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Articulo de referencia

Isótopos del xenón

El xenón natural ( 54Xe ) consta de nueve isótopos: siete isótopos estables y dos isótopos radiactivos de vida muy larga : se ha observado captura electrónica doble en 124Xe (vi...

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El xenón natural ( 54Xe ) consta de nueve isótopos: siete isótopos estables y dos isótopos radiactivos de vida muy larga : se ha observado captura electrónica doble en 124Xe (vida media 1,1 ± 0,2 stat ± 0,1 sys × 10    22 años), [ 2 ] y desintegración beta doble en 136 Xe (vida media 2,18 × 1021 años), que se encuentran entre las vidas medias medidas más largas de todos los nucleidos. También se predice que los isótopos126Xe y134Xe experimentarán desintegración beta doble, pero tales procesos de desintegraciónno se han observado. [ 5 ] [ 6 ] Se han preparado isótoposinestablesartificiales108Xe hasta150Xe, el más largo de los cuales es127Xe con unavida mediade 36,342 días. Todos los demás nucleidos tienen vidas medias menores de 12 días, la mayoría menores de una hora. El isótopo de vida más corta,108Xe, [ 7 ] tiene una vida media de 58 μs, y es el nucleido conocido más pesado con igual número de protones y neutrones. De los isómeros conocidos, el de mayor duración esel 131mXe, con una vida media de 11,95 días, la segunda más larga de todos los nucleidos del xenón.

El 129 Xe se produce por desintegración beta del 129 I natural o artificial (vida media de 16,1 millones de años); el 131m Xe, el 133 Xe, el 133m Xe y el 135 Xe son algunos de los productos de fisión tanto del 235 U como del 239 Pu , por lo que se utilizan como indicadores de explosiones nucleares .

El isótopo artificial 135Xe es de considerable importancia en el funcionamiento de los reactores de fisión nuclear . El 135Xe tiene una enorme sección transversal para neutrones térmicos , 2,65 millones de barns , por lo que actúa como un absorbedor 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 fisionan 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 del xenón producidos en una explosión nuclear y en una central eléctrica difieren significativamente, ya que una gran proporción de 135XeEl xenón absorberá neutrones en un reactor en estado estacionario, mientras que en una bomba se puede suponer que ninguno de los 135Habré tenido tiempo de desintegrarme en xenón antes de que la explosión lo disperse, eliminándolo de la radiación de neutrones .

También se encuentran concentraciones relativamente altas de isótopos radiactivos de xenón que emanan de los reactores nucleares debido a la liberación de este gas de fisión de las barras de combustible agrietadas o a la fisión del uranio en el agua de refrigeración. 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 parentales , las proporciones de isótopos de 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 (siendo el xenón 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 pozos de dióxido de carbono de Nuevo México provenía de la desintegración de gases derivados del manto poco después de la formación de la Tierra. [ 8 ] Se ha sugerido que la composición isotópica del xenón atmosférico fluctuó antes del Gran Evento de Oxidación (GOE) antes de estabilizarse, quizás como resultado del aumento del O 2 atmosférico . [ 9 ]

Lista de isótopos

  1. ↑ m Xe – Isómero nuclear excitado. 
  2. ↑ () – La incertidumbre (1 σ ) se da de 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 parcialmente de tendencias de la Superficie de Masa (TMS). 
  4. ↑ Vida media en negrita : casi estable, vida media más larga que la edad del universo . 
  5. ↑ Modos de desintegración:
  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 exclusivamente de datos experimentales, sino al menos parcialmente de tendencias de nucleidos vecinos (TNN). 
  9. ↑ Isótopo más pesado conocido con igual número de protones y neutrones.
  10. 1 2 Radionúclido primordial
  11. ↑ Teóricamente capaz de desintegrarse mediante 2EC en 126Te
  12. ↑ Vida media inferior a 100 ns, no incluida en la base de datos de descubrimiento
  13. ↑ Se utiliza en un método de datación radiométrica de aguas subterráneas y para inferir ciertos eventos en la historia del Sistema Solar.
  14. 1 2 3 4 5 6 7 8 Producto de fisión
  15. ↑ Tiene usos médicos
  16. ↑ Teóricamente capaz dedesintegrarse β − β − ​​en 134 Ba con una vida media superior a2,8 × 10 22 años [ 6 ]
  17. ↑ Publicado únicamente en las actas de un congreso y no en una revista arbitrada.
  18. ↑ El absorbente de neutrones más potente conocido, producido en centrales nucleares como producto de desintegración del 135I , que a su vez es un producto de desintegración del 135Te , un producto de fisión . Normalmente absorbe neutrones en entornos de alto flujo de neutrones para convertirse en 136Xe ; consulte el pozo de yodo para obtener más información .

