氙（，原子量：131293 6）的同位素，其中有 5 個穩定同位素和 2 個觀測上穩定的同位素，這 7 種同位素都可以在天然的氙元素中找到，是所有元素中，穩定元素第二多的元素。除這些穩定同位素之外，氙還有 40 多種不穩定同位素。其中壽命最長的為 124Xe，它會進行雙 β 衰變，半衰期為 211 年。氙同位素的相對比例對研究太陽系早期歷史有重要的作用。 自然存在的氙同位素 在自然存在的氙元素中存在 9 種不同的氙同位素，其中有 5 個穩定同位素、2 個觀測上穩定的同位素和 2 個極微弱放射性同位素。由於 134Xe 根據預測能夠進行雙重 β 衰變，但這未經實驗證明，因此該同位素仍被認為是穩定的。氙是自然存在同位素第二多的元素，最多的是錫，其共有 7 個穩定同位素和 3 個觀測上穩定的同位素。穩定同位素數量高於 7 個的元素只有錫。 在自然存在的氙同位素中，豐度最高的是氙 132，佔 269、其次為氙 129，佔 264、再來是氙 131，佔 212、以及氙 134，佔 104、還有氙 136，佔 886，其餘豐度皆在 5 以下，包括氙 130（豐度：407）、氙 128（豐度：191）、氙 124（豐度：0095）以及氙 126（豐度：0089），其中氙 136 和氙 124 有微弱的放射性，前者會經由雙重 β 衰變衰變成鋇 136，半衰期約 21021 年，後者會經由雙電子俘獲衰變成碲 124，半衰期約 181022 年。 能夠形成氙的自然過程包括：超新星爆炸，紅巨星用盡氫燃料進入漸近巨星分支後的慢中子捕獲過程（s 過程），一般新星爆炸，以及碘、鈾和鈽等元素的放射性衰變。 氙 124 氙 124 是一種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，豐度約為 0095。最少的是氙 126，豐度約只有 0089。124Xe 能夠進行雙電子俘獲衰變成碲 124，半衰期約 181022 年。 氙 129 氙 129 是氙的穩定同位素之一，豐度約為 264，是天然氙元素中第二多的同位素。最多的是氙 132，豐度約為 269。 氙 129 是碘 129 的衰變產物，半衰期約為 1614 年，由於太陽系形成早期的碘 129 幾乎都衰變成氙 129 了，因此有時會稱碘 129 是一種已滅絕的天然放射性同位素，也因此，氙 129 的比例對研究太陽系早期歷史有重要的作用。 氙 129 有兩種核同質異能素，其中基態的氙 129 質量為 1289047794，質量欠缺為 886960MeV，具有自旋 12，由於 129Xe 原子核的自旋為 12，所以其電四極矩為零，故 129Xe 核在與其他原子撞擊時，不會有任何四極相互作用。這使得它的超極化狀態能夠持續更長的時間，甚至在雷射束關閉及鹼氣體在室溫表面冷凝後，仍能保留該狀態。129Xe 的自旋極化在血液中能持續數秒，在氣態下持續數小時，並在深度冷凍的固態下持續數天。 另外一種核同質異能素為氙 129m，激發能量為 23614 keV，但比基態的氙 129 還不穩定，半衰期只有 8 天 19 時，會經由核異構轉變衰變，躍遷回基態的氙 129，並釋放 γ 射綫光子。 在醫學上，超極化的 129Xe 同位素在磁共振造影中更易檢測，所以被用於研究包括肺在內的各種器官，例如肺內氣體的流動。 氙 131 氙 131 是一種自然存在的氙同位素之一，在天然氙元素中排第三位，豐度約為 212，與前兩個同位素氙 132、氙 129 相當，約各佔三分之一。 氙 131 與氙 129 都具有非零的固有角動量（自旋，可用於核磁共振）。利用圓極化光和銣氣體，氙的核自旋對齊可以超越普通的極化。如此產生的自旋極化能夠超過其最高可能值的 50，遠遠大於玻爾茲曼分佈的平衡值（在室溫下通常不超過最高值的 0001）。這種非平衡態的自旋對齊是短暫的，稱為超極化現象。對氙進行超極化的過程叫做光抽運（但不同於雷射抽運）。 氙 131 有一種核同質異能素激發能量為 163930 keV，半衰期不到 12 天，會經由核異構轉變衰變，躍遷回基態的氙 131，並釋放 γ 射綫光子。 氙 134 氙 134 是一種自然存在的氙同位素之一，在天然氙元素中排第四位，豐度約為 104，是一種觀測上穩定的同位素。它理論上能透過雙重 β 衰變衰變成鋇 134，但其衰變未經實驗發現，半衰期至少 28 年。 氙 136 氙 136 是一種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，豐度約為 886，具有微弱的放射性，會經由雙重 β 衰變，衰變成鋇 136。氙 136 具有極長的半衰期 21651021 年，其壽命已超過宇宙年齡。 氙的放射性同位素 氙有 40 多種不穩定的放射性同位素，其中壽命最長的為 124Xe，它會進行雙電子俘獲衰變，半衰期為 18 年。另外 131mXe、133Xe、133mXe 和 135Xe 都是 235U 和 239Pu 的核裂變產物，因此被用作探測核爆炸的發生。 氙 113 氙 113 是氙的放射性同位素之一，是氙的同位素中衰變時會有最多衰變方式的核素 G Audi O Bersillon J Blachot AH Wapstra The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties Nuc Phys A 729 pp 3128 2003。