Кіріспе
Атомдық нөмірі 54, бірақ массалық саны әртүрлі нуклидтер. Табиғи ксенон (54Xe) жеті тұрақты изотоптан және екі өте ұзақ өмір сүретін изотоптан тұрады. 124Xe (жартылай ыдырау мерзімі) – барлық нуклидтердің арасындағы ең ұзақ жартылай ыдырау мерзіміне ие, және осында оқиғалардың екі рет электронды тұтқындауы байқалды. 126Xe және 134Xe изотоптары да қос бета ыдырауына ұшырауы мүмкін деп болжанады, бірақ бұл процесс осы изотоптарда ешқашан байқалмаған, сондықтан олар тұрақты деп есептеледі. Осы тұрақты түрлерден басқа, 32 жасанды тұрақсыз изотоптар мен әртүрлі изомерлер зерттелді, олардың ең ұзақ өмір сүретіні – 127Xe, оның жартылай ыдырау мерзімі 36,345 күн. Барлық басқа изотоптардың жартылай ыдырау мерзімі 12 күннен кем, көбінесе 20 сағаттан да аз. Ең аз өмір сүретін изотоп – 108Xe, оның жартылай ыдырау мерзімі 58 мкс, және ол протон мен нейтронның тең санына ие ең ауыр нуклид болып табылады. Белгілі изомерлердің ішіндегі ең ұзақ өмір сүретіні – 131mXe, оның жартылай ыдырау мерзімі 11,934 күн. 129Xe, 129I-дың бета ыдырауынан пайда болады (жартылай ыдырау мерзімі: 16 миллион жыл); 131mXe, 133Xe, 133mXe және 135Xe – 235U және 239Pu-дың бөлшектену өнімдерінің бір бөлігі, сондықтан олар ядролық жарылыстарды анықтау үшін қолданылады. Жасанды изотоп 135Xe ядролық бөліну реакторларының жұмысында маңызды рөл атқарады. 135Xe жылулық нейтрондар үшін өте үлкен қимаға ие, 2,65×106 барн, сондықтан ол нейтронды сіңіретін немесе "улағыш" ретінде әрекет етеді, ол белгілі бір уақыттан кейін тізбекті реакцияны баяулатуға немесе тоқтатуға мүмкіндік береді. Бұл американдық Манхэттен жобасының плутоний өндіруге арналған алғашқы ядролық реакторларында анықталған. Осы әсерге байланысты, конструкторлар реактордың реактивтілігін (ядролық отынның басқа атомдарын бөлшектеуге қабілетті нейтрондар саны) тізбекті реакцияны бастау үшін қажетті бастапқы мәннен жоғарылату үшін шаралар қолдануы керек. Осы себепті, ядролық жарылыста және электр станциясында пайда болатын бөлшектену өнімдері айтарлықтай ерекшеленеді, себебі олардың көп бөлігі тұрақты реактордағы нейтрондарды сіңіреді, ал бомба жарылысынан бұрын олардың ешқайсысы ксенонға ыдырауға уақыт таппайды. Ядролық реакторлардан шығатын радиоактивті ксенон изотоптарының салыстырмалы түрде жоғары концентрациясы, отын таяқшаларының жарылуынан немесе салқындату суындағы уранның бөлінуінен осы бөліну газының шығарылуына байланысты кездеседі. Бұл изотоптардың концентрациясы әдетте табиғи түрде кездесетін 222Rn радиоактивті асыл газға қарағанда төмен болады. Ксенон екі аталық изотоптың іздерін анықтауға мүмкіндік беретін зат болғандықтан, метеориттердегі Xe изотоптарының арақатынасы Күн жүйесінің қалыптасуын зерттеу үшін қуатты құрал болып табылады. I Xe әдісімен даулау, ядролық синтез бен күн тұмандығынан қатты дененің конденсациясы арасындағы уақытты анықтауға мүмкіндік береді (ксенон газ болғандықтан, заттың ішінде конденсациядан кейін пайда болған бөлігі ғана болады). Ксенон изотоптары Жердің дифференциациясын түсіну үшін де қуатты құрал болып табылады. Жаңа Мексикадағы көмірқышқыл газынан табылған 129Xe артық мөлшері, Жердің қалыптасуынан кейін көп ұзамай мантиядан шыққан газдардың ыдырауынан пайда болған деп есептеледі. Атмосфералық ксенонның изотоптық құрамы, мүмкін, атмосфералық О2 деңгейінің өсуі нәтижесінде, ГОЭ-ге дейін ауытқып, кейін тұрақтанған деп ұсынылған.
