Code Kemler : 20 : gaz asphyxiant ou qui ne présente pas de risque subsidiaire Numéro ONU : 2036 : XÉNON COMPRIMÉ Classe : 2.2 Étiquette : 2.2 : Gaz ininflammables, non toxiques (correspond aux groupes désignés par un A ou un O majuscule); Emballage : -
Code Kemler : 22 : gaz liquéfié réfrigéré, asphyxiant Numéro ONU : 2591 : XÉNON LIQUIDE RÉFRIGÉRÉ Classe : 2.2 Étiquette : 2.2 : Gaz ininflammables, non toxiques (correspond aux groupes désignés par un A ou un O majuscule); Emballage : -
Le xénon est le plus rare et le plus cher des gaz nobles, à l'exception duradon dont tous les isotopes sont radioactifs.
Étymologiquement, le nom de « xénon » dérive du mot grecξένος /xénos, « étranger ». Ce nom vient du fait que le xénon a été découvert sous forme de « gaz inconnu, étranger » dans lekrypton lors des identifications successives des gaz rares (argon, krypton, xénon) à la fin duXIXe siècle.
On extrait le xénon par distillation de l'air. Pour distiller de l'air, il faut le rendre liquide en le compressant (il s'échauffe en restant gazeux, mais en le maintenant compressé et en le refroidissant, il seliquéfie). On peut alors extraire le xénon pardistillation fractionnée de l'air devenu liquide.
Le xénon a été découvert par les chimistes britanniquesWilliam Ramsay etMorris Travers le, peu après leur découverte dukrypton et dunéon. Ils l'ont trouvé dans un résidu issu de l'évaporation sélective des différents éléments composant l'air liquide[6],[7]. C'est Ramsay qui proposa de baptiser ce nouveau gazxénon, du grecξένον /xénôn, deξένος /xénos, « étranger »[8],[9]. En 1902, Ramsay estimait que l'atmosphère terrestre devait contenir 1 partie pour20 millions de xénon[10].
Au cours desannées 1930, l'ingénieurHarold Edgerton commença à s'intéresser à la lumièrestroboscopique pour des applications enphotographie à grande vitesse. Cette étude le conduisit à l'invention d'un stroboscope au xénon, au sein duquel la lumière était générée par une décharge decourant très brève dans un tube rempli de xénon. En 1934, Edgerton était capable de générer des flashs d'unemicroseconde de durée grâce à cette technique[11].
En 1939, Albert R. Behnke Jr étudia les causes de l'ivresse des profondeurs chez lesplongeurs en eaux profondes, amenés à respirer un air bien plus dense et à bien plus haute pression que l'air ambiant. En testant l'effet de changement de compositions de l'air contenu dans les bouteilles, il réalisa que l'organisme humain réagissait différemment selon la composition chimique du gaz inspiré à haute pression. Il en conclut que le xénon pourrait être utilisé enanesthésie. Bien qu'il semble que le Russe Lazharev ait étudié l'utilisation du xénon en anesthésie en 1941, les premiers travaux publiés confirmant l'effet du xénon datent de 1946 et concernent les expérimentations de J. H. Lawrence sur des souris. La première utilisation du xénon comme anesthésiant enchirurgie date de 1951, avec l'opération de deux patients par Stuart C. Cullen[12].
En 1960, le physicienJohn H. Reynolds(en) découvrit que certainesmétéorites contenaient un taux anormalement élevé de l'isotope 129 du xénon. Il supposa que l'excès de cet isotope provenait duproduit de désintégration de l'iode 129. Cet isotope est produit lentement dans lemilieu interstellaire par des réactions despallation dues auxrayons cosmiques et à des réactions defission nucléaire, mais n'est produit en quantité notable que dans l'explosion desupernovas. Lademi-vie de l'iode 129 étant relativement courte à l'échellecosmologique (16 millions d'années seulement), cela démontrait que peu de temps s'était écoulé entre la supernova et le moment où la météorite s'était solidifiée en piégeant l'iode 129. Ces deux évènements (supernova et solidification du nuage gaz) étaient supposés avoir eu lieu durant les premiers temps de l'histoire dusystème solaire, l'iode 129 ayant vraisemblablement été généré avant — quoique peu de temps avant — la formation du système solaire[13],[14].
