زينون

زينون،  ₅₄ Xe

أنبوب تفريغ مملوء بالزينون يتوهج باللون الأزرق الفاتح
زينون
نطق	/ ˈضɛنɒن / [ 1 ] ( ZEN -on )​​​ / ˈضأناːنɒن / [ 2] ( ZEE -non )​​​
مظهر	غاز عديم اللون، يظهر توهجًا أزرق اللون عند وضعه في مجال كهربائي
الوزن الذري القياسي A r °(Xe)
	131.293 ± 0.006 [3] 131.29 ± 0.01  ( مختصر ) [4]
الزينون في الجدول الدوري
هيدروجين الهيليوم الليثيوم البريليوم البورون الكربون نتروجين الأكسجين الفلور نيون الصوديوم المغنيسيوم الألومنيوم السيليكون الفوسفور الكبريت الكلور الأرجون البوتاسيوم الكالسيوم سكانديوم التيتانيوم الفاناديوم الكروم المنغنيز حديد الكوبالت النيكل نحاس الزنك الجاليوم الجرمانيوم الزرنيخ السيلينيوم البروم كريبتون الروبيديوم السترونشيوم الإيتريوم الزركونيوم النيوبيوم الموليبدينوم تكنيشيوم الروثينيوم الروديوم البلاديوم فضي الكادميوم إنديوم القصدير الأنتيمون التيلوريوم اليود زينون السيزيوم الباريوم اللانثانوم السيريوم براسيوديميوم نيوديميوم بروميثيوم الساماريوم اليوروبيوم الغادولينيوم التربيوم الديسبروسيوم هولميوم الإربيوم الثوليوم الإيتربيوم اللوتيتيوم الهافنيوم التنتالوم التنغستن رينيوم الأوزميوم الإيريديوم البلاتين ذهب الزئبق (عنصر) الثاليوم يقود البزموت البولونيوم استاتين رادون الفرانسيوم الراديوم الأكتينيوم الثوريوم بروتكتينيوم اليورانيوم النبتونيوم البلوتونيوم الأمريسيوم كوريوم بِركيليوم كاليفورنيوم أينشتاينيوم فيرميوم مندليفيوم نوبليوم اللورنسيوم رذرفورديوم الدبنيوم سيبورجيوم بوريوم هاسيوم مايتنيريوم دارمشتاديوم رونتجينيوم كوبرنيسيوم النيهونيوم فليروفيوم موسكوفيوم ليفرموريوم تينيسي أوجانيسون كر ↑ هـ ↓ ر اليود ← الزينون ← السيزيوم
العدد الذري ( Z )	54
مجموعة	المجموعة 18 (الغازات النبيلة)
فترة	الفترة 5
حاجز	كتلة-p
التوزيع الالكتروني	[ كر ] 4 د 10 5ث 2 5ب 6
عدد الالكترونات في كل غلاف	2، 8، 18، 18، 8
الخصائص الفيزيائية
المرحلة في  STP	غاز
نقطة الانصهار	161.40  كلفن (−111.75 درجة مئوية، −169.15 درجة فهرنهايت)
نقطة الغليان	165.051 كلفن (−108.099 درجة مئوية، −162.578 درجة فهرنهايت)
الكثافة عندما تكون صلبة (عند tp )	3.408 جم/سم 3 [5]
(في STP)	5.894 جرام/لتر
عندما يكون سائلا (عند  نقطة ضغط )	2.942 جم/سم 3 [6]
نقطة ثلاثية	161.405 كلفن، 81.77 كيلو باسكال [7]
نقطة حرجة	289.733 كلفن، 5.842 ميجا باسكال [7]
حرارة الانصهار	2.27  كيلوجول/مول
حرارة التبخير	12.64 كيلوجول/مول
السعة الحرارية المولية	21.01 [8]  جول/(مول·ك)
ضغط البخار ب  (با) 1 10 100 1 ك 10 كيلو 100 ك عند  T  (ك) 83 92 103 117 137 165
الخصائص الذرية
حالات الأكسدة	مشترك: +2، +4، +6 +8 [9]
السالبية الكهربية	مقياس بولينج: 2.60
طاقات التأين	الأول: 1170.4 كيلوجول/مول 2: 2046.4 كيلوجول/مول 3: 3099.4 كيلوجول/مول
نصف القطر التساهمي	140±9  مساء
دائرة فان دير فالس	216 مساءا
الخطوط الطيفية للزينون
خصائص أخرى
حدوث طبيعي	بدائي
البنية البلورية	مكعب مركز الوجه (fcc) ( cF4 )
ثابت الشبكة	أ  = 634.84 بيكومتر (عند النقطة الثلاثية، 161.405 كلفن) [5]
الموصلية الحرارية	5.65 × 10 −3  واط/(م⋅ك)
الطلب المغناطيسي	مغناطيسية [10]
القابلية المغناطيسية المولية	−43.9 × 10 −6  سم 3 /مول (298 كلفن) [11]
سرعة الصوت	الغاز: 178 متر/ثانية −1 السائل: 1090 متر/ثانية
رقم CAS	7440-63-3
تاريخ
الاكتشاف والعزلة الأولى	ويليام رامزي وموريس ترافيرز (1898)
نظائر الزينون ف هـ
النظائر الرئيسية [12] فساد وفرة نصف العمر ( t 1/2 ) وضع منتج 124 إكس إي 0.095% 1.8 × 10 22  سنة [13] أيه 124 ت 125 إكس إي مُصنِّع 16.9 ساعة بيتا + 125 أنا 126 إكس إي 0.0890% مستقر 127 إكس إي مُصنِّع 36.345 د ي 127 أنا 128 إكس إي 1.91% مستقر 129 إكس إي 26.4% مستقر 130 إكس إي 4.07% مستقر 131 إكس إي 21.2% مستقر 132 إكس إي 26.9% مستقر 133 إكس إي مُصنِّع 5.247 د β − 133 س 134 إكس إي 10.4% مستقر 135 إكس إي مُصنِّع 9.14 ساعة β − 135 سي 136 إكس إي 8.86% 2.165 × 10 21  سنة [14] [15] بيتا − بيتا − 136 با
الفئة: زينون منظر يتحدث يحرر | المراجع

