Изотопы ксенона — разновидности химического элемента ксенона, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы ксенона с массовыми числами от 108 до 147 (количество протонов 54, нейтронов от 54 до 93), и более 10 ядерных изомеров.

9 изотопов встречаются в природе. Из них стабильными являются семь: 126Xe (изотопная распространенность 0,089 %), 128Xe (изотопная распространенность 1,910 %), 129Xe (изотопная распространенность 26,401 %) (), 130Xe (изотопная распространенность 4,071 %), 131Xe (изотопная распространенность 21,232 %), 132Xe (изотопная распространенность 26,909 %), 134Xe (изотопная распространенность 10,436 %).

Ещё два изотопа имеют огромные периоды полураспада, много больше возраста Вселенной: 124Xe (изотопная распространенность 0,095 %, период полураспада 1,8 лет), 136Xe (изотопная распространенность 8,857 %, период полураспада 2,165 лет).

Остальные изотопы искусственные, из них самые долгоживущие 127Xe (период полураспада 36,345 суток) и 133Xe (5,2475 суток), период полураспада остальных изотопов не превышает 20 часов. Среди ядерных изомеров наиболее стабильны 131mXe с периодом полураспада 11,84 суток, 129mXe (8,88 суток) и 133mXe (2,19 суток).

Ксенон-133 133Xe — искусственный изотоп, применяется в медицине для диагностических целей — для изучения легочной вентиляции (путем вдыхания газообразного ксенона-133), а также при изучении особенностей кровотока и миелографии (путем введения в растворах). Не усваивается организмом и быстро выводится из крови через легкие.

Испытывает бета-минус-распад с периодом полураспада 5,3 суток и максимальной энергией электрона 346 кэВ, дочерний изотоп — стабильный 133Cs. Распад 133Xe происходит в 99 % случаев на возбуждённый уровень цезия-133 с энергией 81,0 кэВ, который сразу распадается в основной уровень с испусканием гамма-кванта энергией или конверсионных электронов. При редких распадах на более высокие возбуждённые уровни цезия-133 сброс возбуждения происходит гамма-квантами с энергиями до . Ксенон-133 получают облучением нейтронами природного ксенона по реакции 132Xe(n,γ)133Xe. Также входит в цепочки распада продуктов деления урана и плутония, потому может быть выделен из отработанного топлива ядерных реакторов или облучённого урана.

Ксенон-135 135Xe — изотоп с очень большим сечением захвата нейтронов теплового спектра (т. н. «нейтронный яд»). В значимых количествах образуется при делении урана и плутония в ядерных реакторах, создавая сложные переходные процессы в работе реакторов с тепловым спектром нейтронов, которые затрудняют выведение реактора на номинальную мощность после снижения мощности или остановки (это явление называется «иодная яма» или «ксеноновая яма»).

Период полураспада ксенона-135 составляет 9,14(2) часа, единственный канал распада — бета-минус-распад в 135Cs (долгоживущий с периодом полураспада ). Сечение захвата тепловых нейтронов — 2,6 млн барн. В цепочках распада урана является дочерним изотопом теллура-135 и иода-135. Его урана-235 составляет 6,3 %.