Le xénon et les autres gaz nobles ont été longtemps considérés comme complètement inertes chimiquement et n'entrant pas en jeu dans la formation decomposés chimiques. Cependant, alors qu'il enseignait à l'Université de la Colombie-Britannique,Neil Bartlett découvrit que l'hexafluorure de platine (PtF6) est un agentoxydant très puissant, capable d'oxyder ledioxygène (O2) pour former de l'hexafluoroplatinate de dioxygényle (O2+[PtF6]−)[15]. Le dioxygène et le xénon possédant desénergies de première ionisation presque identiques, Bartlett prit conscience que l'hexafluorure de platine pourrait peut-être également oxyder le xénon. Le, il mélangea ces deux gaz et produisit le premier composé chimique contenant un gaz noble, l'hexafluoroplatinate de xénon[16],[17]. Bartlett pensa que sa composition était Xe+[PtF6]−, mais des travaux postérieurs montrèrent qu'il avait sans doute fabriqué un mélange de plusieurssels de xénon[18],[19],[20]. Depuis lors, de nombreux autres composés du xénon ont été découverts[21], et quelques composés contenant d'autres gaz nobles (argon,krypton etradon) ont été identifiés, incluant notamment l'hydrofluorure d'argon[22], ledifluorure de krypton[23],[24] ou lefluorure de radon[25].
L'atmosphère deMars présente une abondance de xénon similaire à celle de la Terre, soit 0,08 ppm[27]. En revanche, la proportion dexénon 129 (par rapport au xénon total) surMars est plus élevée que celle observée sur Terre ou dans le Soleil. Cet isotope étant produit par ladésintégration d'éléments radioactifs, ceci indique que Mars pourrait avoir perdu la majeure partie de son atmosphère primitive, peut-être dans les100 premiers millions d'années qui ont suivi sa formation[28],[29].
À l'inverse, l'atmosphère deJupiter présente uneconcentration de xénon inhabituellement élevée, environ 2,6 fois plus élevée que celle du Soleil[30]. Cette concentration élevée demeure inexpliquée et pourrait être liée à une formation rapide et précoce deplanétésimaux avant que ledisque protoplanétaire ne commence à chauffer (sinon le xénon n'aurait pas été piégé dans les glaces des planétésimaux[31]). Au sein du système solaire dans son ensemble, la part du xénon (en tenant compte de tous ses isotopes) est de 1,56×10-8, soit uneconcentration massique de 1 pour64 millions[32].
La faible concentration de xénon sur Terre pourrait s'expliquer par la possibilité deliaisons covalentes xénon-oxygène dans lequartz (surtout à haute pression), ce qui tendrait à diminuer la présence de xénon gazeux dans l'atmosphère[33]. Deux chercheurs, Svyatoslav Shcheka et Hans Keppler, ont proposé une autre explication en 2012 : alors qu'il s'est refroidi et cristallisé le magma a emprisonné les gaz rares les plus légers. Les gros atomes du xénon sont, pour l'essentiel, restés dans l'atmosphère. Sous l'effet de la chaleur, du fort rayonnement ultraviolet du Soleil jeune et du bombardement de la Terre par des météorites, l'atmosphère s'est en partie échappée dans l'espace, emportant le xénon avec elle. Les autres chercheurs« expliquent que le xénon est là mais qu'il se cache quelque part. Nous disons qu'il n'est pas là parce que, très tôt dans l'histoire de la Terre, il n'avait aucune place où se cacher[34]. »
Industriellement, le xénon est unsous-produit de laséparation de l'air enoxygène etazote. À la suite de cette séparation, généralement effectuée pardistillation fractionnée avec unedouble colonne, l'oxygène liquide obtenu contient une petite quantité de xénon et de krypton. En effectuant des étapes de distillation fractionnée supplémentaires, il peut être enrichi jusqu'à contenir une concentration cumulée de 0,1 à 0,2 % de krypton et xénon, mélange de gaz nobles extrait paradsorption sur ungel de silice ou par distillation. Ce mélange est ensuite séparé en xénon et krypton par distillation[37],[38].L'extraction d'un litre de xénon de l'atmosphère nécessite une énergie de 220 watts-heures[39]. En 1998, la production mondiale de xénon était de 5 000 à 7 000 m3([40]). Du fait de sa faible concentration dans l'air, le xénon est beaucoup plus cher que les autres gaz nobles plus légers. En 1999, le prix d'achat pour de faibles quantités était d'environ 10 €/l, contre 1 €/l pour du krypton et 0,20 €/l pour du néon[40]. Ces prix restent très modestes par rapport au cours de l'hélium 3.
