Ksenon | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() Skroplony ksenon w żarówce. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pozycja w układzie okresowym | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Symbol | Xe | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nazwisko | Ksenon | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Liczba atomowa | 54 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupa | 18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Okres | 5- ty okres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blok | Zablokuj p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rodzina elementów | gaz szlachetny | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroniczna Konfiguracja | [ Kr ] 5 s 2 4 d 10 5 p 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrony według poziomu energii | 2, 8, 18, 18, 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomowe właściwości pierwiastka | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa atomowa | 131,293 ± 0,006 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień atomowy (obliczony) | ( 108 po południu ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień kowalencyjny | 140 ± 21:00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Promień Van der Waalsa | 216 po południu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stan utlenienia | 0 , 1, 2 , 4, 6, 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroujemności ( Paulinga ) | 2,6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tlenek | kwas (XeO 3 i XeO 4 ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energie jonizacji | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 Re : 12,12984 eV | 2 E : 20,9750 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 32,1230 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Najbardziej stabilne izotopy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Proste właściwości fizyczne ciała | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Państwo zwykłe | Gaz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa objętościowa |
5,887 ± 0,009 g · L -1 (gaz), 2,95 g · cm -3 (ciecz, -109 °C ) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kryształowy system | sześcienny skupiony na twarzy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kolor | każdy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punkt fuzji | -111,74 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura wrzenia | -108,09 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energia termojądrowa | 2297 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energia parowania | 12,57 kJ · mol -1 ( 1 atm , -108,09 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura krytyczna | 16,58 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Objętość molowa | 22,414 × 10 -3 m 3 · mol -1 w 0°C i 1 atm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Prędkość dźwięku | 1090 m · s -1 do 20 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ogromne ciepło | 158 J · kg -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Przewodność cieplna | 5,69 × 10 -3 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Różny | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O ECHA | 100 028 338 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N O WE | 231-172-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Środki ostrożności | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() Ostrzeżenie H280 i P403 H280 : Zawiera gaz pod ciśnieniem; ogrzanie grozi wybuchem P403 : Przechowywać w dobrze wentylowanym miejscu. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() DO, A : Temperatura krytyczna sprężonego gazu = 16,58 ° C Ujawnienie przy 1,0% zgodnie z kryteriami klasyfikacji |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Transport | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
20 : gaz duszący lub gaz, który nie stanowi dodatkowego zagrożenia Numer UN : 2036 : SPRĘŻONY KSENON Klasa: 2.2 Etykieta: 2.2 : Gazy niepalne, nietoksyczne (odpowiada grupom oznaczonym literą A lub dużą literą O); Pakowanie: - ![]()
22 : skroplony schłodzony gaz, duszący Numer UN : 2591 : CIECZ CHŁODZONY KSENONEM Klasa: 2.2 Etykieta: 2.2 : Gazy niepalne, nietoksyczne (odpowiada grupom oznaczonym literą A lub dużą literą O); Pakowanie: - ![]() |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jednostki SI i STP, chyba że zaznaczono inaczej. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ksenon jest pierwiastek o liczbie atomowej do 54, symbol Xe. Jest gazem szlachetnym , bezwonnym i bezbarwnym. W lampie wyładowczej emituje niebieskie światło.
Ksenon jest najrzadszym i najdroższym gazem szlachetnym, z wyjątkiem radonu , którego izotopy są radioaktywne.
Etymologicznie nazwa „ksenon” wywodzi się od greckiego słowa ςνος ( xenos ), co tłumaczy się jako „obcokrajowiec”. Nazwa ta pochodzi od faktu, że ksenon została odkryta jako „nieznanego gazu za granicą” w kryptonu podczas kolejnych identyfikacje gazów szlachetnych ( argon , krypton, ksenon) na koniec XIX th wieku .
Ksenon został odkryty w 1898 roku przez Williama Ramsaya i Morrisa Williama Traversa poprzez analizę spektralną „odpadów” w powietrzu, z których usunięto tlen i azot .
Ksenon jest ekstrahowany przez destylację z powietrzem. Aby wydestylować powietrze, musi ono stać się płynne poprzez jego sprężenie (nagrzewa się pozostając w stanie gazowym, ale utrzymując go w stanie sprężonym i ochładzając, upłynnia się ). Ksenon można następnie wyekstrahować przez destylację frakcyjną z powietrza, które stało się płynne.
Xenon został odkryty przez brytyjskich chemików William Ramsay i Morris Travers na12 lipca 1898 rwkrótce po odkryciu kryptonu i neonu . Znaleźli go w pozostałościach powstałych w wyniku selektywnego parowania różnych pierwiastków tworzących ciekłe powietrze . To Ramsay zaproponował, by ochrzcić ten nowy gazowy ksenon , od greckiego ξένον [ xenon ], neutralnej liczby pojedynczej od ξένος [ xenos ], co oznacza „obcy” lub „gość”. W 1902 Ramsay oszacował, że atmosfera ziemska musi zawierać 1 część na każde 20 milionów ksenonów.
W latach trzydziestych inżynier Harold Edgerton zaczął interesować się światłem stroboskopowym do zastosowań w fotografii z dużą szybkością. To badanie doprowadziło go do wynalezienia ksenonowego stroboskopu, w którym światło było generowane przez bardzo krótkie wyładowanie prądu w rurze wypełnionej ksenonem. W 1934 Edgerton był w stanie generować błyski trwające mikrosekundy przy użyciu tej techniki.