الزينون هو عنصر كيميائي ؛ رمزه Xe ورقمه الذري 54. وهو غاز نبيل كثيف عديم اللون والرائحة يوجد في الغلاف الجوي للأرض بكميات ضئيلة. ^[16] وعلى الرغم من أنه غير نشط بشكل عام، إلا أنه يمكن أن يخضع لبعض التفاعلات الكيميائية مثل تكوين سداسي فلورو بلاتينات الزينون ، وهو أول مركب غاز نبيل يتم تصنيعه. ^{[17] [18] [19]}

يستخدم الزينون في مصابيح الفلاش ^[20] ومصابيح القوس ، ^[21] وكمخدر عام . ^[22] استخدم أول تصميم ليزر إكسيمر جزيء ثنائي الزينون (Xe ₂ ) كوسيط ليزر ، ^[23] واستخدمت أقدم تصميمات الليزر مصابيح فلاش الزينون كمضخات . [ ^24] يستخدم الزينون أيضًا للبحث عن جزيئات ضخمة افتراضية تتفاعل بشكل ضعيف ^[25] وكمصدر للدفعات الأيونية في المركبات الفضائية. [ ^26]

يتكون الزينون الطبيعي من سبعة نظائر مستقرة ونظيرين مشعّين طويلي العمر. يخضع أكثر من 40 نظيرًا غير مستقر للزينون للتحلل الإشعاعي ، ونسب النظائر للزينون هي أداة مهمة لدراسة التاريخ المبكر للنظام الشمسي . ^[27] يتم إنتاج الزينون المشع -135 عن طريق تحلل بيتا من اليود-135 (منتج من الانشطار النووي )، وهو الممتص الأكثر أهمية (وغير المرغوب فيه) للنيوترونات في المفاعلات النووية . ^[28]

تم اكتشاف الزينون في إنجلترا بواسطة الكيميائي الاسكتلندي ويليام رامزي والكيميائي الإنجليزي موريس ترافرز في 12 يوليو 1898، ^[29] بعد وقت قصير من اكتشافهما لعناصر الكريبتون والنيون . وجدوا الزينون في البقايا المتبقية من مكونات الهواء السائل المتبخرة . ^{[30] [31]} اقترح رامزي اسم الزينون لهذا الغاز من الكلمة اليونانية ξένον xénon ، الشكل المفرد المحايد لـ ξένος xénos ، والتي تعني "أجنبي" أو "غريب" أو "ضيف". ^{[32] [33] في عام 1902، قدر} رامزي نسبة الزينون في الغلاف الجوي للأرض بجزء واحد في 20 مليون. ^[34]

خلال ثلاثينيات القرن العشرين، بدأ المهندس الأمريكي هارولد إدجرتون في استكشاف تقنية الضوء الساطع للتصوير الفوتوغرافي عالي السرعة . وقد قاده هذا إلى اختراع مصباح فلاش زينون حيث يتم توليد الضوء عن طريق تمرير تيار كهربائي قصير عبر أنبوب مملوء بغاز زينون. في عام 1934، تمكن إدجرتون من توليد ومضات قصيرة تصل إلى ميكروثانية واحدة باستخدام هذه الطريقة. ^{[20] [35] [36]}

في عام 1939، بدأ الطبيب الأمريكي ألبرت ر. بهنكي الابن في استكشاف أسباب "السكر" لدى الغواصين في أعماق البحار. اختبر تأثيرات تغيير مخاليط التنفس على الأشخاص الذين أجريت عليهم الدراسة، واكتشف أن هذا تسبب في شعور الغواصين بتغير في العمق. ومن نتائجه، استنتج أن غاز الزينون يمكن أن يعمل كمخدر . وعلى الرغم من أن عالم السموم الروسي نيكولاي ف. لازاريف درس على ما يبدو التخدير بالزينون في عام 1941، إلا أن أول تقرير منشور يؤكد تخدير الزينون كان في عام 1946 من قبل الباحث الطبي الأمريكي جون إتش لورانس، الذي أجرى تجارب على الفئران. تم استخدام الزينون لأول مرة كمخدر جراحي في عام 1951 من قبل طبيب التخدير الأمريكي ستيوارت سي كولين، الذي استخدمه بنجاح مع مريضين. ^[37]