Le xénon fait partie de la famille des gaz nobles. Sacouche de valence étant totalement pleine, il est inerte vis-à-vis de la plupart desréactions chimiques[44].
Il peut toutefois être oxydé par des oxydants très puissants, et de nombreux composés du xénon ont pu être synthétisés.
Lorsque du xénon placé dans un tube est excité par des décharges électriques, il émet une lueur bleue ou lavande. Sesraies d'émissions couvrent le domainevisible[45], mais les raies les plus intenses se situent dans le bleu, ce qui explique cette coloration[46].
Du xénon liquide ou solide peut être produit àtempérature ambiante en implantant des ions Xe+ dans une matrice solide. De nombreux solides ont un réseau constamment plus petit que Xe solide. Par conséquent, le xénon implanté subit une compression à des pressions qui peuvent être suffisantes pour qu'il se liquéfie ou se solidifie[a 1],[47].
Dans la nature, on peut trouver 7 isotopes stables (ou quasi stables) du xénon. Seul l'étain possède un plus grand nombre d'isotopes stables (10), l'étain et le xénon étant les deux seuls éléments à posséder plus de7 isotopes stables[48]. Les isotopes124Xe et134Xe devraient théoriquement subir unedouble désintégration β mais celle-ci n'a jamais été observée[49],[50]. Unedouble désintégration β avec émission de deux antineutrinos (ββ2ν) a été observée pour l'isotope136Xe par l'expérience EXO-200, qui a mesuré une demi-vie de 2,11 × 1021 années[51] (plus de cent milliards de fois l'âge de l'univers). Une désintégration pardouble capture électronique a été observée pour l'isotope124Xe par l'expérienceXENON avec une demi-vie de 1,8 × 1022 ans[52].
Outre ces7 isotopes, plus de40 isotopes instables et isomères nucléaires ont été étudiés.
L'un d'entre eux présente des enjeux particuliers pour le pilotage de certains réacteurs nucléaires (par exemple lesREP). Dans les réacteurs concernés, lexénon 135 est produit commefils de l'iode 135 qui se dégrade après quelques heures enxénon 135, lequel - dans ce contexte - est ensuite rapidement dégradé en absorbant desneutrons de la fission.En temps normal, la production et la dégradation s'équilibrent donc. Lors des baisses de puissance du réacteur, il y a baisse de production des neutrons qui, alors, ne suffisent plus à la dégradation du135Xe, celui-ci continue donc à s'accumuler, produit de la fission des heures précédentes. En raison de son énormesection efficace d'absorption thermique (de l'ordre de3 millions debarns[53]) il amplifie la baisse de puissance nucléaire. On dit alors qu'il y a « Empoisonnement au xénon » du réacteur.
De plus le xénon peut pénétrer d'autres matériaux tels que lenitrure de titane[54] (l'un des matériaux utilisés commematrice inerte pour entourer le combustible dans les réacteurs de typeRéacteur nucléaire rapide à caloporteur gaz (ou GFR pourGas cooled fast reactor)[54]).
Le135Xe,133mXe,133Xe et131mXe comptent parmi les produits defission de laréaction qui a lieu dans une explosion debombe atomique ou dans unréacteur nucléaire thermique à fission. Cesradioisotopes gazeux (lourd) et chimiquement non réactifs ont donc dans certains contextes une valeur de « radioindicateur ».
Sur cette base, un système de surveillance mondiale du xénon radioactif dans l'air a été mis en place dans le cadre du Système de surveillance international pour vérifier la conformité des activités militaires et de la recherche des pays-signataires avec leTraité d'interdiction complète des essais nucléaires (TICE)[56].