W 1939 roku Albert R. Behnke Jr. badał przyczyny narkozy u nurków w głębokiej wodzie, sprowadzonych do oddychania powietrzem o większej gęstości i wyższym ciśnieniu niż powietrze otoczenia. Badając efekt zmiany składu powietrza w butelkach, zdał sobie sprawę, że organizm ludzki reaguje różnie w zależności od składu chemicznego gazu wdychanego pod wysokim ciśnieniem. Doszedł do wniosku, że ksenon może być stosowany w znieczuleniu . Chociaż wydaje się, że rosyjski Lazharev badał zastosowanie ksenonu w znieczuleniu w 1941 roku, pierwsza opublikowana praca potwierdzająca działanie ksenonu pochodzi z 1946 roku i dotyczy eksperymentów JH Lawrence'a na myszach. Pierwsze zastosowanie ksenonu jako środka znieczulającego w chirurgii datuje się na rok 1951, kiedy Stuart C. Cullen operował dwóch pacjentów.
W 1960 roku fizyk John H. Reynolds (in) odkrył, że niektóre meteoryty zawierają nienormalnie wysokie poziomy ksenonu izotopu 129 . Przypuszczał, nadmiar tego izotopu pochodziła z produktem rozpadu z jodem 129 . Ten izotop wytwarza się powoli w międzygwiazdowej przez kruszenia się reakcji z powodu promieni kosmicznych i rozszczepienia jądrowego reakcji , lecz jest wytwarzany dopiero w znacznych ilościach w eksplozji supernowych . Półtrwania od jodu-129 jest stosunkowo krótki na kosmologicznej skali (tylko 16 milionów lat), to wykazano, że trochę czasu upłynęło między supernowej a momentem, gdy meteoryt zestala w wychwytywanie jodu 129 . Uważa się, że te dwa zdarzenia (zestalanie się supernowej i chmury gazu) miały miejsce we wczesnych dniach historii Układu Słonecznego , a jod-129 prawdopodobnie został wygenerowany przed - choć na krótko przed - uformowaniem się Układu Słonecznego.
Ksenon i inne gazy szlachetne od dawna uważane są za całkowicie obojętne chemicznie i nie biorące udziału w tworzeniu związków chemicznych . Jednakże, Ucząc na University of British Columbia , Neil Bartlett odkrył, że sześciofluorek platyny (PTF 6 ) jest bardzo wydajne utlenianie środkiem , zdolną do utleniania tlenem (O 2 ), tworząc dioxygenyl hexafluoroplatinate (O 2 + [ptf 6 ] - ) . Ponieważ tlen i ksenon mają prawie identyczne energie pierwszej jonizacji , Bartlett zdał sobie sprawę, że sześciofluorek platyny może również utleniać ksenon. ten23 marca 1962zmieszał te dwa gazy i wyprodukował pierwszy związek chemiczny zawierający gaz szlachetny, heksafluoroplatynian ksenonu . Bartlett, że jej skład, aby być Xe + [ptf 6 ] - , a późniejsze prace wykazały, że zapewne mieszaninę kilku ksenonu soli . Od tego czasu odkryto wiele innych związków ksenonu, a także zidentyfikowano niektóre związki zawierające inne gazy szlachetne ( argon , krypton i radon ), w tym w szczególności fluorowodorek argonu , difluorek kryptonu czy fluorek radonu .
Ksenon występuje w śladowych ilościach w atmosferze ziemskiej w stężeniu 0,087 ± 0,001 ppm .
Ksenon jest stosunkowo rzadki na Słońcu , na Ziemi , na asteroidach lub kometach .
Atmosfera Marsa ma obfitość ksenonu podobną do ziemskiej, czyli 0,08 ppm . W przeciwieństwie do tego, udział ksenonu 129 (w stosunku do całkowitego ksenonu) na Marsie jest wyższy niż ten obserwowany na Ziemi lub na Słońcu. Ponieważ ten izotop powstaje w wyniku rozpadu pierwiastków radioaktywnych, wskazuje to, że Mars mógł utracić większość swojej wczesnej atmosfery, być może w ciągu pierwszych 100 milionów lat po jego utworzeniu.
I odwrotnie, atmosfera Jowisza ma niezwykle wysoką koncentrację ksenonu, około 2,6 razy większą niż Słońce. Ta wysoka koncentracja pozostaje niewyjaśniona i może być powiązana z szybkim i wczesnym formowaniem się planetozymali, zanim dysk protoplanetarny zacznie się nagrzewać (w przeciwnym razie ksenon nie zostałby uwięziony w lodzie planetozymali). W całym Układzie Słonecznym udział ksenonu (uwzględniając wszystkie jego izotopy) wynosi 1,56 × 10 -8 , czyli stężenie masowe 1 na 64 miliony.
Niską koncentrację ksenonu na Ziemi można wytłumaczyć możliwością kowalencyjnych wiązań ksenon-tlen w kwarcu (szczególnie pod wysokim ciśnieniem), co prowadziłoby do zmniejszenia obecności ksenonu w atmosferze. Dwóch badaczy, Światosław Shcheka i Hans Keppler, przedstawiło inne wyjaśnienie w 2012 roku: podczas ochładzania i krystalizacji magma uwięziła lżejsze rzadkie gazy. Większość dużych atomów ksenonu pozostała w atmosferze. Pod wpływem ciepła, silnego promieniowania ultrafioletowego młodego Słońca i bombardowania Ziemi przez meteoryty atmosfera częściowo uciekła w kosmos, zabierając ze sobą ksenon. Inni badacze „wyjaśniają, że ksenon tam jest, ale gdzieś się ukrywa. Mówimy, że go tam nie ma, ponieważ bardzo wcześnie w historii Ziemi nie miał się gdzie ukryć. "
W przeciwieństwie do innych gazów szlachetnych o mniejszej masie, ksenon i krypton nie powstają w gwiezdnej nukleosyntezie w gwiazdach . Rzeczywiście, koszt energetyczny wytwarzania pierwiastków cięższych od niklu 56 przez topienie jest zbyt wysoki. W rezultacie podczas wybuchów supernowych powstaje duża liczba izotopów ksenonu .
Przemysłowo ksenon jest produktem ubocznym z rozdzielania z powietrza w tlen i azot . W wyniku tej separacji, zwykle prowadzonej przez destylację frakcyjną w podwójnej kolumnie , otrzymany ciekły tlen zawiera niewielką ilość ksenonu i kryptonu. Przeprowadzając dodatkowe etapy destylacji frakcyjnej, można ją wzbogacić tak, aby zawierała skumulowane stężenie 0,1 do 0,2% kryptonu i ksenonu, mieszaniny gazów szlachetnych ekstrahowanych przez adsorpcję na żelu krzemionkowym lub przez destylację. Ta mieszanina jest następnie rozdzielana przez destylację na ksenon i krypton. Wydobycie jednego litra ksenonu z atmosfery wymaga 220 watogodzin energii . W 1998 roku światowa produkcja ksenonu wynosiła od 5000 do 7000 m 3 ( ) . Ze względu na niskie stężenie w powietrzu ksenon jest znacznie droższy niż inne lżejsze gazy szlachetne. W 1999 r. cena zakupu małych ilości wynosiła około 10 €/l , wobec 1 €/l kryptonu i 0,20 €/l neonu. Ceny te pozostają bardzo skromne w porównaniu z ceną helu 3 .
Ksenon atom jest atomem w jądrze 54 protonów .
W normalnych warunkach temperatury i ciśnienia jest to gaz o gęstości 5,761 kg · m- 3 ( ) . W stanie ciekłym jego gęstość może osiągnąć 3100 g · cm -3 , maksimum osiągane jest w punkcie potrójnym .
W tych samych warunkach jego gęstość w stanie stałym wynosi 3,640 g · cm -3 ( ) .
W kilku gigapaskali od ciśnienia , ksenon wykazuje metaliczny stanu .
Xenon należy do rodziny gazów szlachetnych. Jego warstwa walencyjna jest całkowicie pełna, jest obojętny na większość reakcji chemicznych .
Jednak może zostać utleniony przez bardzo silne utleniacze i udało się zsyntetyzować wiele związków ksenonowych.
Gdy ksenon umieszczony w tubie zostanie wzbudzony wstrząsami elektrycznymi, emituje niebieską lub lawendową poświatę. Jego linie emisyjne pokrywają zakres widzialny , ale najbardziej intensywne linie są w kolorze niebieskim, co wyjaśnia to zabarwienie.
Ciekły lub stały ksenon można wytwarzać w temperaturze pokojowej przez wszczepienie jonów Xe + do stałej matrycy. Wiele brył ma konsekwentnie mniejszą sieć niż bryła Xe. Dlatego wszczepiony ksenon jest ściskany pod ciśnieniem, które może wystarczyć do jego upłynnienia lub zestalenia.
W naturze można znaleźć 7 izotopów stabilnych (lub quasi-stabilnych) ksenonów. Tylko cyna ma większą liczbę stabilnych izotopów (10), cyna i ksenon są jedynymi pierwiastkami, które mają więcej niż 7 stabilnych izotopów. Izotopy 124 Xe i 134 Xe powinny teoretycznie ulegać podwójnemu rozpadowi β, ale nigdy tego nie zaobserwowano. Dwukrotnie rozpad β z emisji dwóch antyneutrin (ββ2ν) zaobserwowano izotopu 136 Xe przez EXO-200 eksperymentu, który Zmierzony okres półtrwania 2,11 x 10 21 lat (ponad jeden miliardów razy wiekowej świata ) . W eksperymencie XENON zaobserwowano podwójny rozpad wychwytu elektronów dla izotopu 124 Xe z okresem półtrwania 1,8 × 10 22 lat.
Oprócz tych 7 izotopów zbadano ponad 40 niestabilnych izotopów i izomerów jądrowych.
Jeden z nich przedstawia szczególne wyzwania dla zarządzania niektórymi reaktorami jądrowymi (np. PWR ). W reaktorach dotyczy, ksenon 135 wytwarza się potomstwa z jodem 135 , który rozkłada się po kilku godzinach do ksenonu 135 , który - w tym kontekście - następnie szybko degradowane przez absorpcję rozszczepienia neutronów . W normalnych czasach produkcja i degradacja są zatem zrównoważone. Gdy moc reaktora spada, następuje spadek produkcji neutronów, które nie wystarczają już do degradacji 135 Xe, która w związku z tym nadal się akumuluje, będąc produktem rozszczepienia z poprzednich godzin. Dzięki ogromnemu przekrojowi absorpcji termicznej (rzędu 3 mln barów ) potęguje spadek energetyki jądrowej. Mówimy wtedy, że reaktor jest „ zatruty ksenonem ”.
Ponadto ksenon może przenikać do innych materiałów, takich jak azotek tytanu (jeden z materiałów stosowanych jako obojętna matryca otaczająca paliwo w typach reaktorów Reaktor zaawansowany gazowy (lub GFR dla reaktora szybkiego chłodzonego gazem )).
Badanie, modelowanie i kontrola „zatruwania” reaktora ksenonowego i jego wpływu na dystrybucję przepływów energii i mocy stanowią zatem ważną kwestię dla przemysłu jądrowego i zarządzania awariami.
Po trzęsieniu ziemi, a nawet przed pierwszym dobrowolnego rozprężania z 1 ul reaktora emisja ksenonu wykryto co wskazuje przewidywany Uszkodzenie strukturalne części instalacji nuklearnej.
Następnie w dniach następujących po katastrofie w Fukushimie „rekordowy” wzrost poziomu ksenonu 133 ( 133 Xe) w powietrzu został odnotowany w Japonii i w Ameryce Północnej (przez amerykańskich naukowców badających radioaktywność w powietrzu w Stany Zjednoczone w ramach sieci wykrywania możliwych prób jądrowych). Był to pierwszy wyraźny sygnał świadczący o utracie ochrony reaktora lub krytyczności w basenie wypalonego paliwa .
Odwrotny modelowanie emisji ksenonowe i cezu (opublikowane wmarzec 2012) została wykonana przez międzynarodowy zespół. Jego podstawą obliczeniową były (znane) ilości paliw obecnych w rdzeniach reaktorów oraz w rozpatrywanym basenie. Dane te zostały zestawione z danymi meteorologicznymi i odczytami analiz ksenonowych wykonanych w kilkudziesięciu stacjach w Japonii, Ameryce Północnej i innych regionach ("chmura" wzbogacona promieniotwórczym ksenonem "dotarła do Ameryki Północnej15 Marca i Europa dalej 22 marca „ Później miesiąc po wypadku (w połowie kwietnia, ten 133 Xe został znaleziony „ dość równomiernie rozmieszczony w środkowych szerokościach geograficznych półkuli północnej i nawet po raz pierwszy zmierzony również na półkuli południowej przez stację Darwina w Australii ” ).
Zgodnie z tym modelowaniem, popartym pomiarami terenowymi, ilości promieniotwórczego ksenonu uwolnionego do powietrza od 11 do 15 marca 2011przez Daiichi Fukushima elektrownia jądrowa była bardzo wysoka: 15,3 (margines Niepewność: 12.2-18.3) ebq według Stohl i inni, lub 16,7 ± 1,9 EBq i 14,2 ± 0,8 EBq (w zależności od średniej oszacowania) lub nawet więcej ( 19.0 ± 3.4 EBq ) według innej metody obliczeniowej). To jest ponad dwukrotnie większe całkowite wyładowania ksenon z katastrofy czarnobylskiej, natomiast przeciwnie, że cez 137 emisji z tych 4 uszkodzonych reaktorów Fukushima odpowiadać tylko w ilości 43%, ustalone przez reaktor n O 4 Czarnobylu. Jest to również prawdopodobnie największe uwolnienie rzadkiego gazu radioaktywnego w całej historii. Jest to znacznie więcej niż wszystkie ksenon zawarty i wydzielany przez 4 reaktorów trudności następnie fuzji, co jest wyjaśnione przez wytwarzanie ksenonu w wyniku rozpadu jodu 133 do ksenonu 133 , w szczególności wydaje się, w basenie reaktor n ° 4, ponieważ emisje te natychmiast spadły o kilka rzędów wielkości, gdy rozpoczęło się zraszanie tego basenu.
Bardzo duża część wyemitowanego ksenonu trafiła do Pacyfiku i Stanów Zjednoczonych, ale Japonia również została dotknięta, a jej radioaktywność należy dodać do radioaktywności jodu i cezu, które wytworzono w Japonii w kwietniu-maj 2011podlega pierwszej oficjalnej ocenie retrospektywnej. Ten ksenon był w stanie przyczynić się do pierwszej wewnętrznej i zewnętrznej ekspozycji Japończyków.
Pomimo stabilności jego powłoki elektronicznej wytworzono związki ksenonowe o wszystkich stopniach utlenienia II , IV , VI , a nawet VIII .
Od jego odkrycia w 1898 r. główną cechą ksenonu jest jego chemiczna nieaktywność. Jednak już w 1933 Linus Pauling zaproponował, że KrF 6i XeF 6mógł zostać odizolowany, mimo że mu się to nie udało. Później DM Yost i AL Lake również próbowali bezskutecznie, ale tym razem poddając mieszankę ksenonu i difluoru wstrząsom elektrycznym.
Fakt, że ksenon może wykazywać reaktywność i występować wśród kilkudziesięciu związków chemicznych poprzez angażowanie rzeczywistych wiązań kowalencyjnych, co nie ma miejsca w przypadku innych gazów szlachetnych, przypisuje się polaryzowalności jego procesji elektronowej. Jest to 4,01 Å 3 (= 4,01 × 10-24 cm 3 ); wobec 2,46 dla kryptonu (który również zawiera pewne związki kowalencyjne); 0,62 dla argonu; 0,39 dla neonu i 0,201 dla helu. Polaryzowalność w pewien sposób wyraża zdolność procesji elektronowej do deformacji, niezbędną właściwość łączenia się z innymi atomami.
Pierwszą zsyntetyzowaną cząsteczką był heksafluoroplatynian ksenonu przygotowany przez Neila Bartletta w 1962 roku , w wyniku którego można było otrzymać wiele innych związków, takich jak difluorek ksenonu XeF 2 , tetrafluorek ksenonu XeF 4 , heksafluorek ksenon XeF 6 , nadksenian sodu Na 4 XeO 6 * 8H 2 O, silny utleniacz, trójtlenek ksenonu XeO 3 , wybuchowy oraz czterotlenek ksenonu XeO 4 . Większość z ponad 80 związków ksenonowych znanych w 2007 r. zawiera fluor lub tlen , takie jak oksytetrafluorek ksenonu XeOF 4 lub dioksydifluorek ksenonu XeO 2 F 2 . Kiedy inne atomy są związane z ksenonem (zwłaszcza wodór lub węgiel ), często są częścią cząsteczki zawierającej fluor lub tlen. Niektóre związki ksenonowe są kolorowe, ale większość jest bezbarwna.
Związki organoksenonowe mogą zawierać Xe ( II ) lub Xe ( IV ).
Związki te mogą jonizować poprzez usuwanie lub wiązanie jonu fluorkowego, co daje dostęp do chemii jonowej ksenonu. Znane są następujące jony: XeF + , pochodzący z XeF 2 wspomnianego powyżej; liniowy jon FXeFXeF + , który można uznać za kompleksowanie jonu fluorkowego dwoma jonami XeF + ; XeF 3+ ; XeF 5+ i XeF 82- by wymienić tylko najprostsze struktury.
Na koniec należy zauważyć istnienie kationu tetraksenonowo-złotego ( II ) AuXe 4 2+ scharakteryzowanego w kompleksie [AuXe 4 2+ ] (Sb 2 F 11 - ) 2 ( ) .
W 1995 roku grupa badaczy z Uniwersytetu w Helsinkach ogłosiła syntezę diwodorku ksenonu (XeH 2 ), a później hydroksywodorku ksenonu (HXeOH), hydroksenoacetylenu (HXeCCH) i innych cząsteczek organicznych zawierających ksenon . Zsyntetyzowano również inne związki, w tym HXeOXeH, a także cząsteczki deuterowane .
Oprócz związków, w których ksenon uczestniczy w wiązaniach chemicznych, może tworzyć klatraty, w których atomy ksenonu są uwięzione w sieci krystalicznej utworzonej przez związek chemiczny, taki jak na przykład woda. Tak jest na przykład w przypadku hydratu ksenonu o wzorze Xe * 5,75H 2 O , w którym atomy ksenonu są uwięzione w sieci krystalicznej utworzonej przez cząsteczki wody, a także jego deuterowany analog Xe * 5 , 75D 2 O ( ) . Klatraty te mogą tworzyć się naturalnie pod wysokim ciśnieniem, na przykład w jeziorze Wostok pod lodem Antarktydy . Powstawanie klatratów można wykorzystać do separacji ksenonu, argonu i kryptonu metodą destylacji frakcyjnej . Atom ksenonu może być również uwięziony w fulerenach . Uwięzione atom mogą być obserwowana przez NMR w 129 Xe. Technika ta umożliwia następnie badanie reakcji chemicznych z udziałem fulerenów, ze względu na dużą czułość przesunięcia chemicznego ksenonu na jego otoczenie. Jednak sam atom ksenonu wpływa na reaktywność fulerenu.
Gdy atomy ksenonu znajdują się w podstawowym stanie energetycznym , odpychają się nawzajem i nie mogą tworzyć wiązań. Jednak przy doprowadzeniu energii mogą przejściowo tworzyć dimer w stanie wzbudzonym ( ekscymer ), aż elektrony przestaną się ekscytować i powrócą do stanu podstawowego. Dimer może powstać, ponieważ atomy ksenonu starają się wypełnić swoją peryferyjną powłokę elektronową i mogą to zrobić przejściowo, „przechwytując” jeden z elektronów z sąsiedniego atomu ksenonu. Typowy czas życia ksenonu ekscymerowego wynosi od 1 do 5 nanosekund , a wzbudzenie następuje poprzez emisję fotonów o długościach fal sąsiadujących z 150 i 173 nanometrami . Trzecią kwestią, bardziej problematyczną co do pochodzenia, jest trzecie kontinuum. Wydaje się, że jej początek jest jon cząsteczkowy Xe 2 + ( ) .
Ksenon może również przejściowo tworzyć dwuatomowe związki dwuatomowe z innymi pierwiastkami, w tym bromem , chlorem i fluorem . Dzieje się tak, ponieważ wzbudzony ksenon ma strukturę elektronową podobną do struktury metali alkalicznych . Więc ma sens, że reaguje z halogenami . Cząsteczki te mają zastosowanie w dziedzinie laserów: zacytujmy XeCl , KrF …
Chociaż ksenon jest rzadki i stosunkowo drogi do wydobycia z atmosfery ziemskiej, jest używany w wielu zastosowaniach.
Ksenon jest stosowany w urządzeniach emitujących światło w postaci lampy błyskowej, stosowany w błyskach fotograficznych lub stroboskopach . Jest również stosowany w laserach do wzbudzania ośrodka wzmacniającego, który następnie generuje spójną wiązkę. Pierwszy laser na ciało stałe wyprodukowany w 1960 roku był pompowany przez lampę ksenonową, podobnie jak lasery wykorzystywane do syntezy jądrowej .
Lamp wyładowczych Xenon posiada temperaturę barwową blisko, że słońce w południe i są wykorzystywane do symulacji w leżaki (kolor tych lamp jest podobny do tego z ciała doskonale czarnego w temperaturze do końca, że od Słońca). Po ich wprowadzeniu w latach czterdziestych , lampy te zaczęły zastępować krótkotrwałe lampy łukowe węglowe w projektorach filmowych. Standardowo wykorzystywane są w systemach projekcyjnych 35 mm i IMAX oraz innych specjalistycznych aplikacjach. Te lampy ksenonowe łukowe są doskonałym źródłem krótkie długości fal promieniowania ultrafioletowego , a także wykazują wysoką intensywność emisji w bliskiej podczerwieni , który jest stosowany w niektórych urządzeń nocny .
Wysokoprężne lampy ksenonowe są stosowane od przełomu tysiącleci w reflektorach samochodowych . Są to lampy wyładowcze dające mocne oświetlenie o bardzo białym, lekko niebieskawym świetle. Ten typ reflektora pozostaje kosztowne, gdyż wymaga zasilacza wysokiego napięcia i układ z siłownikiem na azymut , aby zapobiec sterowniki ze spojrzeniem w przeciwnym kierunku.
Ogniwa w wyświetlaczach plazmowych wykorzystują mieszaninę ksenonu i neonu , jonizowaną jako plazma przez elektrody. Oddziaływanie tej plazmy i elektrod generuje promieniowanie ultrafioletowe, które z kolei wzbudza powłokę zawierającą fosfor, która tworzy widoczną stronę systemu wyświetlania.
Ksenon jest używany jako „gaz rozruchowy” w wysokoprężnych lampach sodowych . Rzeczywiście, ze wszystkich rzadkich gazów nieradioaktywnych to ten, który ma najniższą przewodność cieplną i pierwszy potencjał jonizacyjny . Będąc obojętnym, nie zakłóca reakcji chemicznych zachodzących podczas pracy lampy. Jej niska przewodność cieplna pozwala na zminimalizowanie strat ciepła podczas pracy, a jej niski potencjał jonizacyjny umożliwia uzyskanie stosunkowo niskiego napięcia przebicia dla zimnego gazu, co ułatwia uruchomienie lampy.
LaseryW 1962 roku grupa badaczy z Bell Laboratories odkryła efekt lasera w ksenonie, a następnie odkryła, że wzmocnienie wzmocnienia lasera zostało zwiększone przez dodanie helu do ośrodka aktywnego. Pierwszy laser ekscymerowy wykorzystywał dimer (Xe 2 ) wzbudzany wiązką elektronów i wytwarzał stymulowaną emisję w ultrafiolecie o długości fali 176 nm ( ) . Chlorek ksenonu i fluorek ksenonu były również wykorzystywane w laserach ekscymerowych (a dokładniej ekscypleksowych ). Laser ekscymerowy ksenonowo-chlorkowy był wykorzystywany m.in. do zastosowań w dermatologii . Fluorek ksenonu pozwala na emisję przy 354 nm , chlorek ksenonu przy 308 nm i bromek ksenon przy 282 nm , natomiast fluorkowy laser kryptonowy emituje przy 248 nm w bliskim ultrafiolecie.
W dziedzinie medycyny ksenon może być stosowany w anestezjologii , ale także w urządzeniach do obrazowania medycznego .
ZnieczuleniePomimo swojej ceny ksenon może być stosowany w znieczuleniu ogólnym . Na początku 2008 r. we Francji były wyposażone tylko 2 szpitale ( Nîmes i szpital uniwersytecki Bordeaux) do stosowania w znieczuleniu ogólnym wziewnym . Obecnie dwa inne CHU we Francji są również w trakcie procesu (CHU de Clermont-Ferrand i Poitiers). Wydaje się jednak, że nie nadaje się do stosowania u pacjentów, którzy są wrażliwi na drogi oddechowe, ponieważ ma właściwości znieczulające tylko w wysokich stężeniach (powyżej 60%), co ogranicza dopływ tlenu do 40% (niewystarczające dla niektórych pacjentów). Jest to metoda znieczulenia z niewielkimi skutkami ubocznymi (brak spadku ciśnienia krwi , szybsze budzenie się i powrót do świadomości), ale ten gaz jest jednak bardzo drogi, co ogranicza jego stosowanie na chwilę obecną.
Zaproponowano dwa mechanizmy wyjaśniające jego działanie. Pierwszy polega na hamowaniu Ca2 + ATPazy w synaptycznej błonie komórkowej ( białko to umożliwia transport wapnia ). Uważa się, że to hamowanie jest spowodowane zmianą konformacji, gdy ksenon wiąże się z niepolarnymi miejscami wewnątrz białka. Drugi możliwy mechanizm obejmuje niespecyficzne interakcje między środkiem znieczulającym a warstwą lipidową .
Xenon ma minimalne stężenie pęcherzykowe (MAC) 71%, co czyni go środkiem znieczulającym o 50% silniejszym niż podtlenek azotu . Dlatego może być stosowany z tlenem, aby ograniczyć ryzyko niedotlenienia . W przeciwieństwie do podtlenku azotu ksenon nie jest gazem cieplarnianym i nie jest uważany za niebezpieczny dla środowiska. Jednak ze względu na wysoki koszt ksenonu, zastosowania będą wymagały zamkniętego systemu, aby ksenon można było poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać po filtracji i oczyszczeniu.
Obrazowanie medyczneW obrazowaniu medycznym stosuje się dwie bardzo różne techniki wykorzystujące ksenon: użycie radioizotopu 133 i hiperpolaryzowanego ksenonu.
promieniotwórczy ksenon 133 XeEmisja gamma radioizotopu ksenonu 133 może być wykorzystywana w obrazowaniu serca , płuc lub mózgu za pomocą tomografii emisyjnej pojedynczego fotonu . Ten sam izotop został również użyty do pomiaru przepływu krwi.
Hiperpolaryzowany ksenonTe jądra dwóch izotopów stabilny ksenon, 129 Xe i 131 Xe mieć niezerową pędu ( spin jądrowy ). Po zmieszaniu ich z parami pierwiastków alkalicznych lub azotu i poddaniu działaniu promienia lasera spolaryzowanego kołowo o długości fali odpowiadającej jednej z linii absorpcyjnych zasady, ich spiny jądrowe można wyrównać w procesie wymiany, w którym elektrony walencyjne metali alkalicznych są spolaryzowane przez strumień lasera i przenoszą swoją polaryzację na jądra ksenonu przez nadsubtelne sprzężenie magnetyczne . Pary alkaliczne są zwykle wytwarzane przez ogrzewanie metalicznego rubidu powyżej 100 ° C . Polaryzacja spinu jąder ksenonu może przekroczyć 50% jego maksymalnej możliwej wartości, która jest znacznie wyższa niż wartość równowagi przewidywana przez rozkład Boltzmanna (zwykle 0,001% maksymalnej wartości w temperaturze pokojowej). Ten tymczasowy stan braku równowagi nazywa się hiperpolaryzacją .
Jądro 129 Xe ma spin jądrowy I = 1/2 i dlatego nie ma elektrycznego momentu kwadrupolowego . Dzięki temu podczas zderzeń z innymi atomami nie zachodzi kwadrupolowe oddziaływanie , co pozwala na utrzymanie hiperpolaryzacji przez długi czas, nawet po wyłączeniu lasera i usunięciu oparów alkaliów. w temperaturze pokojowej. Czas potrzebny na powrót rozkładu spinu do polaryzacji równowagi (zdefiniowanej przez statystykę Boltzmanna) to czas relaksacji T 1 . W przypadku ksenonu 129 T 1 zmienia się od kilku sekund do ksenonu węgla rozpuszcza się w krwi, do kilku godzin, na gazowym ksenonem, a nawet kilku dni na stałej ksenonu. Hiperpolaryzacja ksenonu 129 sprawia, że jego wykrywanie za pomocą rezonansu magnetycznego jest niezwykle czułe. Umożliwiło to wykonanie zdjęć płuc, co przy innych technikach i innych tkankach nie jest łatwe. Wykorzystywano go na przykład do wizualizacji przepływu gazów w płucach. Aby móc selektywnie obserwować niektóre części ciała lub określone komórki, przeprowadzono badania nad zamykaniem ksenonu w środowisku specyficznym dla zamierzonego celu. Na przykład klatka może być emulsją lipidową do badań neurologicznych . Służyć jako bioreceptor, encaging z cryptophane badano.
Odwrotnie, 131 Xe ma spin jądrowy I = 3/2 i niezerowy moment kwadrupolowy. Jego czas relaksacji mieści się w zakresie od kilku milisekund do kilku sekund.
Ksenon jest używany w komorach pęcherzykowych , detektorach oraz w dziedzinach, w których jego wysoka masa cząsteczkowa i bezwładność czynią go atrakcyjnym.
Ksenon jest używany w postaci płynnej jako medium wykrywające WIMP ( słabo oddziałujące masywne cząstki ). Kiedy taka cząstka zderzy się z atomem ksenonu, teoretycznie powinna oderwać od niego elektron i wywołać scyntylację . Zastosowanie ksenonu powinno umożliwić odróżnienie tego oddziaływania od innych podobnych zdarzeń powodowanych przez cząstki, takie jak promieniowanie kosmiczne . Jednak eksperyment z ksenonem przeprowadzony w krajowym laboratorium Gran Sasso we Włoszech nie umożliwił jeszcze potwierdzenia istnienia WIMP. Nawet jeśli nie zostanie wykryty żaden WIMP, ten eksperyment powinien pomóc poszerzyć wiedzę o ciemnej materii, a także o innych modelach fizycznych. Detektor używany obecnie w tym eksperymencie jest pięć razy bardziej czuły niż jakikolwiek inny instrument na świecie, a jego czułość ma zostać jeszcze poprawiona o rząd wielkości w 2008 roku ( ) .
Ksenon jest najczęściej używanym paliwem do napędzania jonów w statkach kosmicznych ze względu na niską energię jonizacji na jednostkę masy atomowej oraz zdolność do przechowywania go w postaci ciekłej w temperaturach zbliżonych do temperatury pokojowej (pod wysokim ciśnieniem) i łatwego powrotu do postaci gazowej stan do zasilania silnika. Obojętny charakter ksenonu sprawia, że jest on mniej zanieczyszczający i mniej korozyjny dla silników jonowych niż inne paliwa, takie jak rtęć czy cez . Ksenon został po raz pierwszy użyty w silnikach jonowych w satelitach w latach siedemdziesiątych ( ) . Następnie był używany jako paliwo do europejskiego pojazdu kosmicznego Smart 1 oraz jako paliwo do trzech silników jonowych amerykańskiej sondy Dawn .
