Isótopos de xenônio - Isotopes of xenon

Principais isótopos de xenônio   ( 54 Xe)
Isótopo Decair
abundância meia-vida ( t 1/2 ) modo produtos
124 Xe 0,095% 1,8 × 10 22  y εε 124 Te
125 Xe syn 16,9 h ε 125 I
126 Xe 0,089% estábulo
127 Xe syn 36,345 d ε 127 I
128 Xe 1,910% estábulo
129 Xe 26,401% estábulo
130 Xe 4.071% estábulo
131 Xe 21,232% estábulo
132 Xe 26,909% estábulo
133 Xe syn 5,247 d β - 133 Cs
134 Xe 10,436% estábulo
135 Xe syn 9,14 h β - 135 Cs
136 Xe 8,857% 2,165 × 10 21  y β - β - 136 Ba
Peso atômico padrão A r, padrão (Xe)

O xenônio de ocorrência natural ( 54 Xe) consiste em sete isótopos estáveis e dois isótopos de vida muito longa. A captura dupla de elétrons foi observada em 124 Xe (meia-vida 1,8 ± 0,5 (stat) ± 0,1 (sys) × 10 22 anos ) e o decaimento beta duplo em 136 Xe (meia-vida 2,165 ± 0,016 (stat) ± 0,059 (sys ) × 10 21 anos ), que estão entre as meias-vidas medidas mais longas de todos os nuclídeos. Prevê-se também que os isótopos 126 Xe e 134 Xe sofram decaimento beta duplo, mas isso nunca foi observado nesses isótopos, por isso são considerados estáveis. Além dessas formas estáveis, 32 isótopos instáveis artificiais e vários isômeros foram estudados, o mais duradouro dos quais é 127 Xe com meia-vida de 36.345 dias. Todos os outros isótopos têm meia-vida inferior a 12 dias, a maioria inferior a 20 horas. O isótopo de vida mais curta, 108 Xe, tem meia-vida de 58 μs e é o nuclídeo conhecido mais pesado com igual número de prótons e nêutrons. Dos isômeros conhecidos, o de vida mais longa é 131m Xe com meia-vida de 11,934 dias. 129 Xe é produzido por decaimento beta de 129 I ( meia-vida : 16 milhões de anos); 131m Xe, 133 Xe, 133m Xe e 135 Xe são alguns dos produtos da fissão de 235 U e 239 Pu , portanto, são usados ​​como indicadores de explosões nucleares .

O isótopo artificial 135 Xe é de considerável importância na operação de reatores de fissão nuclear . 135 Xe tem uma grande seção transversal para nêutrons térmicos , 2,65 × 10 6 celeiros , então atua como um absorvedor de nêutrons ou " veneno " que pode retardar ou interromper a reação em cadeia após um período de operação. Isso foi descoberto nos primeiros reatores nucleares construídos pelo American Manhattan Project para a produção de plutônio . Por causa desse efeito, os projetistas devem tomar providências para aumentar a reatividade do reator (o número de nêutrons por fissão que vão para a fissão de outros átomos do combustível nuclear) acima do valor inicial necessário para iniciar a reação em cadeia.

Concentrações relativamente altas de isótopos radioativos de xenônio também são encontradas emanando de reatores nucleares devido à liberação deste gás de fissão de barras de combustível rachadas ou fissão de urânio na água de resfriamento. As concentrações desses isótopos ainda são geralmente baixas em comparação com o gás nobre radioativo de ocorrência natural 222 Rn .

Como o xenônio é um traçador de dois isótopos pais , as razões dos isótopos Xe em meteoritos são uma ferramenta poderosa para estudar a formação do sistema solar . O método de datação I-Xe fornece o tempo decorrido entre a nucleossíntese e a condensação de um objeto sólido da nebulosa solar (sendo o xenônio um gás, apenas a parte dele formada após a condensação estará presente no interior do objeto). Os isótopos de xenônio também são uma ferramenta poderosa para compreender a diferenciação terrestre . Acredita-se que o excesso de 129 Xe encontrado em gases de poços de dióxido de carbono do Novo México seja proveniente da decomposição de gases derivados do manto logo após a formação da Terra.