En cas d'accident nucléaire grave, c'est pour les mêmes raisons un « traceur » important, car faisant partie des premiers radionucléides émis[56] (avec l'iode 131, en cas de dépressurisation volontaire ou accidentelle, et/ou en cas de rupture accidentelle du confinement d'un réacteur decentrale nucléaire). D'autant que dans l'atmosphère, sa demi-vie radioactive est plus longue que dans le réacteur et qu'une quantité supplémentaire de xénon apparait à partir de l'iode 133 dont lademi-vie radioactive est d'un peu plus de vingt heures.
Puis dans les jours qui ont suivi le début de lacatastrophe de Fukushima, une augmentation « record[58] » du taux dexénon 133 (133Xe) dans l'air a été enregistrée au Japon et jusqu'enAmérique du Nord (par les scientifiques américains étudiant la radioactivité de l'air aux États-Unis dans le cadre du réseau de détection d'éventuels essais nucléaires). Ce fut le premier indice fort de perte de confinement de réacteur ou de criticité dans unepiscine de désactivation[58].
Unemodélisation inverse des émissions de xénon et césium (publiée en) a été faite par une équipe internationale. Ses bases de calcul étaient les quantités (connues) de combustibles présents dans les cœurs de réacteurs et dans la piscine concernée[58]. Ces données ont été croisées avec les données météorologiques et les relevés d'analyses de xénon faites dans plusieurs dizaines de stations au Japon, en Amérique du Nord et dans d'autres régions (le « nuage » enrichi en xénon radioactif« a atteint l'Amérique du Nord le et l'Europe le »[58] puis un mois après l'accident (mi-avril, ce133Xe était trouvé« assez uniformément répartis dans les latitudes moyennes de l'hémisphère Nord et même pour la première fois aussi mesurée dans l'hémisphère sud par une station deDarwin en Australie »).
Une très grande partie du xénon émis est parti vers le pacifique et les États-Unis[59], mais le Japon a aussi été touché, et il faut ajouter sa radioactivité à celle de l'iode et du césium qui ont fait au Japon en avril- l'objet d'une première évaluation rétrospective officielle[60]. Ce xénon a pu contribuer à une première exposition interne et externe des Japonais[61].
Depuis sa découverte en 1898, la principale qualité du xénon a été son inactivité chimique. Cependant, dès 1933,Linus Pauling proposait que KrF6 et XeF6 pussent être isolés, en dépit du fait qu'il n'y était pas parvenu. Plus tard, D.M. Yost et A.L. Lake essayaient également sans succès, mais cette fois en soumettant un mélange de xénon et de difluor à des décharges électriques.
Ces composés peuvent s'ioniser, par arrachement ou fixation d'un ion fluorure, ce qui donne accès à une chimie ionique du xénon. Les ions suivants sont connus: XeF+, dérivant de XeF2 mentionné ci-dessus ; l'ion linéaire FXeFXeF+, qui peut être considéré comme la complexation d'un ion flurorure par deux ions XeF+ ; XeF3+ ; XeF5+ et XeF82− pour ne citer que les structures les plus simples[65].
Enfin, on doit noter l'existence du cationtétraxénon-or(II) AuXe42+ caractérisé dans le complexe [AuXe42+](Sb2F11−)2([66]).
En plus de composés dans lesquels le xénon participe à des liaisons chimiques, il peut former desclathrates dans lesquels les atomes de xénon sont piégés dans unréseau cristallin formé par un composé chimique comme l'eau par exemple. C'est le cas par exemple dans l'hydrate de xénon de formule Xe* 5,75H2O, dans lequel des atomes de xénon sont piégés dans réseau cristallin formé par les molécules d'eau[70], ainsi que son analogue deutéré Xe* 5,75D2O([71]). Ces clathrates peuvent se former naturellement sous hautes pressions, comme dans lelac Vostok situé sous la glace de l'Antarctique[72]. La formation de clathrates peut être utilisée pour séparer le xénon, l'argon et lekrypton pardistillation fractionnée[73]. L'atome de xénon peut également être piégé à l'intérieur defullerènes. L'atome piégé peut être observé parRMN du129Xe. Cette technique permet alors d'étudier les réactions chimiques mettant en jeu le fullerène, du fait de la grande sensibilité du déplacement chimique du xénon à son environnement. Cependant, l'atome de xénon influence lui-même la réactivité du fullerène[74].
