Isòtops del xenó
El xenó (Xe) natural presenta nou isòtops estables. El (134Xe i el 136Xe poden presentar doble desintegració beta, però com encara no s'ha observat, es consideren estables.[1][2] El xenó té el segon nombre més alt d'isòtops estables. Només l'estany, amb deu isòtops estables, en té més.[3] A part de les formes estables, s'han estudiat uns quaranta isòtops inestables. El 129Xe es produeix per desintegració beta del 129I (període de semidesintegració: 16 milions d'anys); el 131mXe, el 133Xe, el 133mXe, i el 135Xe són alguns dels productes de fusió tant de l'235U com del 239Pu, i pertant s'usen com a indicadors d'explosions nuclears.
L'isòtop artificial 135Xe és producte de la fissió de l'urani (6,3 %). Té una enorme secció eficaç per a temperatures neutròniques, 2.65×10⁶ barns, per tant actua com a absorbent neutrònic que pot alentir o aturar la reacció en cadena després d'un període d'operació. Això es va descobrir en els primers reactors nuclears. Afortunadament els dissenyadors havien fet provisions en el disseny per a incrementar la reactivitat del reactor (el nombre de neutrons per fissió que continuen fissionant altres àtoms del combustible nuclear).
Concentracions relativament altes d'isòtops de xenó radioactius també es troben emanant de reactors nuclears a causa de l'alliberament d'aquest gas de fissió de barres de combustible esquerdades o de la fissió d'urani en aigües de refrigeració. Les concentracions d'aquests isòtops encara són baixes en comparació amb els gasos nobles radioactius com el 222Rn.
Com e xenó és un marcador per a dos isòtops pares, les ràtios d'isòtops de xenó en meteorits són una eina poderosa per estudiar la formació del sistema solar. El mètode I-Xe de datació dona un temps entre la nucleosíntesi i la condensació d'un objecte sòlid d'una nebulosa solar. Els isòtops de xenó també són rellevants per a entendre la diferenciació terrestre. L'excès de 129Xe trobat en gasos de diòxid de carboni de pous de Nou Mèxic es pensa que provenen de la desintegració del gasos derivats del mantell terrestre poc després de la formació de la Terra.[4]
Massa atòmica estàndard: 131.293(6) u
Taula
modifica| Símbol del núclid | Z(p) | N(n) | massa isotòpica(u) | període de semidesintegració | Espín nuclear | composició isotòpics representativa (fracció molar) | rang de variació natural (fracció molar) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| energia d'excitació | |||||||
| 110Xe | 54 | 56 | 109.94428(14) | 310(190) ms [105(+35-25) ms] | 0+ | ||
| 111Xe | 54 | 57 | 110.94160(33)# | 740(200) ms | 5/2+# | ||
| 112Xe | 54 | 58 | 111.93562(11) | 2.7(8) s | 0+ | ||
| 113Xe | 54 | 59 | 112.93334(9) | 2.74(8) s | (5/2+)# | ||
| 114Xe | 54 | 60 | 113.927980(12) | 10.0(4) s | 0+ | ||
| 115Xe | 54 | 61 | 114.926294(13) | 18(4) s | (5/2+) | ||
| 116Xe | 54 | 62 | 115.921581(14) | 59(2) s | 0+ | ||
| 117Xe | 54 | 63 | 116.920359(11) | 61(2) s | 5/2(+) | ||
| 118Xe | 54 | 64 | 117.916179(11) | 3.8(9) min | 0+ | ||
| 119Xe | 54 | 65 | 118.915411(11) | 5.8(3) min | 5/2(+) | ||
| 120Xe | 54 | 66 | 119.911784(13) | 40(1) min | 0+ | ||
| 121Xe | 54 | 67 | 120.911462(12) | 40.1(20) min | (5/2+) | ||
| 122Xe | 54 | 68 | 121.908368(12) | 20.1(1) h | 0+ | ||
| 123Xe | 54 | 69 | 122.908482(10) | 2.08(2) h | 1/2+ | ||
| 123mXe | 185.18(22) keV | 5.49(26) µs | 7/2(-) | ||||
| 124Xe | 54 | 70 | 123.905893(2) | ESTABLE [>48E+15 a] | 0+ | 0.000952(3) | |
| 125Xe | 54 | 71 | 124.9063955(20) | 16.9(2) h | 1/2(+) | ||
| 125m1Xe | 252.60(14) keV | 56.9(9) s | 9/2(-) | ||||
| 125m2Xe | 295.86(15) keV | 0.14(3) µs | 7/2(+) | ||||
| 126Xe | 54 | 72 | 125.904274(7) | ESTABLE | 0+ | 0.000890(2) | |
| 127Xe | 54 | 73 | 126.905184(4) | 36.345(3) d | 1/2+ | ||
| 127mXe | 297.10(8) keV | 69.2(9) s | 9/2- | ||||
