外見 無色気体、高電圧電界中で青色を示す 一般特性 名称 ,記号 ,番号 キセノン, Xe, 54 分類 貴ガス 族 ,周期 ,ブロック 18 ,5 ,p 原子量 131.293(6) 電子配置 [Kr ] 5s2 4d10 5p6 電子殻 2, 8, 18, 18, 8（画像 ） 物理特性 相 気体 密度 (0°C , 101.325 kPa) 融点 (101.325 kPa)161.4K , -111.7°C , -169.1°F 沸点 (101.325 kPa)165.03K , -108.12°C , -162.62°F 三重点 161.405 K (°C [ 1] 臨界点 289.77K , 5.841 MPa 融解熱 (101.325 kPa)2.27 kJ/mol 蒸発熱 (101.325 kPa)12.64 kJ/mol 熱容量 (25°C ) 5R /2 = 20.786 J/(mol·K) 蒸気圧 圧力 (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k 温度 (K) 83 92 103 117 137 165
原子特性 酸化数 8 ,6 , 4,2 , 1, 0（弱酸性酸化物 ）電気陰性度 2.6（ポーリングの値） イオン化エネルギー 第1： 1170.4 kJ/mol 第2： 2046.4 kJ/mol 第3： 3099.4 kJ/mol 共有結合半径 140±9 pmファンデルワールス半径 216 pmその他 結晶構造 面心立方格子構造 磁性 反磁性 [ 2] 熱伝導率 (300 K) 5.65×10-3 W/(m⋅K) 音の伝わる速さ （液体）1090 m/s、（気体）169 m/s CAS登録番号 7440-63-3 主な同位体 詳細はキセノンの同位体 を参照
キセノン （英 :xenon 、独 :Xenon [ˈkseːnɔn] 原子番号 54の元素 。元素記号 はXe 。貴ガス元素 の一つ。ラムゼー (W. Ramsay) とトラバース (M. W. Travers) によって1898年 に発見された[ 3]
常温常圧では無色無臭の気体 。融点 -111.9°C 、沸点 -108.1°C 。空気中にもごく僅かに（約0.087ppm ）含まれる。固体 では安定な面心立方構造 をとる。
一般に貴ガスは最外殻電子が閉殻構造をとるため、反応性はほとんど見られない。しかし、キセノンの最外殻 (5s2 5p6 ) は原子核 からの距離が離れているため、他の電子 による遮蔽効果によって束縛が弱まっており、比較的イオン 化しやすい（イオン化エネルギーが他の貴ガス元素に比べて相対的に低い）。このため、反応性の強いフッ素 や酸素 と反応して、フッ化物 や酸化物 を形成する。
ギリシャ語で「奇妙な」「なじみにくいもの」を意味するξένος (xenos) の中性単数形のξένον (xenon) が語源 。英語圏ではゼノン (/ˈzɛnɒn/ /ˈziːnɒn/
キセノンランプ に封入されたり、イオン推進エンジン の推進剤に使用される。また断熱 性能が空気よりも高いため、複層ガラス に封入する断熱材としても有効である。
医療 麻酔 作用を有する事が1946年に報告された以降に研究が始まり、2005年にはドイツで臨床許可が出された[ 4] [ 5] [ 5] [ 6] 術後悪心嘔吐 の副作用もあり、一般には普及しなかった[ 5] 全身麻酔 に用いられる回路は半閉鎖式回路である）[ 5]
素粒子物理学 暗黒物質 （ダークマター）の直接検出を目論んでいるXMASS検出器では、暗黒物質を検出するために-100°C の液体キセノンで満たしたセンサーが用いられる。これは暗黒物質がキセノン原子核と衝突して放つシンチレーション光を光電子増倍管 で捕捉する仕組みで、東京大学の神岡宇宙素粒子研究施設 で2011年春から稼動予定であった[ 7] [ 8] [ 9] [ 10]
空気中からの単独精製は行われることはない。液体酸素 ・液体窒素 ・液化アルゴン を生産するために大型空気分離装置における断熱膨張 （ジュール＝トムソン効果 ）により、液化した空気からの分留残（副産物）から回収精製される[ 11]
化学結合を備えた最初の希ガス化合物 として、1962年 5月、カナダ のブリティッシュコロンビア大学 のネイル・バートレットとD.H.ローマンによってヘキサフルオロ白金酸キセノン (XePtF6 ) が合成された[ 12] 2 を酸化するヘキサフルオロ白金酸の反応から類推し、O2 (12.2eV ) とほぼ同じイオン化エネルギーを持つキセノン (12.13 eV) を酸化できるのではと考えたことが成功の鍵であった。8月には XeF4 が、同年末は XeF2 と XeF6 、2011年 には XeO2 も合成された。
キセノンはフッ素単体の混合比を調節してニッケル 管中で加熱し、急冷すると四フッ化キセノン XeF4 あるいは二フッ化キセノン XeF2 を生成し、加圧条件下で同様に加熱すると六フッ化キセノン XeF6 を与える。
いずれのフッ化物も水に容易に加水分解される。XeF6 、XeF4 は強力なフッ素化剤である。XeF4 はベンゼン などの芳香族化合物 の水素をフッ素化することができ、XeF6 に至っては石英とさえ反応し SiF4 を与える。また、XeF2 は温和なフッ素化試剤として利用される。