氙 113 的質量欠缺約為 622036 MeVXenon113 nndcbnlgov 2014920，半衰期有 274 秒，其衰變時 9298 的氙 113 經過正電子發射衰變成碘 113、7 的氙 113 會釋放出一個正電子和一個電微中子和一個質子衰變成碲 112、有 0011 的氙 113 會發生 α 衰變，衰變成碲 109，其餘的氙 113 則會同時釋放正電子及 α 粒子。 氙 123 氙 123 是氙的同位素中，唯二會進行電子俘獲衰變的同位素之一，半衰期約為兩小時，另外一種會進行電子俘獲衰變的同位素是氙 127。 氙 127 氙 127 是氙的同位素中，唯二會進行電子俘獲衰變的同位素中，穩定性最佳的同位素，比另外一種會進行電子俘獲衰變的氙 123 半衰期長，氙 127 的半衰期超過一個月，約為 36 天，而氙 123 半衰期約只有兩小時。氙 127 和氙 123 同樣擁有一種核同質異能素，同樣是以氙 127 較為穩定：半衰期為 69 秒，而僅有 5 微秒。 氙 133 氙 133 是氙的放射性同位素之一，會經由 β 衰變衰變成銫 133，半衰期約 5 天 6 小時，可以用於醫療用途中，在醫療藥品中稱為 Xeneisol，解剖學治療學及化學分類系統程式碼為。氙 133 是可以進行肺部成像的吸入評估肺功能的放射性同位素，它還可用於將血液流動成像，尤其是在大腦中，放射性同位素 133Xe 的伽馬射線也可用來對心、肺和腦進行成像，例如單光子發射電腦攝影。133Xe 也被用於測量血流。。此外，氙 133 也是一種裂變產物。 氙 135 氙 135 是氙的放射性同位素之一，會經由 β 衰變衰變成銫 135，半衰期約 9 小時 8 分鐘，可在核反應爐中對可以裂變物質進行中子照射產生。135Xe 在核裂變反應爐中具有重要的作用。135Xe 的熱中子截面很高（26106 靶恩），因此可用作中子吸收劑或中子毒物，從而減慢或停止連鎖反應。美國曼哈頓計劃中用來產生鈽元素的最早期反應爐就用到了氙的這一作用。135Xe 在反應爐中作為中子毒物，對切爾諾貝爾核事故有著重要的影響。反應爐的關閉或功率的降低可以造成 135Xe 的積聚，使反應爐進入所謂的碘坑（或稱氙坑）狀態。氙 135 是核反應爐中最重要的中子吸收劑，可透過碘 135 的衰變產生。 氙 135 有一種核同質異能素，，激發能量約為 526551 keV，但半衰期比基態的氙 135 短得多，只有約 15 分鐘。大部分的會經由核異構轉變衰變，躍遷回基態的氙 135，只有少數的，約 2 萬 5 千個中，只有 1 個會發生貝他衰變衰變成銫 135。 圖表 108Xe styletextalignright 54 styletextalignright 54 104Te 0 109Xe styletextalignright 54 styletextalignright 55 13 2 ms 105Te rowspan2110Xe rowspan2 styletextalignright 54 rowspan2 styletextalignright 56 rowspan210994428 14 rowspan2310 190 ms 105 3525 ms 110I rowspan20 rowspan2 rowspan2 106Te rowspan2 rowspan2 styletextalignright 54 rowspan2 styletextalignright 57 rowspan211094160 33 rowspan2740 200 ms 90 111I rowspan252 rowspan2 rowspan2 10 107Te rowspan2112Xe rowspan2 styletextalignright 54 rowspan2 styletextalignright 58 rowspan211193562 11 rowspan227 8 s 991 112I rowspan20 rowspan2 rowspan2 9 108Te rowspan4113Xe rowspan4 styletextalignright 54 rowspan4 styletextalignright 59 rowspan411293334 9 rowspan4274 8 s 9298 113I rowspan452 rowspan4 rowspan4 p 7 112Te 011 109Te 007 109Sb 114Xe styletextalignright 54 styletextalignright 60 113927980 12 100 4 s 114I 0 rowspan3115Xe rowspan3 styletextalignright 54 rowspan3 styletextalignright 61 rowspan3114926294 13 rowspan318 4 s 9965 115I rowspan352 rowspan3 rowspan3 34 114Te 3104 111Sb 116Xe styletextalignright 