O xenônio , símbolo Xe, tem 41 isótopos conhecidos por seu número de massa variando de 108 a 148, e 12 isômeros nucleares . O xenônio natural, que tem uma massa atômica padrão de 131,293 (6) u , consiste em sete isótopos estáveis ( 126 Xe, 128 Xe, 129 Xe, 130 Xe, 131 Xe, 132 Xe e 134 Xe) e dois radioisótopos primordiais ( 124 Xe e 136 Xe), tornando-o o segundo elemento com os isótopos mais estáveis (é superado pelo estanho que possui dez isótopos estáveis). Dois deles ( 126 Xe e 134 Xe) são suspeitos de sofrerem decaimento beta duplo , mas isso ainda não foi observado.
Dos 33 radioisótopos conhecidos de xenônio, 124 Xe e 136 Xe têm a meia-vida mais longa , decaindo respectivamente por captura dupla de elétrons com meia-vida de (1,8 ± 0,6) × 10 22 anos e por decaimento beta duplo com meia vida de 2,11 × 10 21 anos, seguido por 127 Xe (36,345 dias). O isótopo de menor duração conhecido é 148 Xe, com meia-vida de 408 ns . Dos isômeros conhecidos, o de vida mais longa é 131m Xe com meia-vida de 11,934 dias. Todos os outros isômeros têm meia-vida de menos de 12 dias e, na maioria, menos de 20 horas.
Os isótopos mais leves decaem principalmente por emissão de pósitrons (β + ) em isótopos de iodo , os mais pesados principalmente por decaimento β - em isótopos de césio .
108 Xe, descoberto em 2011, é o segundo isótopo mais pesado conhecido com igual número de prótons e nêutrons, depois de 112 Ba.
124 Xe é o primeiro isótopo para o qual um decaimento de captura dupla de elétrons foi observado , e no momento desta descoberta é o isótopo conhecido com a meia-vida mais longa com 1,8 × 10 22 anos.
129 Xe é o produto do decaimento β de 129 I (meia-vida de 16 milhões de anos). Como este último, os isótopos 131m Xe, 133 Xe, 133m Xe e 135 Xe estão entre os produtos da fissão do urânio -235 e do plutônio- 239, e podem ser usados como indicadores de explosão nuclear de origem humana.
Os vários isótopos de xenônio são produzidos inicialmente por supernovas , mas também por gigantes vermelhos , e a (subsequente) decadência radioativa de elementos como o iodo, bem como os produtos da fissão do urânio.
Em condições desfavoráveis, concentrações relativamente altas de isótopos radioativos de xenônio podem emanar de reatores nucleares devido à liberação de produtos de fissão de barras de combustível danificadas ou se houver vazamento de água do sistema de resfriamento primário. No entanto, essas concentrações geralmente permanecem baixas em comparação com a ocorrência natural de gases nobres radioativos, como 222 Rn .
Certos isótopos de xenônio podem servir como traçadores, em particular para dois isótopos pais : a razão de concentração de isótopos em meteoritos constitui, por exemplo, uma ferramenta poderosa para estudar a formação do sistema solar . O método de datação iodo-xenônio permite estudar os tempos entre a nucleossíntese e a condensação de objetos sólidos no disco protoplanetário . Relatórios como 129 Xe / 130 Xe ou 136 Xe / 130 Xe também são ferramentas poderosas para estudar a gênese da Terra. Por exemplo, o excesso de 129 Xe encontrado nos depósitos de dióxido de carbono do Novo México pode ter se originado da decomposição dos gases do manto terrestre logo após a formação da Terra .
O xenônio natural consiste em sete isótopos estáveis ( 126 Xe, 128 Xe, 129 Xe, 130 Xe, 131 Xe, 132 Xe e 134 Xe) e dois radioisótopos primordiais ( 124 Xe e 136 Xe) quase estáveis (com meia-vida de 1,8 × 10 22 e 2,11 × 10 21 anos, respectivamente, sua radioatividade é insignificante em todas as aplicações e, portanto, difícil de detectar).
