6,3%, хотя большая часть этого результата является результатом радиоактивного распада теллура-135 и йода-135 , полученных в результате деления . Хе-135 оказывает существенное влияние на работу ядерного реактора ( ксеноновая яма ). Некоторые атомные электростанции выбрасывают его в атмосферу в небольших количествах. [19]

Ксенон-136

[ редактировать ]

Ксенон-136 представляет собой изотоп ксенона, который подвергается двойному бета-распаду до бария -136 с очень длительным периодом полураспада 2,11 × 10. 21 лет, что более чем на 10 порядков превышает возраст Вселенной ( (13,799 ± 0,021) × 10 9 годы ). Он используется в эксперименте Обсерватории обогащенного ксенона для поиска безнейтринного двойного бета-распада .

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  2. ^ Перейти обратно: а б с «Наблюдение двойного электронного захвата двумя нейтрино в 124 Xe с XENON1T». Nature . 568 (7753): 532–535. 2019. doi : 10.1038/s41586-019-1124-4 .
  3. ^ Альберт, Дж.Б.; Оже, М.; Оти, диджей; Барбо, PS; Бошан, Э.; Бек, Д.; Белов В.; Бенитес-Медина, К.; Бонатт, Дж.; Брайденбах, М.; Бруннер, Т.; Буренков А.; Цао, Г.Ф.; Чемберс, К.; Чавес, Дж.; Кливленд, Б.; Кук, С.; Крейкрафт, А.; Дэниэлс, Т.; Данилов М.; Догерти, С.Дж.; Дэвис, CG; Дэвис, Дж.; Дево, Р.; Делакис, С.; Доби, А.; Долголенко А.; Долински, МЮ; Данфорд, М.; и др. (2014). «Улучшенное измерение периода полураспада 2νββ 136 с детектором EXO-200». Physical Review C. 89. arXiv Xe : 1306.6106 . Bibcode : 2014PhRvC..89a5502A . doi : 10.1103 /PhysRevC.89.015502 .
  4. ^ Редшоу, М.; Вингфилд, Э.; МакДэниел, Дж.; Майерс, Э. (2007). «Масса и значение Q двойного бета-распада 136 Xe». Physical Review Letters . 98 (5): 53003. Bibcode : 2007PhRvL..98e3003R . doi : 10.1103/PhysRevLett.98.053003 .
  5. ^ «Стандартные атомные массы: ксенон» . ЦИАВ . 1999.
  6. ^ Прохаска, Томас; Ирргехер, Йоханна; Бенефилд, Жаклин; Бёлке, Джон К.; Чессон, Лесли А.; Коплен, Тайлер Б.; Дин, Типинг; Данн, Филип Дж. Х.; Грёнинг, Манфред; Холден, Норман Э.; Мейер, Харро Эй Джей (04 мая 2022 г.). «Стандартные атомные веса элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)» . Чистая и прикладная химия . дои : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN   1365-3075 .
  7. ^ Перейти обратно: а б Альберт, Дж.Б.; Оже, М.; Оти, диджей; Барбо, PS; Бошан, Э.; Бек, Д.; Белов В.; Бенитес-Медина, К.; Бонатт, Дж.; Брайденбах, М.; Бруннер, Т.; Буренков А.; Цао, Г.Ф.; Чемберс, К.; Чавес, Дж.; Кливленд, Б.; Кук, С.; Крейкрафт, А.; Дэниелс, Т.; Данилов М.; Догерти, С.Дж.; Дэвис, CG; Дэвис, Дж.; Дево, Р.; Делакис, С.; Доби, А.; Долголенко А.; Долински, МЮ; Данфорд, М.; и др. (2014). «Улучшенное измерение периода полураспада 2νββ 136 Xe с детектором EXO-200» . Physical Review C. 89 ( 1): 015502. arXiv : 1306.6106 . Бибкод : 2014PhRvC..89a5502A . doi : 10.1103/PhysRevC.89.015502 . Архивировано из оригинала в 2023-06 гг . -13 . Проверено 24 января 2023 г.