54 styletextalignright 62 115921581 14 59 2 s 116I 0 rowspan2117Xe rowspan2 styletextalignright 54 rowspan2 styletextalignright 63 rowspan2116920359 11 rowspan261 2 s 9999 117I rowspan252 rowspan2 rowspan2 0029 116Te 118Xe styletextalignright 54 styletextalignright 64 117916179 11 38 9 min 118I 0 119Xe styletextalignright 54 styletextalignright 65 118915411 11 58 3 min 119I 52 120Xe styletextalignright 54 styletextalignright 66 119911784 13 40 1 min 120I 0 121Xe styletextalignright 54 styletextalignright 67 120911462 12 401 20 min 121I 52 122Xe styletextalignright 54 styletextalignright 68 121908368 12 201 1 h 122I 0 123Xe styletextalignright 54 styletextalignright 69 122908482 10 208 2 h 123I 12 styletextindent1em 123mXe colspan3 styletextindent2em 18518 22 keV 549 26 µs 72 124Xe 原生核素 styletextalignright 54 styletextalignright 70 123905893 2 18 yr 124Te 0 952 3104 125Xe styletextalignright 54 styletextalignright 71 1249063955 20 169 2 h 125I 12 styletextindent1em 125m1Xe colspan3 styletextindent2em 25260 14 keV 569 9 s IT 125Xe 92 styletextindent1em 125m2Xe colspan3 styletextindent2em 29586 15 keV 014 3 µs 72 126Xe styletextalignright 54 styletextalignright 72 125904274 7 colspan3 aligncenter 觀測上穩定理論上會經由衰變，衰變成 126Te 0 890 2104 127Xe styletextalignright 54 styletextalignright 73 126905184 4 36345 3 d 127I 12 styletextindent1em 127mXe colspan3 styletextindent2em 29710 8 keV 692 9 s IT 127Xe 92 128Xe styletextalignright 54 styletextalignright 74 1279035313 15 colspan3 aligncenter 0 0019102 8 129Xe styletextalignright 54 styletextalignright 75 1289047794 8 colspan3 aligncenter 12 0264006 82 styletextindent1em 129mXe colspan3 styletextindent2em 23614 3 keV 888 2 d IT 129Xe 112 130Xe styletextalignright 54 styletextalignright 76 1299035080 8 colspan3 aligncenter 0 0040710 13 131Xe 核裂變產物 styletextalignright 54 styletextalignright 77 1309050824 10 colspan3 aligncenter 32 0212324 30 styletextindent1em 131mXe colspan3 styletextindent2em 163930 8 keV 11934 21 d IT 131Xe 112 styletextalignright 54 styletextalignright 78 1319041535 10 colspan3 aligncenter 0 0269086 33 styletextindent1em 132mXe colspan3 styletextindent2em 275227 17 keV 839 11 ms IT 132Xe 10 133Xe 有醫療用途 styletextalignright 54 styletextalignright 