Lorsque les atomes de xénon sont dans leurétat d'énergie fondamental, ils se repoussent les uns les autres et ne peuvent former de liaisons. Cependant avec un apport d'énergie, ils peuvent former, de façon transitoire, undimère dans unétat excité (excimère) jusqu'à ce que les électrons se désexcitent et retrouvent l'état fondamental. Le dimère peut se former parce que les atomes de xénon cherchent à remplir leur couche électronique périphérique et peuvent le faire de manière transitoire par « capture » de l'un des électrons de l'atome de xénon voisin. La durée de vie typique d'unexcimère de xénon est de 1 à 5 nanosecondes, et la désexcitation se fait par émission dephotons delongueurs d'onde voisines de 150 et 173 nanomètres[75],[76]. Une troisième émission plus problématique quant à son origine, est le troisième continuum[77]. Il semblerait que son origine soit un ion moléculaire Xe2+([78]).
Le xénon peut également former, de façon transitoire, descomposés binaires diatomiques avec d'autres éléments dont lebrome, lechlore et lefluor[79]. Cela s'explique par le fait que le xénon excité a unestructure électronique analogue à celle desmétaux alcalins. Il est donc logique qu'il réagisse avec leshalogènes. Ces molécules ont des applications dans le domaine des lasers : citonsXeCl,KrF…
Le xénon est utilisé dans des dispositifs d'émission de lumière sous forme de flash lumineux, utilisés dans lesflash photographiques ou lesstroboscopes[11]. Il est également utilisé dans les lasers pour exciter lemilieu amplificateur qui génère ensuite le faisceau cohérent[80]. Le premier laser solide fabriqué en 1960 était pompé par une lampe au xénon[81], et les lasers utilisés pour lafusion nucléaire le sont également[82].
Les lampes au xénon haute pression sont utilisées depuis le tournant du millénaire pour lesphares d'automobile. Ce sont deslampes à décharge qui donnent un éclairage puissant avec une lumière très blanche légèrement bleutée. Ce type de phares reste onéreux, car il nécessite une alimentationhaute tension et unsystème d'asservissement enazimut pour éviter l'éblouissement des conducteurs venant en sens inverse.
Les cellules dans lesécrans plasma utilisent un mélange de xénon et denéon, ionisé sous forme deplasma par des électrodes. L'interaction de ce plasma et des électrodes génère un rayonnement ultraviolet, qui lui-même excite le revêtement contenant duphosphore qui constitue le côté visible du système d'affichage[84],[85].
Le xénon est utilisé comme « gaz de démarrage » dans leslampes à vapeur de sodium haute pression. En effet, de tous les gaz rares non radioactifs, c'est celui qui possède laconductivité thermique et lepotentiel de première ionisation les plus faibles. Étant inerte, il n'interfère pas avec les réactions chimiques qui ont lieu au cours du fonctionnement de la lampe. Sa faible conductivité thermique permet de minimiser les pertes thermiques en cours de fonctionnement, et son faible potentiel d'ionisation permet d'avoir unetension de claquage relativement basse pour le gaz à froid, ce qui permet de mettre plus facilement la lampe en fonctionnement[86].
Malgré son prix, le xénon peut être utilisé enanesthésie générale[93]. Début 2008, seuls 2 hôpitaux étaient équipés en France[94],[95][source insuffisante] (CHU de Nîmes et Bordeaux) pour utilisation en anesthésie généraleinhalatoire. Actuellement, deux autres CHU en France l'ont également à l'essai (CHU de Clermont-Ferrand et Poitiers). Il ne semble cependant pas utilisable pour les patients fragiles sur le plan respiratoire parce qu'il n'a de propriétés anesthésiques qu'à des concentrations élevées (supérieurs à 60 %), ce qui limite à 40 % l'apport endioxygène (insuffisant pour certains patients). C'est une méthode d'anesthésie avec peu d'effets secondaires (pas de baisse depression artérielle, réveil et retour à la conscience plus rapide), mais ce gaz est cependant très cher, ce qui limite pour l'instant son utilisation.