Isótopo | Abundância
(porcentagem molar) |
---|---|
124 Xe | 0,0952 (3)% |
126 Xe | 0,0890 (2)% |
128 Xe | 1,9102 (8)% |
129 Xe | 26,4006 (82)% |
130 Xe | 4,0710 (13)% |
131 Xe | 21,2324 (30)% |
132 Xe | 26,9086 (33)% |
134 Xe | 10,4357 (21)% |
136 Xe | 8,8573 (44)% |
O xenônio 124 ( 124 Xe), há muito considerado estável, é na verdade radioativo, mas com a meia-vida mais longa já observada em 2019, (1,8 ± 0,6) × 10 22 anos (1,300 bilhão de vezes a idade do Universo ). Ele se decompõe em telúrio 124 por dupla captura eletrônica :
124O xenônio-133 ( 133 Xe, nome comercial Xeneisol , código ATC V09 ) é o isótopo xenônio cujo núcleo consiste em 54 prótons e 79 nêutrons . É um radioisótopo com meia-vida de quase 5,25 dias (5 dias e 6 horas); ele se transmuta em césio-133 estável por emissão de β . É usado por inalação em imagens médicas para observar a função pulmonar e radiografar os pulmões . Também é freqüentemente usado para visualizar o fluxo sanguíneo, especialmente no cérebro . É um importante produto da fissão .
O xenônio 135 ( 135 Xe) é o isótopo do xenônio cujo núcleo consiste em 54 prótons e 81 nêutrons . É um radioisótopo com meia-vida de quase 9,14 horas (9 horas e 8 minutos e poucos); é transmutado pela emissão β em césio 135 , ele próprio um emissor β. É um isótopo artificial de suma importância no uso de reatores de fissão nuclear . 135 Xe tem uma seção transversal muito grande para nêutrons térmicos em 2,65 × 10 6 celeiros e, portanto, atua como um “ veneno de nêutron ” que pode retardar ou parar a reação em cadeia (“ envenenamento por xenônio ”). Esse efeito foi descoberto nos primeiros reatores nucleares construídos pelo Projeto Manhattan para produzir plutônio . Felizmente para eles, os engenheiros que dimensionaram o reator previram a margem para aumentar sua reatividade (número de nêutrons por fissão que induzem a fissão de outros átomos do combustível nuclear).
O envenenamento do reator pelo 135 Xe desempenhou um papel importante no desastre de Chernobyl .
Símbolo isotópico |
Z ( p ) | N ( n ) | massa isotópica | Meia vida | Modo (s) de deterioração |
Isótopo (s) -son | Rodar
nuclear |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Energia de excitação | |||||||
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 | 2/5 + # |
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 | ESTA | 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 × 10 22 a | Captura eletrônica dupla | 124 Te | 0+ |
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) | Observado estável | 0+ | ||
127 10º | 54 | 73 | 126,905184 (4) | 36,345 (3) d | ESTA | 127 I | 1/2 + |
127m Xe | 297,10 (8) keV | 69,2 (9) s | ISTO | 127 10º | 9 / 2- | ||
128 Xe | 54 | 74 | 127,9035313 (15) | Observado estável | 0+ | ||
129 Xe | 54 | 75 | 128,9047794 (8) | Observado estável | 1/2 + | ||
129m Xe | 236,14 (3) keV | 8,88 (2) d | ISTO | 129 Xe | 11 / 2- | ||
130 Xe | 54 | 76 | 129,9035080 (8) | Observado estável | 0+ | ||
131 Xe | 54 | 77 | 130,9050824 (10) | Observado estável | 3/2 + | ||
131m Xe | 163.930 (8) keV | 11,934 (21) d | ISTO | 131 Xe | 11 / 2- | ||
132 Xe | 54 | 78 | 131,9041535 (10) | Observado estável | 0+ | ||
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) | Observado estável | 0+ | ||
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) | 2,11 (0,04.0.21) e21 a | β - β - | 136 Ba | 0+ |
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 | H | Ei | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Ser | B | VS | NÃO | O | F | Nascer | ||||||||||||||||||||||||
3 | N / D | Mg | Al | sim | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Isto | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ou | Cu | Zn | Ga | Ge | Ás | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Dentro | Sn | Sb | Vocês | eu | Xe | ||||||||||||||
6 | Cs | BA | O | Esta | Pr | WL | PM | Sm | Teve | D'us | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Leitura | Hf | Sua | C | Ré | Osso | Ir | Pt | No | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | No | Rn |
7 | Fr | Ra | Ac | º | Pa | você | Np | Poderia | Sou | Cm | Bk | Cf | É | Fm | Md | Não | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |