氙的同位素

氙（氙，原子量：131.293(6)）的同位素，其中有5个稳定同位素和2个观测上稳定的同位素，这7种同位素都可以在天然的氙元素中找到，是所有元素中，稳定元素第二多的元素。除这些稳定同位素之外，氙还有40多种不稳定同位素。其中寿命最长的为124Xe，它会进行双β衰变，半衰期为2.1121年。氙同位素的相对比例对研究太阳系早期历史有重要的作用。

**自然存在的氙同位素**
在自然存在的氙元素中存在9种不同的氙同位素，其中有5个稳定同位素、2个观测上稳定的同位素和2个极微弱放射性同位素。由于134Xe根据预测能够进行双重β衰变，但这未经实验证明，因此该同位素仍被认为是稳定的。氙是自然存在同位素第二多的元素，最多的是锡，其共有7个稳定同位素和3个观测上稳定的同位素。稳定同位素数量高于7个的元素只有锡。
在自然存在的氙同位素中，丰度最高的是氙-132，占26.9%、其次为氙-129，占26.4%、再来是氙-131，占21.2%、以及氙-134，占10.4%、还有氙-136，占8.86%，其余丰度皆在5%以下，包括氙-130（丰度：4.07%）、氙-128（丰度：1.91%）、氙-124（丰度：0.095%）以及氙-126（丰度：0.089%），其中氙-136和氙-124有微弱的放射性，前者会经由双重β衰变衰变成钡-136，半衰期约2×1021年，后者会经由双电子俘获衰变成碲-124，半衰期约1.8×1022年。
能够形成氙的自然过程包括：超新星爆炸，红巨星用尽氢燃料进入渐近巨星分支后的慢中子捕获过程（s-过程），一般新星爆炸，以及碘、铀和钚等元素的放射性衰变。 

**氙-124**
氙-124是一种自然存在的氙放射性同位素之一，在天然氙元素中第二少的同位素，丰度约为0.095%。最少的是氙-126，丰度约只有0.089%。124Xe能够进行双电子俘获衰变成碲-124，半衰期约1.8×1022年。

**氙-129**
氙-129是氙的稳定同位素之一，丰度约为26.4%，是天然氙元素中第二多的同位素。最多的是氙-132，丰度约为26.9%。
氙-129是碘-129的衰变产物，半衰期约为1.6147年ref，由于太阳系形成早期的碘-129几乎都衰变成氙-129了，因此有时会称碘-129是一种已灭绝的天然放射性同位素，也因此，氙-129的比例对研究太阳系早期历史有重要的作用。
氙-129有两种核同质异能素，其中基态的氙-129质量为128.9047794，质量欠缺为-88.6960MeV，具有自旋1/2，由于129Xe原子核的自旋为1/2，所以其电四极矩为零，故129Xe核在与其他原子撞击时，不会有任何四极相互作用。这使得它的超极化状态能够持续更长的时间，甚至在激光束关闭及碱气体在室温表面冷凝后，仍能保留该状态。129Xe的自旋极化在血液中能持续数秒，在气态下持续数小时，并在深度冷冻的固态下持续数天。
另外一种核同质异能素为氙-129m，激发能量为236.14 keV，但比基态的氙-129还不稳定，半衰期只有8天19时，会经由核异构转变衰变，跃迁回基态的氙-129，并释放γ射线光子。
在医学上，超极化的129Xe同位素在磁共振造影中更易检测，所以被用于研究包括肺在内的各种器官，例如肺内气体的流动。

**氙-131**
氙-131是一种自然存在的氙同位素之一，在天然氙元素中排第三位，丰度约为21.2%，与前两个同位素氙-132、氙-129相当，约各占三分之一。
氙-131与氙-129都具有非零的固有角动量（自旋，可用于核磁共振）。利用圆极化光和铷气体，氙的核自旋对齐可以超越普通的极化。如此产生的自旋极化能够超过其最高可能值的50%，远远大于玻尔兹曼分布的平衡值（在室温下通常不超过最高值的0.001%）。这种非平衡态的自旋对齐是短暂的，称为超极化现象。对氙进行超极化的过程叫做光抽运（但不同于激光抽运）。
氙-131有一种核同质异能素激发能量为163.930 keV，半衰期不到12天，会经由核异构转变衰变，跃迁回基态的氙-131，并释放γ射线光子。