Naturally occurring xenon (54Xe) consists of seven stable isotopes and two very long lived isotopes. Double electron capture has been observed in 124Xe (half life ) which are among the longest measured half lives of all nuclides. The isotopes 126Xe and 134Xe are also predicted to undergo double beta decay, but this process has never been observed in these isotopes, so they are considered to be stable. Beyond these stable forms, 32 artificial unstable isotopes and various isomers have been studied, the longest lived of which is 127Xe with a half life of 36.345 days. All other isotopes have half lives less than 12 days, most less than 20 hours. The shortest lived isotope, 108Xe, has a half life of 58 μs, and is the heaviest known nuclide with equal numbers of protons and neutrons. Of known isomers, the longest lived is 131mXe with a half life of 11.934 days. 129Xe is produced by beta decay of 129I (half life: 16 million years); 131mXe, 133Xe, 133mXe, and 135Xe are some of the fission products of both 235U and 239Pu, so are used as indicators of nuclear explosions. The artificial isotope 135Xe is of considerable significance in the operation of nuclear fission reactors. 135Xe has a huge cross section for thermal neutrons, 2.65×106 barns, so it acts as a neutron absorber or "poison" that can slow or stop the chain reaction after a period of operation. This was discovered in the earliest nuclear reactors built by the American Manhattan Project for plutonium production. Because of this effect, designers must make provisions to increase the reactor's reactivity (the number of neutrons per fission that go on to fission other atoms of nuclear fuel) over the initial value needed to start the chain reaction. For the same reason, the fission products produced in a nuclear explosion and a power plant differ significantly as a large share of will absorb neutrons in a steady state reactor, while basically none of the will have had time to decay to xenon before the explosion of the bomb removes it from the neutron radiation. Relatively high concentrations of radioactive xenon isotopes are also found emanating from nuclear reactors due to the release of this fission gas from cracked fuel rods or fissioning of uranium in cooling water. The concentrations of these isotopes are still usually low compared to the naturally occurring radioactive noble gas 222Rn. Because xenon is a tracer for two parent isotopes, Xe isotope ratios in meteorites are a powerful tool for studying the formation of the Solar System. The I Xe method of dating gives the time elapsed between nucleosynthesis and the condensation of a solid object from the solar nebula (xenon being a gas, only that part of it that formed after condensation will be present inside the object). Xenon isotopes are also a powerful tool for understanding terrestrial differentiation. Excess 129Xe found in carbon dioxide well gases from New Mexico was believed to be from the decay of mantle derived gases soon after Earth's formation. It has been suggested that the isotopic composition of atmospheric xenon fluctuated prior to the GOE before stabilizing, perhaps as a result of the rise in atmospheric O2.
Ксенон-133
Ксенон-133 (Xeneisol сауда маркасымен, ATC кодымен дәрі ретінде сатылады) – ксенонның изотопы. Бұл радионуклид, ол өкпе функциясын бағалау және өкпелерді бейнелеу үшін ингаляцияланады. Сондай-ақ, қан ағынын, әсіресе миды бейнелеу үшін қолданылады. 133Xe маңызды ядролық бөліну өнімі болып табылады. Кейбір атом электр станцияларында атмосфераға шамалы мөлшерде шығарылады.
Ксенон-135
Ксенон-135 – уранның бөлінуі кезінде түзілетін радиоактивті ксенон изотопы. Оның жартылай ыдырау периоды шамамен 9,2 сағатты құрайды және ол белгілі ең күшті нейтронды жұтатын ядролық у (нейтронды жұту қимасы 2 миллион барнға тең). Бөлінуден түзілген ксенон-135-тің жалпы шығымы 6,3% құрайды, бірақ оның көп бөлігі теллурий-135 және йод-135-тің радиоактивті ыдырауынан пайда болады. Xe 135 ядролық реактордың жұмысына маңызды әсер етеді (ксенон шұңқыры). Кейбір атом электр станциялары атмосфераға шамалы мөлшерде шығарады.
Ксенон-136
Ксенон-136 – ксенонның барий-136-ға дейін қос бета ыдырауына ұшырайтын изотопы, оның жартылай ыдырау мерзімі 2,11 жылға жетеді, бұл ғаламның жасынан (13,799) 10-нан астам рет ұзақ. Ол нейтриносыз қос бета ыдырауын іздеу үшін байытылған ксенон обсерваториясы экспериментінде қолданылуда.