六フッ化キセノン XeF6 または四フッ化キセノン XeF4 は水 と反応し、三酸化キセノン XeO3 を与える。[ 13]
XeF 6 + 3 H 2 O ⟶ XeO 3 + 6 HF {\displaystyle {\ce {XeF6 + 3H2O -> XeO3 + 6HF}}} XeO3 は三角錐型の構造を持ち、爆発性の化合物である。XeO3 はアルカリ条件下、XeVIII と Xe0 に不均化する。
2 XeO 3 + 4 OH − ⟶ XeO 6 4 − + Xe + O 2 + 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {2XeO3 + 4OH^- -> XeO6^4- + Xe + O2 + 2H2O}}} また、反応性の高い XeF6 を石英 SiO2 と反応させると四フッ化酸化キセノン XeOF4 を生成する。
他の例として、XeO3 と XeOF4 から XeO2 F2 が、XeF6 と NaXeO6 から XeO3 F2 が生成する。低温で水と混合し、紫外線 を照射するとキセノン2原子を含む分子 HXeOXeH が生成する[ 14]
C6 F5 BF2 と XeF4 をジクロロメタン 中で混合することにより、[C6 F5 XeF2 ]+ [BF4 ]- が合成されている[ 15]
同位体 131m Xe は、半減期約2日で131 I[ 16] 131 Xe になる。133 Xe133 Cs地下核実験では時間が経つにつれて大気中にキセノン133が放出されるので実験の成功・失敗の判断の一部にキセノン133の大気中への放出を調べることがある。 134 Xe は、134 Cs の崩壊により生成された134 Ba135 Xeウラン の核分裂 により生成する。^ Lide, David R. (2004). “Section 4, Properties of the Elements and Inorganic Compounds; Melting,boiling, triple, and critical temperatures of the elements”. CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th edition ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 0849304857 ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds , in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.^ 桜井弘 『元素111の新知識』講談社 、1998年、245頁。ISBN 4-06-257192-7 。 ^ 水原敬洋、後藤隆久、「キセノン麻酔について－利点，欠点，将来の展望－ 」日本臨床麻酔学会誌 Vol.33 (2013) No.5 p.736-741,doi :10.2199/jjsca.33.736 ^a b c d 後藤隆久 (2009). “キセノン麻酔” . Anesthesia 21 Century 11 : 60-63. https://web.archive.org/web/20161116163848/http://www.maruishi-pharm.co.jp/med2/files/anesth/book/32/8.pdf?1368764606 . ^ “キセノン麻酔 ”. www.med.teikyo-u.ac.jp . 2023年3月20日時点のオリジナル よりアーカイブ。2023年3月20日閲覧。 ^ XMASS実験 ^ https://web.archive.org/web/20100214064140/http://www.yomiuri.co.jp/space/news/20100212-OYT1T00164.htm ^ XMASS実験装置の改修 東京大学宇宙線研究所 2014年6月26日^ XMASS-I full volume - 極低バックグラウンド素粒子原子核研究懇談会 (PDF ) ^ レアガス（Ne・Kr・Xe） エア・ウォーター^ N. Bartlett,Proc. Chem. Soc. 1962 , 218. ^ https://chemiday.com/en/reaction/3-1-0-13338 ^ Leonid Khriachtchev et al., "A Small Neutral Molecule with Two Noble-Gas Atoms: HXeOXeH",J. Am. Chem. Soc. , 130 (19), 6114–6118, 2008.doi :10.1021/ja077835v ^ H.-J. Frohn et al., Angew. Chem. Int. Ed., 39, 391 (2000) ^ ヨウ素-131 原子力資料情報室 (CNIC)ウィキメディア・コモンズには、
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