Isótopos del xenón

Isótopos del xenón  ( 54 Xe)
Isótopos principales [1]Decadencia
abundanciavida media ( t 1/2 )modoproducto
124 Xe0,095%1,8 × 10 22  años [2]eso124 Te
125 Xesintetizador16,9 horasβ +125 yo
126 Xe0,0890%estable
127 Xesintetizador36.345 díasmi127 yo
128 Xe1,91%estable
129 Xe26,4%estable
130 Xe4,07%estable
131 Xe21,2%estable
132 Xe26,9%estable
133 Xesintetizador5.247 díasβ −133 C
134 Xe10,4%estable
135 Xesintetizador9.14 horasβ −135 C
136 Xe8,86%2,165 × 10 21  años [3] [4]β - β-​136 Ba
Peso atómico estándar A r °(Xe)
  • 131,293 ± 0,006 [5]
  • 131,29 ± 0,01  ( abreviado ) [6]

El xenón ( 54 Xe) que se encuentra en la naturaleza consta de siete isótopos estables y dos isótopos de vida muy larga. Se ha observado una doble captura de electrones en el 124 Xe (vida media 1,8 ± 0,5(stat) ± 0,1(sys) × 1022 años)[2]ydoble desintegración betaen136Xe (vida media2,165 ± 0,016(stat) ± 0,059(sys) × 1021 años),[7]que se encuentran entre las vidas medias medidas más largas de todos los nucleidos. También se predice que los isótopos126Xe y134Xe experimentan una desintegración beta doble,[8]pero este proceso nunca se ha observado en estos isótopos, por lo que se consideran estables.[9][10][11]Además de estas formas estables,se han estudiadoisótopos inestablesel 127Xe con unavida mediade 36,345 días. Todos los demás isótopos tienen vidas medias inferiores a 12 días, la mayoría inferiores a 20 horas. El isótopo de vida más corta,108Xe,[12]tiene una vida media de 58 μs y es el nucleido más pesado conocido con igual número de protones y neutrones. De los isómeros conocidos, el de mayor duración esel 131mXe, con una vida media de 11,934 días.El 129Xe se produce pordesintegración betadel 129 I(vida media: 16 millones de años);el 131mXe,133Xe,el 133mXe yel 135Xe son algunos de losproductos de fisióndel 235 Uy del 239 Pu, por lo que se utilizan como indicadores deexplosiones nucleares.

El isótopo artificial 135 Xe tiene una importancia considerable en el funcionamiento de los reactores de fisión nuclear . El 135 Xe tiene una enorme sección transversal para neutrones térmicos , 2,65 × 10 6 barns , 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 se descubrió en los primeros reactores nucleares construidos por el Proyecto Manhattan estadounidense para la producción de plutonio . Debido a este efecto, los diseñadores deben tomar medidas para aumentar la reactividad del reactor (el número de neutrones por fisión que pasan a fisionar otros átomos de combustible nuclear) por encima del valor inicial necesario para iniciar la reacción en cadena. Por la misma razón, los productos de fisión producidos en una explosión nuclear y en una central eléctrica difieren significativamente, ya que una gran parte de135
El Xe absorberá neutrones en un reactor de estado estable, mientras que básicamente ninguno de los135
Habré tenido tiempo de desintegrarme en xenón antes de que la explosión de la bomba lo retire de la radiación de neutrones .

También se encuentran concentraciones relativamente altas de isótopos radiactivos de xenón emanando de reactores nucleares debido a la liberación de este gas de fisión de barras de combustible agrietadas o la fisión de uranio en agua de refrigeración. [ cita requerida ] Las concentraciones de estos isótopos siguen siendo 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 meteoritos son una herramienta poderosa para estudiar la formación del Sistema Solar . El método de datación I-Xe proporciona el tiempo transcurrido entre la nucleosíntesis y la condensación de un objeto sólido de la nebulosa solar (el xenón es 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 creía que el exceso de 129 Xe encontrado en los gases de pozo de dióxido de carbono de Nuevo México provenía de la descomposición de los gases derivados del manto poco después de la formación de la Tierra. [13] Se ha sugerido que la composición isotópica del xenón atmosférico fluctuó antes del GOE antes de estabilizarse, tal vez como resultado del aumento del O 2 atmosférico . [14]