**氙-134**
氙-134是一种自然存在的氙同位素之一，在天然氙元素中排第四位，丰度约为10.4%，是一种观测上稳定的同位素。它理论上能通过双重β衰变衰变成钡-134，但其衰变未经实验发现，半衰期至少2.822年。

**氙-136**
氙-136是一种自然存在的氙放射性同位素之一，在天然氙元素中第五多的同位素，丰度约为8.86%，具有微弱的放射性，会经由双重β衰变，衰变成钡-136。氙-136具有极长的半衰期2.165×1021年，其寿命已超过宇宙年龄。

**氙的放射性同位素**
氙有40多种不稳定的放射性同位素，其中寿命最长的为124Xe，它会进行双电子俘获衰变，半衰期为1.822年。另外131mXe、133Xe、133mXe和135Xe都是235U和239Pu的核裂变产物，因此被用作探测核爆炸的发生。

**氙-113**
氙-113是氙的放射性同位素之一，是氙的同位素中衰变时会有最多衰变方式的核素。氙-113的质量欠缺约为-62.2036 MeV，半衰期有2.74秒，其衰变时92.98%的氙-113经过正电子发射衰变成碘-113、7%的氙-113会释放出一个正电子和一个电微中子和一个质子衰变成碲-112、有0.011%的氙-113会发生α衰变，衰变成碲-109，其余的氙-113则会同时释放正电子及α粒子。

**氙-123**
氙-123是氙的同位素中，唯二会进行电子俘获衰变的同位素之一，半衰期约为两小时，另外一种会进行电子俘获衰变的同位素是氙-127。

**氙-127**
氙-127是氙的同位素中，唯二会进行电子俘获衰变的同位素中，稳定性最佳的同位素，比另外一种会进行电子俘获衰变的氙-123半衰期长，氙-127的半衰期超过一个月，约为36天，而氙-123半衰期约只有两小时。氙-127和氙-123同样拥有一种核同质异能素，同样是以氙-127较为稳定：m半衰期为69秒，而m仅有5微秒。

**氙-133**

氙-133是氙的放射性同位素之一，会经由β衰变衰变成铯-133，半衰期约5天6小时，可以用于医疗用途中，在医疗药品中称为Xeneisol，解剖学治疗学及化学分类系统代码为EX03。氙-133是可以进行肺部成像的吸入评估肺功能的放射性同位素，它还可用于将血液流动成像，尤其是在大脑中，放射性同位素133Xe的伽马射线也可用来对心、肺和脑进行成像，例如单光子发射电脑摄影。133Xe也被用于测量血流。。此外，氙-133也是一种裂变产物。

**氙-135**
氙-135是氙的放射性同位素之一，会经由β衰变衰变成铯-135，半衰期约9小时8分钟，可在核反应炉中对可以裂变物质进行中子照射产生。135Xe在核裂变反应炉中具有重要的作用。135Xe的热中子截面很高（2.6×106靶恩），因此可用作中子吸收剂或中子毒物，从而减慢或停止连锁反应。美国曼哈顿计划中用来产生钚元素的最早期反应炉就用到了氙的这一作用。135Xe在反应炉中作为中子毒物，对切尔诺贝尔核事故有着重要的影响。反应炉的关闭或功率的降低可以造成135Xe的积聚，使反应炉进入所谓的碘坑（或称氙坑）状态。氙-135是核反应炉中最重要的中子吸收剂，可通过碘-135的衰变产生。
氙-135有一种核同质异能素，m，激发能量约为526.551 keV，但半衰期比基态的氙-135短得多，只有约15分钟。大部分的m会经由核异构转变衰变，跃迁回基态的氙-135，只有少数的m，约2万5千个m中，只有1个m会发生贝他衰变衰变成铯-135。