Lista de isótopos

Nuclídeo
Z N Massa isotópica ( Da )
Meia vida

Modo de decaimento


Isótopo filha

Giro e
paridade
Abundância natural (fração molar)
Energia de excitação Proporção normal Faixa de variação
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 eu (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 eu 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 CE 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 (0,5 (stat), 0,1 (sys)) × 10 22  y EC duplo 124 Te 0+ 9,52 (3) × 10 −4
125 Xe 54 71 124,9063955 (20) 16,9 (2) h β + 125 I 1/2 (+)
125m1 Xe 252,60 (14) keV 56,9 (9) s ISTO 125 Xe 2/9 (-)
125m2 Xe 295,86 (15) keV 0,14 (3) μs 7/2 (+)
126 Xe 54 72 125,904274 (7) Estável observacionalmente 0+ 8,90 (2) × 10 −4
127 Xe 54 73 126,905184 (4) 36,345 (3) d CE 127 I 1/2 +
127m Xe 297,10 (8) keV 69,2 (9) s ISTO 127 Xe 9/2−
128 Xe 54 74 127,9035313 (15) Estábulo 0+ 0,019102 (8)
129 Xe 54 75 128,9047794 (8) Estábulo 1/2 + 0,264006 (82)
129m Xe 236,14 (3) keV 8,88 (2) d ISTO 129 Xe 11 / 2−
130 Xe 54 76 129,9035080 (8) Estábulo 0+ 0,040710 (13)
131 Xe 54 77 130,9050824 (10) Estábulo 3/2 + 0,212324 (30)
131m Xe 163.930 (8) keV 11,934 (21) d ISTO 131 Xe 11 / 2−
132 Xe 54 78 131,9041535 (10) Estábulo 0+ 0,269086 (33)
132m Xe 2752,27 (17) keV 8,39 (11) ms ISTO 132 Xe (10+)
133 Xe 54 79 132,9059107 (26) 5,2475 (5) d β - 133 Cs 3/2 +
133m Xe 233,221 (18) keV 2,19 (1) d ISTO 133 Xe 11 / 2−
134 Xe 54 80 133,9053945 (9) Estável observacionalmente 0+ 0,104357 (21)
134m1 Xe 1965,5 (5) keV 290 (17) ms ISTO 134 Xe 7−
134m2 Xe 3025,2 (15) keV 5 (1) μs (10+)
135 Xe 54 81 134,907227 (5) 9,14 (2) h β - 135 Cs 3/2 +
135m Xe 526,551 (13) keV 15,29 (5) min TI (99,99%) 135 Xe 11 / 2−
β - (0,004%) 135 Cs
136 Xe 54 82 135,907219 (8) 2,165 (0,016 (stat), 0,059 (sys)) × 10 21  y 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 Cs 0+
139 Xe 54 85 138,918793 (22) 39,68 (14) s β - 139 Cs 3/2−
140 Xe 54 86 139,92164 (7) 13,60 (10) s β - 140 Cs 0+
141 Xe 54 87 140,92665 (10) 1,73 (1) s β - (99,45%) 141 Cs 5/2 (- #)
β - , n (0,043%) 140 Cs
142 Xe 54 88 141,92971 (11) 1,22 (2) s β - (99,59%) 142 Cs 0+
β - , n (0,41%) 141 Cs
143 Xe 54 89 142,93511 (21) # 0,511 (6) s β - 143 Cs 5 / 2−
144 Xe 54 90 143,93851 (32) # 0,388 (7) s β - 144 Cs 0+
β - , n 143 Cs
145 Xe 54 91 144,94407 (32) # 188 (4) ms β - 145 Cs (3/2 -) #
146 Xe 54 92 145,94775 (43) # 146 (6) ms β - 146 Cs 0+
147 Xe 54 93 146,95356 (43) # 130 (80) ms
[0,10 (+ 10−5) s]
β - 147 Cs 3/2− #
β - , n 146 Cs
  1. ^ m Xe - isômero nuclear Excited .
  2. ^ () - A incerteza (1 σ ) é dada de forma concisa entre parênteses após os últimos dígitos correspondentes.
  3. ^ # - Massa atômica marcada com #: valor e incerteza derivados não de dados puramente experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências da Superfície de Massa (TMS).
  4. ^ Meia-vida em negrito  - quase estável, meia-vida mais longa do que a idade do universo .
  5. ^ Modos de decadência:
    CE: Captura de elétrons
    ISTO: Transição isomérica
    n: Emissão de nêutrons
  6. ^ Símbolo em negrito como filha - o produto filha é estável.
  7. ^ () valor de rotação - Indica rotação com argumentos de atribuição fracos.
  8. ^ # - Os valores marcados com # não são derivados puramente de dados experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências de nuclídeos vizinhos (TNN).
  9. ^ Um b primordial radionuclídeo
  10. ^ Suspeito de sofrer queda de β + β + para 126 Te
  11. ^ a b c d e Teoricamente capaz de fissão espontânea
  12. ^ Usado em um método de radiodação de águas subterrâneas e para inferir certos eventos na história do Sistema Solar
  13. ^ a b c d Produto de fissão
  14. ^ Tem usos médicos
  15. ^ Suspeito de sofrer β - β - decadência para 134 Ba com meia-vida acima de 11 × 10 15 anos
  16. ^ O mais poderoso absorvedor de nêutrons conhecido , produzido em usinas nucleares como um produto de decaimento de 135 I, ele mesmo um produto de decaimento de 135 Te, um produto de fissão . Normalmente absorve nêutrons em ambientes de alto fluxo de nêutrons para se tornar 136 Xe ; veja caroço de iodo para mais informações
  • A composição isotópica refere-se à do ar.