Lista de isótopos

Nuclido
[n.° 1]		OnorteMasa isotópica ( Da ) [15] [n 2] [n 3]
Vida media [1]
[n 4]
Modo de decaimiento [1]
[n 5]
Isótopo hija
[n.º 6]		Giro y
paridad [1]
[n 7] [n 8]		Abundancia natural (fracción molar)
Energía de excitaciónProporción normal [1]Rango de variación
108 Xe [n.º 9]5454107.95423(41)72(35) microsegundosalfa104 Te0+
109 Xe5455108.95043(32)13(2) msalfa105 Te(7/2+)
110 Xe5456109.94426(11)93(3) msα (64%)106 Te0+
β + (36%)110 yo
111 Xe5457110.94147(12)#740(200)msβ + (89,6%)111 yo5/2+#
α (10,4%)107 Te
112 Xe5458111.9355591(89)2.7(8) sβ + (98,8%)112 yo0+
α (1,2%)108 Te
113 Xe5459112.9332217(73)2.74(8) sβ + (92,98%)113 yo5/2+#
β + , p (7%)112 Te
α (?%)109 Te
β + , α (~0,007%)109 sb
113 m Xe403,6(14) keV6,9(3) μsÉL113 Xe(11/2−)
114 Xe5460113.927980(12)10.0(4) segundosβ +114 yo0+
115 Xe5461114.926294(13)18(3) sβ + (99,66%)115 yo(5/2+)
β + , p (0,34%)114 Te
116 Xe5462115.921581(14)59(2) sβ +116 yo0+
117 Xe5463116.920359(11)61(2) sβ +117 yo5/2+
β + , p (0,0029%)116 Te
118 Xe5464117.916179(11)3,8(9) minutosβ +118 yo0+
119 Xe5465118.915411(11)5,8(3) minutosβ + (79%)119 yo5/2+
CE (21%)119 yo
120 Xe5466119.911784(13)46,0(6) minutosβ +120 yo0+
121 Xe5467120.911453(11)40,1(20) minutosβ +121 yo5/2+
122 Xe5468121.908368(12)20.1(1)hCE122 yo0+
123 Xe5469122.908482(10)2.08(2) horasβ +123 yo1/2+
123 millones de euros185,18(11) keV5,49(26) μsÉL123 Xe7/2−
124 Xe [n.º 10]5470123.9058852(15)1.8(5 ( estadística ), 1 ( sistema )) × 1022  años[2]Doble CE124 Te0+9,5(5)×10 −4
125 Xe5471124.9063876(15)16.87(8) horasβ +125 yo1/2+
125 m1 Xe252,61(14) keV56.9(9) sÉL125 Xe9/2−
125m2 Xe295,89(15) keV0,14(3) μsÉL125 Xe7/2+
126 Xe5472125.904297422(6)Observacionalmente estable [n.° 11]0+8,9(3)×10 −4
127 Xe5473126.9051836(44)36.342(3)dCE127 yo1/2+
127 millones de euros297,10(8) keV69.2(9) sÉL127 Xe9/2−
128 Xe5474127.9035307534(56)Estable0+0,01910(13)
128 m Xe2787,2(3) keV83(2) nsÉL128 Xe8−
129 Xe [n.º 12]5475128.9047808574(54)Estable1/2+0,26401(138)
129 millones de euros236,14(3) keV8.88(2) dÉL129 Xe11/2−
130 Xe5476129.903509346(10)Estable0+0,04071(22)
131 Xe [n.º 13]5477130.9050841281(55)Estable3/2+0,21232(51)
131 millones de euros163.930(8) keV11.948(12) dÉL131 Xe11/2−
132 Xe [n.º 13]5478131.9041550835(54)Estable0+0,26909(55)
132 m Xe2752,21(17) keV8,39(11) msÉL132 Xe(10+)
133 Xe [n.º 13] [n.º 14]5479132.9059107(26)5.2474(5)dβ −133 C3/2+
133m1 Xe233.221(15) keV2.198(13) dÉL133 Xe11/2−
133m2 Xe2147(20)# keV8,64(13) msÉL133 Xe(23/2+)
134 Xe [n.º 13]5480133.905393030(6)Observacionalmente estable [n.° 15]0+0,10436(35)
134 m1 Xe1965,5(5) keV290(17) msÉL134 Xe7−
134m2 Xe3025,2(15) keV5(1) microsegundosÉL134 Xe(10+)
135 Xe [n.º 16]5481134.9072314(39)9.14(2) hβ −135 C3/2+
135 m Xe526,551(13) keV15,29(5) minutosTI (99,70%)135 Xe11/2−
β − (0,30%)135 C
136 Xe [n.º 10]5482135 907214.474(7)2,18(5) × 1021  añosβ - β-​136 Ba0+0.08857(72)
136 m Xe1891,74(7) keV2,92(3) μsÉL136 Xe6+
137 Xe5483136.91155777(11)3.818(13) minutosβ −137 C7/2−
138 Xe5484137.9141463(30)14.14(7) minutosβ −138 C0+
139 Xe5485138.9187922(23)39.68(14) sβ −139 C3/2−
140 Xe5486139.9216458(25)13.60(10) sβ −140 C0+
141 Xe5487140.9267872(31)1.73(1) sβ − (99,96%)141 C5/2−
β − , n (0,044%)140 C
142 Xe5488141.9299731(29)1.23(2) sβ − (99,63%)142 C0+
β − , n (0,37%)141 C
143 Xe5489142.9353696(50)511(6) msβ − (99,00%)143 C5/2−
β − , n (1,00%)142 C
144 Xe5490143.9389451(57)0,388(7) sβ − (97,0%)144 C0+
β − , n (3,0%)143 C
145 Xe5491144.944720(12)188(4) msβ − (95,0%)145 C3/2−#
β − , n (5,0%)144 C
146 Xe5492145.948518(26)146(6) msβ −146 C0+
β − , n (6,9%)145 C
147 Xe5493146.95448(22)#88(14) msβ − (>92%)147 C3/2−#
β − , n (<8%)146 C
148 Xe5494147.95851(32)#85(15) msβ −148 C0+
149 Xe5495148.96457(32)#50 ms
[>550 ms]		3/2−#
150 Xe5496149.96888(32)#40 ms
[>550 ns]]		0+
Encabezado y pie de página de esta tabla:
  1. ^ m Xe – Isómero nuclear excitado .
  2. ^ ( ) – La incertidumbre (1 σ ) se da en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
  3. ^ # – Masa atómica marcada con #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de tendencias de la Superficie de Masa (TMS).
  4. ^ Vida media audaz  : casi estable, vida media más larga que la edad del universo .
  5. ^ Modos de descomposición:
    CE:Captura de electrones
    ÉL:Transición isomérica
    norte:Emisión de neutrones
  6. ^ Símbolo en negrita como hija: el producto hija es estable.
  7. ^ ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
  8. ^ # – Los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
  9. ^ Isótopo más pesado conocido con igual número de protones y neutrones.
  10. ^ ab Radionúclido primordial
  11. ^ Se sospecha que sufre desintegración β + β + a 126 Te
  12. ^ Se utiliza en un método de datación por radio de aguas subterráneas y para inferir ciertos eventos en la historia del Sistema Solar.
  13. ^ abcd Producto de fisión
  14. ^ Tiene usos médicos
  15. ^ Teóricamente capaz de sufrir una desintegración β − β − ​​a 134 Ba con una vida media de más de2,8 × 10 22 años [11]
  16. ^ El absorbedor de neutrones más potente conocido , producido en plantas de energía nuclear como producto de desintegración del 135 I, que a su vez es un producto de desintegración del 135 Te, un producto de fisión . Normalmente absorbe neutrones en entornos de alto flujo de neutrones para convertirse en 136 Xe ; véase 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 sufre una doble captura de electrones para formar telurio -124 con una vida media muy larga.1,8 × 10 22 años, más de 12 órdenes de magnitud más 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. [16] (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. [17] )