W chemii analitycznej , perxenates służą jako utleniacze. Difluorek ksenonu stosuje się trawienie krzemu , zwłaszcza do wytwarzania MEMS ( System mikroelektromechanicznych ). Fluorouracyl , lek raka , może być otrzymany przez reakcję difluorek ksenonu z uracylem . Ksenon jest również w dyfrakcji rozwiązać strukturę z białkami . Pod ciśnieniem 0,5 do 5 MPa ksenon preferencyjnie wiąże się z hydrofobowymi wnękami białek i może być użyty do odzyskania fazy metodą derywatyzacji ciężkich atomów.
Nieradioaktywny ksenon jest popularny jako środek znieczulający, a radioaktywny 133 Xe stał się cenionym środkiem przez niektórych lekarzy i biologów do badań czynności płuc i do stawiania pewnych diagnoz. W obu przypadkach ważne jest, aby pacjent otrzymał dawkę przepisaną w protokole.
Jednak ksenon szybko rozpuszcza się w większości tworzyw sztucznych i gum . Dlatego może stopniowo przeciekać, jeśli zakrętki pojemników są wykonane z tych materiałów. Ksenon można jednak bezpiecznie przechowywać w normalnych warunkach temperatury i ciśnienia, jeśli znajduje się w zamkniętych szklanych lub metalowych pojemnikach.
Należy zachować szczególną ostrożność przy przechowywaniu 133 Xe, ponieważ poza tym, że jest drogi, jest radioaktywny (okres półtrwania: 5,245 dni).
Wytwarzany z uranu 235 , którego jest jednym z produktów rozszczepienia , jest dostarczany w fiolkach o pojemności 2 ml zawierających 370 lub 740 megabekereli (10 lub 20 milikurów ) ksenonu 133 .
W momencie kalibracji przygotowany gaz zawierał nie więcej niż 0,3% ksenonu 133m ; nie więcej niż 1,5% ksenonu 131m ; nie więcej niż 0,06% kryptonu 85 i nie więcej niż 0,01% jodu 131, przy czym nie mniej niż 99,9% promieniotwórczości pochodzi z ksenonu promieniotwórczego, o którym wiadomo, że zachowuje się w organizmie jako niepromieniotwórczy ksenon. Skład ten będzie się zmieniał w czasie ( por. rozpad promieniotwórczy, a następnie ewentualne wycieki po wlaniu do eksperymentalnego pojemnika).
Na przykład butelki 133 Xe z „wielokrotnym wtryskiem” używane w latach 60. i na początku lat 70. traciły od 5 do 6% ksenonu dziennie (nawet gdy były przechowywane zamknięte). Ten rodzaj wycieku można zmniejszyć o 70 do 80% przez zimno. Podobnie plastikowa strzykawka zawierająca roztwór ksenonu spontanicznie traci ½ do 1% swojej zawartości na godzinę. Wykazano również, że ksenon, który jest stosunkowo słabo rozpuszczalny w roztworach soli, może być uwalniany z roztworu i przenikać do gumowej uszczelki tłoka tej strzykawki. Wykonuje się 2,5 cm 3 strzykawki zawierającej 0,5 ml roztworu ksenonem może stracić 50% jego ksenonu w ciągu 2 godzin.
System dostarczania ksenonu 133 do inhalacji gazu (taki jak maski oddechowe lub spirometry ) i związane z nim zespoły rurek muszą być uszczelnione, aby uniknąć uwalniania radioaktywności do środowiska (które musi być chronione przez system wentylacji)./odpowiednia filtracja).
W przeciwieństwie do innych gazów szlachetnych ksenon nie jest obojętny.
Chociaż w stanie czystym nie jest uważany za naprawdę toksyczny, łatwo rozpuszcza się we krwi i jest jedną z substancji, które mogą przekroczyć barierę krew-mózg . Od pewnej dawki powoduje częściowe znieczulenie (lub całkowite w przypadku inhalacji w większej dawce). Powyżej pewnej dawki jest duszący.
Z drugiej strony, związki ksenonu są toksyczne, aw wielu przypadkach wybuchowe ze względu na ich wyraźną zdolność utleniania i tendencję do oddzielania tlenu i ksenonu.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | h | Hej | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Być | b | VS | NIE | O | F | Urodzić się | |||||||||||||||||||||||||
3 | nie dotyczy | Mg | Glin | TAk | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | To | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Współ | Lub | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Tak | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | płyta CD | w | Sn | Sb | ty | i | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | ten | Ten | Pr | NS | Po południu | Sm | Miał | Bóg | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Czytać | Hf | Twój | W | D | Kość | Ir | Pt | Na | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Na | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | NS | Rocznie | U | Np | Mógł | Jestem | Cm | Bk | cf | Jest | Fm | Md | Nie | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Metale alkaliczne |
Ziemia alkaliczna |
Lantanowce |
Metale przejściowe |
Słabe metale |
metalem loids |
Długoterminowe metale |
geny halo |
Gazy szlachetne |
Przedmioty niesklasyfikowane |
aktynowce | |||||||||
Superaktynowce |