  8. ^ Ван, М.; Ауди, Г.; Кондев, ФГ; Хуанг, WJ; Наими, С.; Сюй, X. (2017). «Оценка атомной массы AME2016 (II). Таблицы, графики и ссылки» (PDF) . Китайская физика C . 41 (3): 030003-1–030003-442. дои : 10.1088/1674-1137/41/3/030003 .
  9. Статус ββ-распада в ксеноне , Роланд Люшер, доступ онлайн 17 сентября 2007 г. Архивировано 27 сентября 2007 г. на Wayback Machine.
  10. ^ Баррос, Н.; Терн, Дж.; Зубер, К. (2014). «Поиски двойного бета-распада 134 Машина, 126 Автомобиль и 124 Xe с крупномасштабными детекторами Xe». Journal of Physics G. 41 ( 11): 115105–1–115105–12. arXiv : 1409.8308 . Bibcode : 2014JPhG...41k5105B . doi : 10.1088/0954-3899/41/11/ 115105 . S2CID   116264328 .
  11. ^ Перейти обратно: а б Ян, Х.; Ченг, З.; Абдукерим, А.; и др. (2024). «В поисках двухнейтринного и безнейтринного двойного бета-распада 134 Xe с экспериментом PandaX-4T». Physical Review Letters . 132 (152502). arXiv : 2312.15632 . doi : 10.1103/PhysRevLett.132.152502 .
  12. ^ Перейти обратно: а б Ауранен, К.; и др. (2018). «Сверхразрешенный α-распад до двойной магии. 100 Sn» (PDF) . Письма о физическом обзоре . 121 (18): 182501. Bibcode : 2018PhRvL.121r2501A . doi : 10.1103/PhysRevLett.121.182501 . PMID   30444390 .
  13. ^ Булос, М.С.; Мануэль, ОК (1971). «Ксеноновая запись потухшей радиоактивности на Земле». Наука . 174 (4016): 1334–1336. Бибкод : 1971Sci...174.1334B . дои : 10.1126/science.174.4016.1334 . ПМИД   17801897 . S2CID   28159702 .
  14. ^ Ардоин, Л.; Бродли, штат Вашингтон; Альмайрак, М.; Авице, Г.; Бирн, диджей; Тарантола, А.; Лепланд, А.; Сайто, Т.; Комия, Т.; Сибуя, Т.; Марти, Б. (2022). «Конец изотопной эволюции атмосферного ксенона» . Письма о геохимических перспективах . 20 : 43–47. Бибкод : 2022ГЧПЛ..20...43А . doi : 10.7185/geochemlet.2207 . S2CID   247399987 .
  15. ^ Дэвид Нилд (26 апреля 2019 г.). «Детектор темной материи только что зафиксировал одно из самых редких событий, известных науке» .
  16. ^ Хеннеке, Эдвард В.; Мануэль, ОК; Сабу, Дварка Д. (1975). «Двойной бета-распад Те 128» . Физический обзор C . 11 (4): 1378–1384. дои : 10.1103/PhysRevC.11.1378 .
  17. ^ Джонс, РЛ; Спроул, Би Джей; Овертон, TR (1978). «Измерение региональной вентиляции и перфузии легких с помощью Xe-133». Журнал ядерной медицины . 19 (10): 1187–1188. ПМИД   722337 .
  18. ^ Хоши, Х.; Джинноучи, С.; Ватанабэ, К.; Ониси, Т.; Увада, О.; Накано, С.; Киношита, К. (1987). «Визуализация мозгового кровотока у пациентов с опухолью головного мозга и артериовенозными мальформациями с использованием оксима гексаметилпропиленамина Tc-99m - сравнение с Xe-133 и IMP». Каку Игаку . 24 (11): 1617–1623. ПМИД   3502279 .
  19. ^ Перейти обратно: а б Выбросы сточных вод атомных электростанций и объектов топливного цикла . Издательство национальных академий (США). 2012-03-29.
  20. ^ Таблица нуклидов, 13-е издание
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c00cbccbc0c9fafc0b5bf9c1214bfa3b__1717786200
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c0/3b/c00cbccbc0c9fafc0b5bf9c1214bfa3b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Isotopes of xenon - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)