Xenón-133

xenón-133, 133Xe
General
Símbolo133 Xe
Nombresxenón-133, 133Xe, Xe-133
Protones ( Z )54
Neutrones ( N )79
Datos de nucleidos
Abundancia naturalSin
Vida media ( t 1/2 )5.243(1) d
Masa del isótopo132.9059107 Da
Girar3/2+
Productos de descomposición133 C
Modos de decaimiento
Modo de decadenciaEnergía de desintegración ( MeV )
Beta −0,427
Isótopos del xenón
Tabla completa de nucleidos

El xenón-133 (comercializado como fármaco 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 para obtener imágenes de los pulmones . [18] También se utiliza para obtener imágenes del flujo sanguíneo, en particular en el cerebro . [19] El 133 Xe también es un producto de fisión importante . [ cita requerida ] Algunas centrales nucleares lo descargan a la atmósfera en pequeñas cantidades. [20]

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 absorbente de neutrones más poderoso conocido (tiene una sección transversal de absorción de neutrones de 2 millones de barns [21] ). El rendimiento total de xenón-135 de la fisión es del 6,3%, aunque la mayor parte de esto resulta de la desintegración radiactiva del telurio-135 y el yodo-135 producidos por fisión . El Xe-135 ejerce un efecto significativo en el funcionamiento del reactor nuclear ( foso de xenón ). Algunas centrales nucleares lo descargan a la atmósfera en pequeñas cantidades. [20]

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.2,11 × 10 21 años, más de 10 órdenes de magnitud más que la edad del universo ((13,799 ± 0,021) × 10 9  años ). Se está utilizando en el experimento Enriched Xenon Observatory para buscar la desintegración beta doble sin neutrinos .

Véase también

Referencias

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  • Composiciones isotópicas y masas atómicas estándar de:
    • de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). "Pesos atómicos de los elementos. Revisión 2000 (Informe técnico de la IUPAC)". Química pura y aplicada . 75 (6): 683–800. doi : 10.1351/pac200375060683 .
    • Wieser, Michael E. (2006). "Pesos atómicos de los elementos 2005 (Informe técnico de la IUPAC)". Química pura y aplicada . 78 (11): 2051–2066. doi : 10.1351/pac200678112051 .
  • "Noticias y avisos: pesos atómicos estándar revisados". Unión Internacional de Química Pura y Aplicada . 19 de octubre de 2005.
  • Datos de vida media, espín e isómeros seleccionados de las siguientes fuentes.
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