**图表**
108Xe
54
54

u=us
α
104Te
0+
109Xe
54
55

13(2) ms
α
105Te
110Xe
54
56
109.94428(14)
310(190) ms105(+35-25) ms
β+
110I
0+
α
106Te
111
54
57
110.94160(33)#
740(200) ms
β+ (90%)
111I
5/2+#
α (10%)
107Te
112Xe
54
58
111.93562(11)
2.7(8) s
β+ (99.1%)
112I
0+
α (.9%)
108Te
113Xe
54
59
112.93334(9)
2.74(8) s
β+ (92.98%)
113I
(5/2+)#
β+, p (7%)
112Te
α (.011%)
109Te
β+, α (.007%)
109Sb
114Xe
54
60
113.927980(12)
10.0(4) s
β+
114I
0+
115Xe
54
61
114.926294(13)
18(4) s
β+ (99.65%)
115I
(5/2+)
β+, p (.34%)
114Te
β+, α (3×10−4%)
111Sb
116Xe
54
62
115.921581(14)
59(2) s
β+
116I
0+
117Xe
54
63
116.920359(11)
61(2) s
β+ (99.99%)
117I
5/2(+)
β+, p (.0029%)
116Te
118Xe
54
64
117.916179(11)
3.8(9) min
β+
118I
0+
119Xe
54
65
118.915411(11)
5.8(3) min
β+
119I
5/2(+)
120Xe
54
66
119.911784(13)
40(1) min
β+
120I
0+
121Xe
54
67
120.911462(12)
40.1(20) min
β+
121I
(5/2+)
122Xe
54
68
121.908368(12)
20.1(1) h
β+
122I
0+
123Xe
54
69
122.908482(10)
2.08(2) h
EC
123I
1/2+
123mXe
185.18(22) keV
5.49(26) µs
7/2(-)
124Xe
54
70
123.905893(2)
1.8(b=0.1 (sys))22 yr
εε
124Te
0+
9.52(3)×10−4
125Xe
54
71
124.9063955(20)
16.9(2) h
β+
125I
1/2(+)
125m1Xe
252.60(14) keV
56.9(9) s
IT
125Xe
9/2(-)
125m2Xe
295.86(15) keV
0.14(3) µs
7/2(+)
126Xe
54
72
125.904274(7)
观测上稳定
0+
8.90(2)×10−4
127Xe
54
73
126.905184(4)
36.345(3) d
EC
127I
1/2+
127mXe
297.10(8) keV
69.2(9) s
IT
127Xe
9/2-
128Xe
54
74
127.9035313(15)
Stable
0+
0.019102(8)
129Xegroup="n"
54
75
128.9047794(8)
Stable
1/2+
0.264006(82)
129mXe
236.14(3) keV
8.88(2) d
IT
129Xe
11/2-
130Xe
54
76
129.9035080(8)
Stable
0+
0.040710(13)
131Xe
54
77
130.9050824(10)
Stable
3/2+
0.212324(30)
131mXe
163.930(8) keV
11.934(21) d
IT
131Xe
11/2-
link=yes
54
78
131.9041535(10)
Stable
0+
0.269086(33)
132mXe
2752.27(17) keV
8.39(11) ms
IT
132Xe
(10+)
133Xe
54
79
132.9059107(26)
5.2475(5) d
β-
133Cs
3/2+
133mXe
233.221(18) keV
2.19(1) d
IT
133Xe
11/2-
134Xe
54
80
133.9053945(9)
观测上稳定 
0+
0.104357(21)
134m1Xe
1965.5(5) keV
290(17) ms
IT
134Xe
7-
134m2Xe
3025.2(15) keV
5(1) µs
(10+)

54
81
134.907227(5)
9.14(2) h
β-
135Cs
3/2+
135mXe
526.551(13) keV
15.29(5) min
IT (99.99%)
135Xe
11/2-
β- (.004%)
135Cs
136Xe
54
82
135.907219(8)
2.165(b=0.059 (sys))×10su|p=21|b=yr
β-β-
136Ba
0+
0.088573(44)
136mXe
1891.703(14) keV
2.95(9) µs

6+
137Xe
54
83
136.911562(8)
3.818(13) min
β-
137Cs
7/2-
138Xe
54
84
137.91395(5)
14.08(8) min
β-
138Cs
0+
139Xe
54
85
138.918793(22)
39.68(14) s
β-
139Cs
3/2-
140Xe
54
86
139.92164(7)
13.60(10) s
β-
140Cs
0+
141Xe
54
87
140.92665(10)
1.73(1) s
β- (99.45%)
141Cs
5/2(-#)
β-, n (.043%)
140Cs
142Xe
54
88
141.92971(11)
1.22(2) s
β- (99.59%)
142Cs
0+
β-, n (.41%)
141Cs
143Xe
54
89
142.93511(21)#
0.511(6) s
β-
143Cs
5/2-
144Xe
54
90
143.93851(32)#
0.388(7) s
β-
144Cs
0+
β-, n
143Cs
145Xe
54
91
144.94407(32)#
188(4) ms
β-
145Cs
(3/2-)#
146Xe
54
92
145.94775(43)#
146(6) ms
β-
146Cs
0+
147Xe
54
93
146.95356(43)#
130(80) ms0.10(+10-5) s
β-
147Cs
3/2-#
β-, n
146Cs
148Xe
54
94
85(15) ms
β-
148Cs
0+
149Xe
54
95
50 ms#
3/2−#
150Xe
54
96
40 ms#
0+