Таблица изотопов ксенона Символ нуклида (p) (n) Масса изотопаДанные приведены по (а. е. м.) Период полураспадаДанные приведены по ()Канал распадаПродукт распада Спин и чётность ядра Распространённость изотопа в природе Диапазон изменения изотопной распространённости в природе Энергия возбуждения 108Xe 54 54 58(+106−23) мкс α 104Te 0+ 109Xe 54 55 13(2) мс α 105Te110Xe 54 56109,94428(14)310(190) мс[105(+35−25) мс] β+ 110I0+ α 106Te111Xe 54 57110,94160(33)#740(200) мс β+ (90 %) 111I5/2+# α (10 %) 107Te112Xe 54 58111,93562(11)2,7(8) с β+ (99,1 %) 112I0+ α (0,9 %) 108Te113Xe 54 59112,93334(9)2,74(8) с β+ (92,98 %) 113I(5/2+)# β+, p (7 %) 112Te α (0,011 %) 109Te β+, α (0,007 %) 109Sb 114Xe 54 60 113,927980(12) 10,0(4) с β+ 114I 0+115Xe 54 61114,926294(13)18(4) с β+ (99,65 %) 115I(5/2+) β+, p (0,34 %) 114Te β+, α (3⋅10−4%) 111Sb 116Xe 54 62 115,921581(14) 59(2) с β+ 116I 0+117Xe 54 63116,920359(11)61(2) с β+ (99,99 %) 117I5/2(+) β+, p (0,0029 %) 116Te 118Xe 54 64 117,916179(11) 3,8(9) мин β+ 118I 0+ 119Xe 54 65 118,915411(11) 5,8(3) мин β+ 119I 5/2(+) 120Xe 54 66 119,911784(13) 40(1) мин β+ 120I 0+ 121Xe 54 67 120,911462(12) 40,1(20) мин β+ 121I (5/2+) 122Xe 54 68 121,908368(12) 20,1(1) ч β+ 122I 0+ 123Xe 54 69 122,908482(10) 2,08(2) ч ЭЗ 123I 1/2+ 123mXe 185,18(22) кэВ 5,49(26) мкс 7/2(−) 124Xe 54 70 123,905893(2) 1,8 лет Двойной ЭЗ 124Te 0+ 9,52(3)⋅10−4 125Xe 54 71 124,9063955(20) 16,9(2) ч β+ 125I 1/2(+) 125m1Xe 252,60(14) кэВ 56,9(9) с ИП 125Xe 9/2(−) 125m2Xe 295,86(15) кэВ 0,14(3) мкс 7/2(+) 126Xe 54 72 125,904274(7)стабиленТеоретически может претерпевать двойной электронный захват в 126Te. 0+ 8,90(2)⋅10−4 127Xe 54 73 126,905184(4) 36,345(3) сут ЭЗ 127I 1/2+ 127mXe 297,10(8) кэВ 69,2(9) с ИП 127Xe 9/2− 128Xe 54 74 127,9035313(15)стабилен 0+ 0,019102(8) 129Xe 54 75 128,9047794(8)стабилен 1/2+ 0,264006(82) 129mXe 236,14(3) кэВ 8,88(2) сут ИП 129Xe 11/2− 130Xe 54 76 129,9035080(8)стабилен 0+ 0,040710(13) 131Xe 54 77 130,9050824(10)стабилен 3/2+ 0,212324(30) 131mXe 163,930(8) кэВ 11,934(21) сут ИП 131Xe 11/2− 132Xe 54 78 131,9041535(10)стабилен 0+ 0,269086(33) 132mXe 2752,27(17) кэВ 8,39(11) мс ИП 132Xe (10+) 133Xe 54 79 132,9059107(26) 5,2475(5) сут β− 133Cs 3/2+ 133mXe 233,221(18) кэВ 2,19(1) сут ИП 133Xe 11/2− 134Xe 54 80 133,9053945(9)стабилен (>1,1 лет)Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в 134Ba. 0+ 0,104357(21) 134m1Xe 1965,5(5) кэВ 290(17) мс ИП 134Xe 7− 134m2Xe 3025,2(15) кэВ 5(1) мкс (10+) 135Xe 54 81 134,907227(5) 9,14(2) ч β− 135Cs 3/2+ 135mXe 526,551(13) кэВ15,29(5) мин ИП (99,99 %) 135Xe11/2− β− (0,004 %) 135Cs 136Xe 54 82 135,907219(8) 2,165 летβ−β− 136Ba 0+ 0,088573(44) 136mXe 1891,703(14) кэВ 2,95(9) мкс 6+ 137Xe 54 83 136,911562(8) 3,818(13) мин β− 137Cs 7/2− 138Xe 54 84 137,91395(5) 14,08(8) мин β− 138Cs 0+ 139Xe 54 85 138,918793(22) 39,68(14) с β− 139Cs 3/2− 140Xe 54 86 139,92164(7) 13,60(10) с β− 140Cs 0+141Xe 54 87140,92665(10)1,73(1) с β− (99,45 %) 141Cs5/2(−#) β−, n (0,043 %) 140Cs142Xe 54 88141,92971(11)1,22(2) с β− (99,59 %) 142Cs0+ β−, n (0,41 %) 141Cs 143Xe 54 89 142,93511(21)# 0,511(6) с β− 143Cs 5/2−144Xe 54 90143,93851(32)#0,388(7) с β− 144Cs0+ β−, n 143Cs 145Xe 54 91 144,94407(32)# 188(4) мс β− 145Cs (3/2−)# 146Xe 54 92 145,94775(43)# 146(6) мс β− 146Cs 0+147Xe 54 93146,95356(43)#130(80) мс[0,10(+10−5) с] β− 147Cs3/2−# β−, n 146Cs ← Изотопы иода | Изотопы цезия →

Пояснения к таблице Распространённость изотопов приведена для ксенона в атмосфере Земли. Для других источников значения могут сильно отличаться.

Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбуждённые изомерные состояния нуклида.

Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада.

Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями и ). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

Категория:Изотопы Категория:Ксенон