КСЕНОН (от греч. xenos - чужой; лат. Xenon), Xe, хим. элемент VIII гр. периодич. системы, ат. н. 54, ат. м. 131,29; относится к благородным газам. Прир. ксенон, выделенный из воздуха, состоит из изотопов124Хе (0,096% по объему), 126Хе (0,090%), 128Хе (1,92%), 129Хе (26,44%), 130Хе (4,08%), 131Хе (21,18%), 132Хе (26,89%), 134Хе (10,44%), 136Хе (8,87%). Изотопный состав ксенона, выделенного из урановых минералов, иной, т.к. при делении235U и 238U образуются радиоактивные изотопы, напр. 133Хе (Т1/2 5,27 сут) и 135Хе (Т1/2 9,13 ч) - b-излучатели. Они получаются также при ядерных взрывах. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 3,5.10-27 м2, для 135Хе - 2,7.10-22 м2. Конфигурация внешней электронной оболочки 5s25p6; степени окисления +2, +4, +6, +8; энергии ионизации Хе0:Хе+:Хе2+ соотв. 12,1300 и 21,25 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,6; атомный радиус 0,218 нм, ковалентный радиус 0,130 нм.
Содержание ксенона в атмосфере 0,86-10-5 % по объему; запасы оцениваются в 1,6-1011 м3. Малораспространен в космосе (на 7,7.108атомов Не приходится 1 атом ксенона). Содержится
также в газовых включениях урансодержащих минералов (до 20% по массе) и в облученном топливе ядерных реакторов.
Свойства. Ксенон - одноатомный газ без цвета и запаха; т. кип. 165,05 К; плотн. твердого ксенона 2,700 г/см3 (133 К), жидкого 2,987 г/см3 (165 К), газообразного 5,85 кг/м3 (273 К, 0,1 МПа); tкрнт 289,74 К, р 5,84 МПа, dкрит. 1,099 г/см3; тройная точка: т-ра 161,36 К, давление 81,7 кПа, плотн. 3,540 г/см3; С0р 20,79 Дж/(моль.К); DH0пл 2,3 кДж/моль, DH0исп 12,7 кДж/моль; S0298 169,57 Дж/(моль.К); ур-ния температурной зависимости давленияпара: над твердым ксеноном lgp(Па)=-799,1/T+9,8620, над жидким lgp(МПа)=-1040,76/Т-8,25369lgT+0,00852167+22,20904; теплопроводность 0,00540 Вт/(м.К) при 273 К и 0,1 МПа; h2,1.10-5 Па.с (273 К, 0,1 МПа); диамагнитен, магн. восприимчивость -4,3.10-5; поляризуемость 4,01.10-3 нм3; коэф. самодиффузии 4,8.10-6 м2/с (273 К, 0,1 МПа); коэф. сжимаемости при 273 К: 0,9950 (0,1 МПа), 0,4255 (10 МПа). Твердый ксенон кристаллизуется в кубич. гранецентрир. решетке, а=0,6197 нм (58 К), z=4, пространств. группа Fm3m. Р-римость в воде при 0,1 МПа (в м3/кг): 0,242.10-3 (0°С), 0,097.10-3 (25 °С).
Ксенон образует соед. включения (клатраты) с водой и орг. в-вами: Хе.5,75 Н2О (т. разл. 269,8 К при 0,1 МПа; давлениедиссоциации 0,15 МПа при 273 К); 2Хе.Х.17Н2О [X=СНСl3, ССl4, (СН3)2СО]; 4Хе.ЗХ (X=С6Н5ОН, С6Н5СН3); 0,88Хе.Зb-С6Н4(ОН)2 и др. Известны эксимерные соед., напр. XeF*, XeBr*, ХеО*, ХеОН*, Xe*2, образующиеся в р-циях ксенона с галоген- или кислородсодержащими в-вами при возбуждении атомов ксенона электронным пучком, в электрич. разряде или УФ излучением. Эксимеры - активная среда в лазерах, генерирующих излучение в УФ области, напр. XeF* (352 нм, 484 нм) и ХеВr* (282 нм). Непосредственно ксенон взаимод. только с фтором, образуя XeF2, XeF4, XeF6 (см. Ксенона фториды). Др. хим. соед. ксенона получают только косвенным путем-из фторидов ксенона.
Триоксид ХеО3 - бесцв. кристаллы при нормальной т-ре; DH0обр 401,6 кДж/моль; в водных р-рах легко окисляет МпО2 до MnO4-, Np(V) до Np(VII), Pu(VI) до Pu(VII); разлагает мн. орг. в-ва с выделением СО2. Кристаллич. ХеО3 - ВВ (критич. диаметр 4 мкм), самопроизвольно взрывается уже в кол-вах, превышающих 30 мг. Водные р-ры ХеО3 получают контролируемым гидролизом XeF6 в воде или жидком HF. При добавлении MF (М=К, Rb, Cs) к таким р-рам выделяются фтороксенаты M+XeO3F- - кристаллы, устойчивые до 130-230 °С. Известны также хлороксенаты и бромоксенаты, напр. соед. ХеО3.2,25МСl (М=Rb, Cs) - кристаллы; устойчивы при нормальной т-ре. Устойчивость галогеноксенатов уменьшается с увеличением ат. м. галогена. Из водных р-ров ХеО3 при добавлении гидроксидовметаллов кристаллизуются устойчивые до ~180 °С, склонные к детонации ксенаты (ксенонаты) МНХеО4 (М=Na, К, Rb, Cs). При гидролизе XeF6 в р-рах сильных оснований, диспропорционировании ХеО3 и при озонировании р-ров ХеО3 образуются перксенаты (перксенонаты), напр. Na4XeO6, (NH4)4XeO6 - сильные окислители.
Помимо ХеО3 известен тетроксид ХеО4 с т. пл. -35,8°С - заметно разлагается при нормальной т-ре; для газа DH0обр 642,0 кДж/моль; образуется при взаимод. перксенатов с H2SO4 или безводным HF.
Получены также FXeOClO3, Хе(ОСlO3)2, FXeSO3F, FXeOPOF2, Xe(OTeF5)2, FXeN(SO2F)2 и др. При 4 К идентифицированы ХеСl2, XeClF, ХеСl4 и ХеВr2. Известны XeOnFm (п = 1,2,3, т = 2,4).
Получение. Получают ксенон как побочный продукт при воздуха разделении. Его выделяют из криптон-ксенонового концентрата (см. Криптон). Выпускают ксенон чистый (99,4% по объему) и высокой чистоты (99,9%).
Определение. Качественно ксенон обнаруживают эмиссионной спектроскопией (характеристич. линии 467,13 нм и 462,43 нм). Количественно его определяют масс-спектрометрически,
хроматографически, а также методами абсорбц. анализа.
Применение. Используют ксенон для наполнения ламп накаливания, мощных газоразрядных и импульсных источников света. Радиоактивные изотопы применяют в качестве источников излучения в радиографии и для диагностики в медицине, для обнаружения течи в вакуумных установках.
Хранят и транспортируют ксенон под давлением 5b0,5 МПа при 20 °С в герметичных стальных баллонах оранжевого цвета с черной надписью "ксенон".
Ксенон открыли в 1898 У. Рамзай и М. Траверс. Первое хим. соед. XePtF6 получил в 1962 Н. Бартлетт.
Лит. см. при ст. Благородные газы. В. А. Легасов, В. Б. Соколов.
=== Исп. литература для статьи «КСЕНОН»: нет данных