79 1329059107 26 52475 5 d 133Cs 32 styletextindent1em 133mXe colspan3 styletextindent2em 233221 18 keV 219 1 d IT 133Xe 112 134Xe styletextalignright 54 styletextalignright 80 1339053945 9 colspan3 aligncenter 觀測上穩定 0 0104357 21 styletextindent1em 134m1Xe colspan3 styletextindent2em 19655 5 keV 290 17 ms IT 134Xe 7 styletextindent1em 134m2Xe colspan3 styletextindent2em 30252 15 keV 5 1 µs 10 styletextalignright 54 styletextalignright 81 134907227 5 914 2 h 135Cs 32 rowspan2 styletextindent1em 135mXe rowspan2 colspan3 styletextindent2em 526551 13 keV rowspan21529 5 min IT 9999 135Xe rowspan2112 rowspan2 rowspan2 004 135Cs 136Xe 原生核素 styletextalignright 54 styletextalignright 82 135907219 8 2165 10 136Ba 0 0088573 44 styletextindent1em 136mXe colspan3 styletextindent2em 1891703 14 keV 295 9 µs 6 137Xe styletextalignright 54 styletextalignright 83 136911562 8 3818 13 min 137Cs 72 138Xe styletextalignright 54 styletextalignright 84 13791395 5 1408 8 min 138Cs 0 139Xe styletextalignright 54 styletextalignright 85 138918793 22 3968 14 s 139Cs 32 140Xe styletextalignright 54 styletextalignright 86 13992164 7 1360 10 s 140Cs 0 rowspan2141Xe rowspan2 styletextalignright 54 rowspan2 styletextalignright 87 rowspan214092665 10 rowspan2173 1 s 9945 141Cs rowspan252 rowspan2 rowspan2 043 140Cs rowspan2142Xe rowspan2 styletextalignright 54 rowspan2 styletextalignright 88 rowspan214192971 11 rowspan2122 2 s 9959 142Cs rowspan20 rowspan2 rowspan2 41 141Cs 143Xe styletextalignright 54 styletextalignright 89 14293511 21 0511 6 s 143Cs 52 rowspan2144Xe rowspan2 styletextalignright 54 rowspan2 styletextalignright 90 rowspan214393851 32 rowspan20388 7 s 144Cs rowspan20 rowspan2 rowspan2 n 143Cs 145Xe styletextalignright 54 styletextalignright 91 14494407 32 188 4 ms 145Cs 32 146Xe styletextalignright 54 styletextalignright 92 14594775 43 146 6 ms 146Cs 0 rowspan2147Xe rowspan2 styletextalignright 54 rowspan2 styletextalignright 93 rowspan214695356 43 rowspan2130 80 ms 010 105 s 147Cs rowspan232 rowspan2 rowspan2 n 146Cs 148Xe styletextalignright 54 styletextalignright 94 85 15 ms 148Cs 0 149Xe styletextalignright 54 styletextalignright 95 50 ms 32 150Xe styletextalignright 54 styletextalignright 96 40 ms 0 參考文獻 Xe Category 氙