Xenón-124

El xenón-124 es un isótopo del xenón que sufre una doble captura electrónica para convertirse en telurio -124 con una vida media muy larga.1,1 × 10²² años, aproximadamente 12 órdenes de magnitud más largo que la edad del universo. Esta desintegración se observó en el detector XENON1T en 2019 y es la más lenta jamás observada directamente. [ 14 ] (Se han medido desintegraciones aún 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). [ 15 ]

Xenón-129

La resonancia magnética con 129 Xe inhalado muestra una mejoría en la ventilación con el tiempo [ 16 ] . Cortes de resonancia magnética H (escala de grises) + 129 Xe (cian) en el día 0, día 28, seguimiento de 1 año y 2,5 años, asma eosinofílica tratada con anti- IL-5Rα ( benralizumab )

El xenón-129 es un nucleido estable que se inhala para evaluar la función pulmonar y para obtener imágenes de los pulmones mediante RMN de xenón (véase la imagen).

Xenón-133

El xenón-133 es un radioisótopo del xenón que se desintegra beta a cesio-133 estable con una vida media de 5,2474 días. Se vende como medicamento bajo la marca Xeneisol ( código ATC V09EX03 ( OMS ) ) y se inhala para evaluar la función pulmonar y para obtener imágenes de los pulmones . [ 17 ] También se utiliza para obtener imágenes del flujo sanguíneo, particularmente en el cerebro . [ 18 ] El 133Xe es un producto de fisión producido por la fisión del uranio-235 . [ 19 ] Algunas centrales nucleares lo liberan 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 9,14 horas y es el veneno nuclear absorbente de neutrones más potente conocido (con una sección transversal de absorción de neutrones de aproximadamente 2 millones de barns [ 21 ] ). El rendimiento total de xenón-135 por fisión es del 6,3%, sin considerar ninguna pérdida por captura de neutrones. El 135Xe ejerce un efecto significativo en el funcionamiento de los reactores nucleares ( pozo de xenón ). Algunas centrales nucleares lo liberan a la atmósfera en pequeñas cantidades. [ 20 ]

Xenón-136

El xenón-136 es un isótopo del xenón que experimenta una doble desintegración beta a bario -136 con una vida media muy larga.2,18 × 10²¹ años, aproximadamente 11 órdenes de magnitud más que la edad del universo. Se está utilizando en el experimento del Observatorio de Xenón Enriquecido para buscar la desintegración beta doble sin neutrinos .