Xenon-124

Xenon-124 é um isótopo de xenônio que sofre captura dupla de elétrons para telúrio -124 com uma meia-vida muito longa de 1,8 × 10 22 anos, mais de 12 ordens de magnitude a mais do que a idade do universo ( (13,799 ± 0,021) × 10 9  anos ). Esses decaimentos foram observados no detector XENON1T em 2019 e são os processos mais raros já observados diretamente. (Decaimentos ainda mais lentos de outros núcleos foram medidos, mas detectando produtos de decadência que se acumularam ao longo de bilhões de anos, em vez de observá-los diretamente.)

Xenon-133

Isótopos de xenônio,  133 Xe
Em geral
Símbolo 133 Xe
Nomes isótopos de xenônio, Xe-133
Prótons 54
Nêutrons 79
Dados de nuclídeos
Abundância natural syn
Meia vida 5,243 d (1)
Produtos decadentes 133 Cs
Massa isotópica 132,9059107 u
Rodar 3/2 +
Modos de deterioração
Modo de decaimento Energia de decaimento ( MeV )
Beta - 0,427
Isótopos de xenônio
Tabela completa de nuclídeos

O xenônio-133 (vendido como medicamento sob a marca Xeneisol , código ATC V09EX03 ( OMS )) é um isótopo do xenônio. É um radionuclídeo que é inalado para avaliar a função pulmonar e à imagem dos pulmões . Também é usado para gerar imagens do fluxo sanguíneo, principalmente no cérebro . 133 Xe também é um importante produto da fissão . É descarregado na atmosfera em pequenas quantidades por algumas usinas nucleares.

Xenon-135

O xenônio 135 é um isótopo radioativo do xenônio , produzido como um produto da fissão do urânio. Ele tem meia-vida de cerca de 9,2 horas e é o veneno nuclear de absorção de nêutrons mais poderoso conhecido (tendo uma seção transversal de absorção de nêutrons de 2 milhões de celeiros ). O rendimento geral de xenônio-135 da fissão é de 6,3%, embora a maior parte disso resulte da decadência radioativa do telúrio-135 e do iodo-135 produzidos pela fissão . Xe-135 exerce um efeito significativo na operação do reator nuclear ( poço de xenônio ). É descarregado na atmosfera em pequenas quantidades por algumas usinas nucleares.

Xenon-136

Xenon-136 é um isótopo de xenônio que sofre decaimento beta duplo para bário -136 com uma meia-vida muito longa de 2,11 × 10 21 anos, mais de 10 ordens de magnitude a mais do que a idade do universo ( (13,799 ± 0,021) × 10 9  anos ). Ele está sendo usado no experimento Enriched Xenon Observatory para pesquisar decaimento beta duplo sem neutrinos .

Referências