Deux mécanismes ont été proposés pour expliquer son effet. Le premier met en jeu une inhibition de la Ca2+ ATPase dans lamembrane plasmiquesynaptique (cetteprotéine permet de transporter ducalcium)[96]. Cette inhibition serait due à unchangement conformationnel lorsque le xénon se lie à des sites nonpolaires à l'intérieur de la protéine[97]. Le second mécanisme possible met en jeu des interactions non spécifiques entre l'anesthésiant et lacouche lipidique[98].
Le xénon possède uneconcentration alvéolaire minimale (MAC) de 71 %, ce qui en fait un anesthésiant 50 % plus puissant que leprotoxyde d'azote[99]. Il peut donc être utilisé avec de l'oxygène pour limiter les risques d'hypoxie. Contrairement au protoxyde d'azote, le xénon n'est pas ungaz à effet de serre et n'est pas considéré comme dangereux pour l'environnement. Cependant, du fait du coût élevé du xénon, les applications nécessiteront un système fermé de manière que le xénon puisse être recyclé et réutilisé aprèsfiltration et purification[39].
Deux techniques bien différentes mettant en jeu le xénon sont au service de l'imagerie médicale : l'utilisation duradioisotope 133 et celle du xénon hyperpolarisé.
Le noyau de129Xe possède un spin nucléaireI = 1/2 et donc ne possède pas demoment quadrupolaire électrique. Il ne subit donc pas d'interaction quadrupolaire au cours des collisions avec d'autres atomes, ce qui permet de conserver l'hyperpolarisation pendant une durée longue, même après que le laser a été coupé et que les vapeurs de l'alcalin ont été éliminées par condensation sur une surface à température ambiante. Le temps nécessaire pour qu'une distribution de spins retournent à sa polarisation d'équilibre (définie par la statistique de Boltzmann) est letemps de relaxation T1. Dans le cas duxénon 129, T1 varie de quelques secondes pour des atomes de xénon dissous dans du sang[104], à quelques heures pour du xénon gazeux[105], et même à quelques jours pour du xénon solide[106]. L'hyperpolarisation duxénon 129 rend sa détection parimagerie par résonance magnétique incroyablement plus sensible. Il a ainsi permis de faire des images de poumons, ce qui n'est pas simple par d'autres technique, et d'autres tissus. Il a été utilisé par exemple pour visualiser les flux gazeux dans les poumons[107],[108]. Afin de pouvoir observer sélectivement certaines parties du corps ou certaines cellules, des études pour encager le xénon dans un environnement spécifique à la cible visée ont été effectuées. Par exemple, la cage peut être une émulsion lipidique pour des études neurologiques[109][source insuffisante]. Pour servir de biorécepteur, un encagement par uncryptophane a été étudié[110].
À l'inverse,131Xe possède un spin nucléaireI = 3/2 et un moment quadrupolaire non nul. Son temps de relaxation se situe dans une gamme de quelques millisecondes à quelques secondes[111].
Le xénon est utilisé dans deschambres à bulles[112], des détecteurs, et dans des domaines où sa masse moléculaire élevée et son caractère inerte le rendent intéressant.
Le xénon est utilisé sous forme liquide comme milieu de détection des WIMPs (Weakly interacting massive particles). Lorsqu'une telle particule entre en collision avec un atome de xénon, elle doit en théorie lui arracher un électron et entraîner unescintillation. L'utilisation du xénon devrait permettre de distinguer cette interaction d'autres événements similaires causés par des particules comme lesrayons cosmiques[113]. Cependant, l'expérienceXenon menée aulaboratoire national du Gran Sasso en Italie n'a pas permis à l'heure actuelle de confirmer l'existence d'une WIMP. Même si aucune WIMP n'est détectée, cette expérience doit contribuer à faire progresser la connaissance de lamatière noire ainsi que d'autres modèle de physique[114]. Le détecteur actuellement utilisé pour cette expérience est cinq fois plus sensible que n'importe quel autre instrument dans le monde, et sa sensibilité doit encore être améliorée d'un ordre de grandeur au cours de l'année 2008([115]).