| 128Xe | 54 | 74 | 127.9035313(15) | ESTABLE | 0+ | 0.019102(8) | |
| 129Xe | 54 | 75 | 128.9047794(8) | ESTABLE | 1/2+ | 0.264006(82) | |
| 129mXe | 236.14(3) keV | 8.88(2) d | 11/2- | ||||
| 130Xe | 54 | 76 | 129.9035080(8) | ESTABLE | 0+ | 0.040710(13) | |
| 131Xe | 54 | 77 | 130.9050824(10) | ESTABLE | 3/2+ | 0.212324(30) | |
| 131mXe | 163.930(8) keV | 11.934(21) d | 11/2- | ||||
| 132Xe | 54 | 78 | 131.9041535(10) | ESTABLE | 0+ | 0.269086(33) | |
| 132mXe | 2752.27(17) keV | 8.39(11) ms | (10+) | ||||
| 133Xe | 54 | 79 | 132.9059107(26) | 5.2475(5) d | 3/2+ | ||
| 133mXe | 233.221(18) keV | 2.19(1) d | 11/2- | ||||
| 134Xe | 54 | 80 | 133.9053945(9) | ESTABLE (TDB) [>11E+15 a] | 0+ | 0.104357(21) | |
| 134m1Xe | 1965.5(5) keV | 290(17) ms | 7- | ||||
| 134m2Xe | 3025.2(15) keV | 5(1) µs | (10+) | ||||
| 135Xe | 54 | 81 | 134.907227(5) | 9.14(2) h | 3/2+ | ||
| 135mXe | 526.551(13) keV | 15.29(5) min | 11/2- | ||||
| 136Xe | 54 | 82 | 135.907219(8) | ESTABLE (TDB) [>10E+21 a] | 0+ | 0.088573(44) | |
| 136mXe | 1891.703(14) keV | 2.95(9) µs | 6+ | ||||
| 137Xe | 54 | 83 | 136.911562(8) | 3.818(13) min | 7/2- | ||
| 138Xe | 54 | 84 | 137.91395(5) | 14.08(8) min | 0+ | ||
| 139Xe | 54 | 85 | 138.918793(22) | 39.68(14) s | 3/2- | ||
| 140Xe | 54 | 86 | 139.92164(7) | 13.60(10) s | 0+ | ||
| 141Xe | 54 | 87 | 140.92665(10) | 1.73(1) s | 5/2(-#) | ||
| 142Xe | 54 | 88 | 141.92971(11) | 1.22(2) s | 0+ | ||
| 143Xe | 54 | 89 | 142.93511(21)# | 0.511(6) s | 5/2- | ||
| 144Xe | 54 | 90 | 143.93851(32)# | 0.388(7) s | 0+ | ||
| 145Xe | 54 | 91 | 144.94407(32)# | 188(4) ms | (3/2-)# | ||
| 146Xe | 54 | 92 | 145.94775(43)# | 146(6) ms | 0+ | ||
| 147Xe | 54 | 93 | 146.95356(43)# | 130(80) ms [0.10(+10-5) s] | 3/2-# | ||
Notes
modifica- La composició isotòpica es refereix a la de l'aire
- Els materials disponibles comercialment poden estar subjectes a fraccionament isotòpic inadvertit. Poden produir-se desviacions substancials de la massa i la composició donada.
- Es coneixen mostres geològicament excepcionals en les que la composició es troba per sota d'aquests valors. La incertesa de la massa atòmica pot excedir els valors en aquells casos.
- Els valors marcats amb # no estan derivats únicament de dades experimentals, sinó que en part es basen en tendències sistemàtiques. Els espins amb arguments d'assignació febles es troben entre parèntesis.
- Les incerteses es troben en forma concisa entre parèntesis després dels últims dígits corresponents. Els valors d'incertesa indiquen una desviació estàndard, tret de la composició isotòpica i la massa atòmica estàndard de la IUPAC, que utilitzen incerteses expandides.
Referències
modifica- ↑ Status of ββ-decay in Xenon Arxivat 2007-09-27 a Wayback Machine., Roland Lüscher, accessed on line September 17, 2007.
- ↑ Average (Recommended) Half-Life Values for Two-Neutrino Double-Beta Decay, A. S. Barabash, Czechoslovak Journal of Physics 52, #4 (April 2002), pp. 567-573.
- ↑ Rajam, J. B.. Atomic Physics. 7th. Delhi: S. Chand and Co., 1960. ISBN 812191809X.
- ↑ Boulos, M.S.; Manuel, O.K. «The xenon record of extinct radioactivities in the Earth.». Science, 174, 1971, pàg. 1334–1336. DOI: 10.1126/science.174.4016.1334.
Bibliografia
modifica- Masses isotòpiques de l'Ame2003 Atomic Mass Evaluation Arxivat 2008-09-23 a Wayback Machine. by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Composicions isotòpiques i masses atòmiques estàndard de Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) Arxivat 2008-03-05 a Wayback Machine..
- Semivida, espín i dades d'isomers triades d'aquestes fonts:
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
| Index de pàgines d'isòtops · Taula de núclids | ||
| Isòtop més lleuger | Isòtop actual | Isòtop més pesant |
| Isòtops del iode | Isòtops del xenó | Isòtops del cesi |