Véase también

Productos derivados distintos del xenón

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "La evaluación NUBASE2020 de las propiedades nucleares" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  2. 1 2 3 Aprile, E.; Abe, K.; Agostini, F.; et al. (26 de agosto de 2022). "Desintegraciones doblemente débiles de Xe 124 y Xe 136 en los experimentos XENON1T y XENONnT". Physical Review C . 106 (2). doi : 10.1103/PhysRevC.106.024328 . 
  3. ↑ "Pesos atómicos estándar: Xenón" . CIAAW . 1999.
  4. ↑ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). "Pesos atómicos estándar de los elementos 2021 (Informe técnico de la IUPAC)" . Pure and Applied Chemistry . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 . 
  5. ↑ Barros, N.; Thurn, J.; Zuber, K. (2014). "Búsquedas de desintegración beta doble de 134 Xe, 126 Xe y 124 Xe con detectores de Xe a gran escala". Journal of Physics G . 41 (11): 115105–1–115105–12. arXiv : 1409.8308 . Bibcode : 2014JPhG...41k5105B . doi : 10.1088/0954-3899/41/11/115105 . S2CID 116264328 . 
  6. 1 2 Yan, X.; Cheng, Z.; Abdukerim, A.; et al. (2024). "Búsqueda de la desintegración beta doble sin neutrinos y con dos neutrinos del 134 Xe con el experimento PandaX-4T". Physical Review Letters . 132 (152502) 152502. arXiv : 2312.15632 . Bibcode : 2024PhRvL.132o2502Y . doi : 10.1103/PhysRevLett.132.152502 . PMID 38682998 .  
  7. ↑ Auranen, K.; et al. (2018). "Desintegración α superpermitida al doblemente mágico 100 Sn" (PDF) . Physical Review Letters . 121 (18) 182501. Bibcode : 2018PhRvL.121r2501A . doi : 10.1103/PhysRevLett.121.182501 . PMID 30444390 .  
  8. ↑ Boulos, MS; Manuel, OK (1971). "El registro de xenón de las radiactividades extintas en la Tierra". Science . 174 (4016): 1334– 1336. Bibcode : 1971Sci...174.1334B . doi : 10.1126/science.174.4016.1334 . PMID 17801897 . S2CID 28159702 .  
  9. ↑ Ardoin, L.; Broadley, MW; Almayrac, M.; Avice, G.; Byrne, DJ; Tarantola, A.; Lepland, A.; Saito, T.; Komiya, T.; Shibuya, T.; Marty, B. (2022). "El fin de la evolución isotópica del xenón atmosférico" . Geochemical Perspectives Letters . 20 : 43–47 . Bibcode : 2022GChPL..20...43A . doi : 10.7185/geochemlet.2207 . hdl : 2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/342396 . S2CID 247399987 . 
  10. ↑ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). "Evaluación de la masa atómica AME 2020 (II). Tablas, gráficos y referencias*". Chinese Physics C . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
  11. ↑ Grupo de Datos Nucleares FRIB. "Proyecto de Descubrimiento de Nuclidos, Base de Datos de Isótopos" . doi : 10.11578/frib/2279152 .
  12. ↑ Grupo de Datos Nucleares FRIB. "Proyecto de Descubrimiento de Núclidos, Base de Datos de Isómeros" . doi : 10.11578/frib/2572219 .
  13. 1 2 Nies, L.; Atanasov, D.; Athanasakis-Kaklamanakis, M.; Au, M.; Bernerd, C.; Blaum, K.; Chrysalidis, K.; Fischer, P.; Heinke, R.; Klink, C.; Lange, D.; Lunney, D.; Manea, V.; Marsh, BA; Müller, M.; Mougeot, M.; Naimi, S.; Schweiger, Ch.; Schweikhard, L.; Wienholtz, F. (9 de enero de 2025). "Refinando la superficie de masa nuclear con la masa de Sn 103" . Physical Review C. 111 ( 1) 014315. doi : 10.1103/PhysRevC.111.014315 .
  14. ↑ David Nield (26 de abril de 2019). "Un detector de materia oscura acaba de registrar uno de los eventos más raros conocidos por la ciencia" .
  15. ↑ Hennecke, Edward W.; Manuel, OK; Sabu, Dwarka D. (1975). "Desintegración beta doble del Te 128" . Physical Review C. 11 ( 4): 1378– 1384. doi : 10.1103/PhysRevC.11.1378 .
  16. ↑ "Xenón-129" .
  17. ↑ Jones, RL; Sproule, BJ; Overton, TR (1978). "Medición de la ventilación regional y la perfusión pulmonar con Xe-133". Journal of Nuclear Medicine . 19 (10): 1187– 1188. PMID 722337 . 
  18. ↑ Hoshi, H.; Jinnouchi, S.; Watanabe, K.; Onishi, T.; Uwada, O.; Nakano, S.; Kinoshita, K. (1987). "Imágenes del flujo sanguíneo cerebral en pacientes con tumores cerebrales y malformaciones arteriovenosas utilizando Tc-99m hexametilpropilenoamina oxima: una comparación con Xe-133 e IMP". Kaku Igaku . 24 (11): 1617– 1623. PMID 3502279 . 
  19. ↑ Tachimori, Syoichi; Amano, Hiroshi (noviembre de 1974). "Estudio preliminar sobre la producción de xenón-133 a partir de uranio metálico y óxidos irradiados con neutrones mediante oxidación" . Journal of NUCLEAR SCIENCE and TECHNOLOGY . 11 (11): 488– 494. Bibcode : 1974JNST...11..488T . doi : 10.1080/18811248.1974.9730699 .
  20. 1 2 Efluentes liberados por centrales nucleares e instalaciones del ciclo del combustible . National Academies Press (EE. UU.). 29 de marzo de 2012.
  21. ↑ "Livechart - Tabla de nucleidos - Estructura nuclear y datos de desintegración" .