Prototype d'un moteur ionique au xénon.
Le xénon est le carburant le plus couramment utilisé pour lapropulsion ionique desengins spatiaux du fait de sa faible énergie d'ionisation par unité de masse atomique, et de la possibilité de le stocker sous forme liquide à des températures proches de la température ambiante (sous haute pression) et de le ramener facilement à l'état gazeux pour alimenter le moteur. Le caractère inerte du xénon le rend moins polluant et moins corrosif pour les moteurs ioniques que d'autres carburants comme lemercure ou lecésium. Le xénon a été d'abord utilisé pour les moteurs ioniques dessatellites dans lesannées 1970([116]). Il a été ensuite employé comme propulseur pour le véhicule spatial européenSmart 1[117] et comme combustible des trois moteurs ioniques de la sonde américaineDawn[118].
Le xénon non radioactif est apprécié comme anesthésiant, et le133Xe radioactif est devenu un agent apprécié de certains médecins et biologistes pour les études fonctionnelles dupoumon et pour établir certains diagnostics. Dans les deux cas, il est important que le patient reçoive la dose prévue par le protocole.
Or, le xénon se dissout rapidement dans la plupart desplastiques etcaoutchoucs. Il peut donc fuir graduellement si les bouchons des contenants sont en ces matières[123].Le xénon peut cependant être stocké sans risque dans les conditions normales de température et de pression s'il est dans des containers en verre ou en métal scellés[123].
Des précautions particulières doivent être prises pour le stockage du133Xe, parce qu'outre qu'il est coûteux, il estradioactif (demi-vie : 5,245 jours[124]).
Par exemple, les bouteilles « multi-injections » de133Xe utilisées dans lesannées 1960 et au début desannées 1970 perdaient 5 à 6 % de leur xénon par jour (même stockées fermées)[126]. Ce type de fuite peut être réduite de 70 à 80 % par le froid. De même une seringue en plastique contenant une solution au xénon perd spontanément de ½ à 1 % de son contenu par heure[126]. On a aussi montré que le xénon, assez peu soluble dans les solutions salines pouvait se libérer d'une solution et percoler dans le joint de caoutchouc du piston de cette seringue[126]. Une seringue de 2,5 cm3 contenant0,5ml d'une solution xénon, peut perdre jusqu'à 50 % de son xénon en2 heures[126],[127].
Le système de délivrance par inhalation du gazxénon 133 (typerespirateurs ouspiromètres), et les assemblages de tubes associés doivent être étanches afin d'éviter de libérer de laradioactivité dans l'environnement[128] (qui doit être protégé par un système d'aération/filtration adéquat)[128].
S'il n'est pas considéré comme réellement toxique à l'état pur, il se dissout facilement dans lesang et il fait partie des substances qui peuvent franchir labarrière hémato-encéphalique. À partir d'une certaine dose, il entraîne une anesthésie partielle (ou totale s'il est inhalé à plus forte dose). Au-delà d'une certaine dose, il est asphyxiant.
Les composés du xénon sont par contre toxiques, et pour beaucoupexplosifs du fait de leur pouvoiroxydant marqué et d'une tendance à la séparation du dioxygène et du xénon[129].
↑a etbEntrée « Xenon » dans la base de données de produits chimiquesGESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand,anglais), accès le 7 juillet 2018(JavaScript nécessaire)
↑« Xénon » dans la base de données de produits chimiquesReptox de laCSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
↑abcdef etgStohl, A.; Seibert, P.; Wotawa, G.; Arnold, D.; Burkhart, J. F.; Eckhardt, S.; Tapia, C.; Vargas, A.; Yasunari, T. J (2011),Xenon-133 and caesium-137 releases into the atmosphere from the Fukushima Dai-ichi nuclear power plant: determination of the source term, atmospheric dispersion, and deposition ;Atmospheric Chemistry and Physics,Volume 12,Issue 5, 2012,p. 2313-2343,DOI10.5194/acp-12-2313-2012 (résumé).
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