Ксенон

КСЕНОН, Xe (от греческого xenos — чужой * а. xenon; н. xenon; ф. xenon; и. xenon),- химический элемент VIII группы периодической системы Менделеева, относится к инертным газам, атомный номер 54, атомная масса 131,3. Природный ксенон — смесь девяти стабильных изотопов, среди которых наиболее распространены ¹²⁹Xe, ¹³¹Xe, ¹³²Xe. Открыт в 1898 английским учёными У. Рамзаем и М. Траверсом.

Ксенон — одноатомный инертный газ без цвета и запаха. Плотность 5851 кг/м³, t плавления -111,8°С, t кипения -108,1°С. В твёрдом состоянии имеет кубическую гранецентрированную решётку; параметр элементарной ячейки а=0,625 нм (при -185°С). Ксенон проявляет степени окисления +1, +2, +4, +6, +8. Непосредственно ксенон взаимодействует только со фтором, образуя XeF₂, XeF₄, XeF₆. Наиболее устойчив XeF₄, из которого в водном растворе получается неустойчивый, нелетучий и взрывчатый триоксид XeO₃; известен и тетраоксид XeO₄. В водных растворах образуются соли ксеноновой кислоты, получены также соли с 8-валентным ксеноном — перксенаты. Синтезированы двойные соли: XeF₂•2SbF₅, XeF₆•AsF₃ и др. Ксенон образует также клатраты (например, Xe•5,75Н₂О и др.).

В природных условиях соединения ксенона неизвестны. В изученных породах ювенильного происхождения концентрация ксенона варьирует более чем в 1000 раз; наиболее вероятная концентрация ксенона в базальтах, кимберлитах и включениях в них 7•10^-12 см³/г. В глинах концентрация ксенона от 10^-10 до 10^-8 см³/г. В воздухе объёмная концентрация ксенона 8,77•10^-6%. Общее количество ксенона в атмосфере Земли 3,5•10¹⁷ см³. В мантии до глубины 200-400 км общее количество ксенона много меньше, чем в атмосфере. Изотопный состав мантийного ксенона практически неотличим от изотопного состава атмосферного ксенона. Большое обогащение изотопом ¹²⁹Xe найдено в каменных и железных (в силикатных и сульфидных включениях) метеоритах, в атмосфере Mapca. В урансодержащих минералах имеется ксенон спонтанного деления ²³⁸U (изотопы ¹³⁶Xe, ¹³⁴Xe, ¹³²Xe, ¹³¹Xe) и ксенон нейтронно-индуцированного деления ²³⁵U (те же изотопы и ¹²⁹Xe Соотношение концентрации этих изотопов ксенона зависит от химического состава минерала. В теллуридах, теллуровисмутитах и других минералах Te накапливается изотоп ¹³⁰Xe за счёт 2b^- -распада ¹³⁰Te (ТЅ=10²¹ лет). В некоторых баритах в земных условиях, а также во внеземном веществе (метеориты, лунный грунт) содержатся нейтронно-дефицитные изотопы ксенона ¹²⁴Xe, ¹²⁶Xe, ¹²⁸Xe, ¹²⁹Xe, ¹³⁰Xe, ¹³¹Xe — продукты расщепления атомных ядер Ba и редкоземельных элементов высокоэнергетичными протонами космического излучения.

В промышленности ксенон получают из воздуха методом глубокого охлаждения с последующей ректификацией. Используют ксенон для наполнения ламп накаливания, рентгеновских трубок и мощных газоразрядных и импульсных источников света. Радиоактивные изотопы ксенона применяют в качестве источников излучения в радиографии. Определение концентрации изотопов ксенона в урановых минералах позволяет определить их возраст.