كان يُنظر إلى الزينون والغازات النبيلة الأخرى لفترة طويلة على أنها خاملة كيميائيًا تمامًا وغير قادرة على تكوين مركبات . ومع ذلك، أثناء التدريس في جامعة كولومبيا البريطانية ، اكتشف نيل بارتليت أن غاز سداسي فلوريد البلاتين (PtF ₆ ) كان عامل مؤكسد قوي يمكنه أكسدة غاز الأكسجين (O ₂ ) لتكوين سداسي فلوريد البلاتين ثنائي الأكسجين ( O 2).⁺
₂[بتف
₆]^-
). ^[38] نظرًا لأن O ₂ (1165 كيلوجول/مول) والزينون (1170 كيلوجول/مول) لهما نفس جهد التأين الأول تقريبًا ، أدرك بارتليت أن سداسي فلوريد البلاتين قد يكون قادرًا أيضًا على أكسدة الزينون. في 23 مارس 1962، قام بخلط الغازين وأنتج أول مركب معروف لغاز نبيل، وهو سداسي فلورو بلاتينات الزينون . ^{[39] [19]}

اعتقد بارتليت أن تركيبه هو Xe ⁺ [PtF ₆ ] ⁻ ، لكن كشفت الأبحاث اللاحقة أنه ربما كان مزيجًا من أملاح مختلفة تحتوي على الزينون. ^{[40] [41] [42]} ومنذ ذلك الحين، تم اكتشاف العديد من مركبات الزينون الأخرى، ^[43] بالإضافة إلى بعض مركبات الغازات النبيلة الأرجون والكريبتون والرادون ، بما في ذلك فلوروهيدريد الأرجون (HArF)، ^[44] ثنائي فلوريد الكريبتون ( KrF ₂ )، ^{[45] [46]} وفلوريد الرادون . ^[47] وبحلول عام 1971، كان أكثر من 80 مركب زينون معروفًا. ^{[48] [49]}

في نوفمبر 1989، أظهر علماء شركة آي بي إم تقنية قادرة على التلاعب بالذرات الفردية. استخدم البرنامج، المسمى آي بي إم في الذرات ، مجهر مسح نفقي لترتيب 35 ذرة زينون فردية على ركيزة من بلورة النيكل المبردة لتهجئة الأحرف الثلاثة الأولى للشركة. كانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها وضع الذرات بدقة على سطح مستو. ^[50]

يحتوي الزينون على العدد الذري 54؛ أي أن نواته تحتوي على 54 بروتونًا . عند درجة الحرارة والضغط القياسيين ، تبلغ كثافة غاز الزينون النقي 5.894 كجم/م ³ ، أي حوالي 4.5 أضعاف كثافة الغلاف الجوي للأرض عند مستوى سطح البحر، 1.217 كجم/م 3. ^{[ 51]} وكسائل، تبلغ كثافة الزينون ما يصل إلى 3.100 جم/مل، مع حدوث أقصى كثافة عند النقطة الثلاثية. ^[52] يتمتع الزينون السائل باستقطاب عالي بسبب حجمه الذري الكبير، وبالتالي فهو مذيب ممتاز. يمكنه إذابة الهيدروكربونات والجزيئات البيولوجية وحتى الماء. ^[53] وفي ظل نفس الظروف ، تكون كثافة الزينون الصلب، 3.640 جم/سم ³ ، أكبر من متوسط ​​كثافة الجرانيت ، 2.75 جم/سم ^{3. [52]} تحت ضغط جيجاباسكال ، يشكل الزينون طورًا معدنيًا. ^[54]

يتغير الزينون الصلب من طور البلورة المكعبة ذات الوجه المركزي (fcc) إلى طور البلورة السداسية المضغوطة (hcp) تحت الضغط ويبدأ في التحول إلى المعدن عند حوالي 140 جيجا باسكال، دون أي تغيير ملحوظ في الحجم في طور hcp. ^[55] وهو معدني تمامًا عند 155 جيجا باسكال. ^[56] عند طلاء الزينون بالمعادن، يظهر باللون الأزرق السماوي لأنه يمتص الضوء الأحمر وينقل ترددات مرئية أخرى. هذا السلوك غير معتاد بالنسبة للمعدن ويمكن تفسيره بالعرض الصغير نسبيًا لنطاقات الإلكترون في تلك الحالة. ^{[57] [ مصدر أفضل مطلوب ]}

يمكن تكوين جسيمات نانوية من الزينون السائل أو الصلب في درجة حرارة الغرفة عن طريق زرع أيونات الزينون ⁺ في مصفوفة صلبة. تحتوي العديد من المواد الصلبة على ثوابت شبكية أصغر من الزينون الصلب. يؤدي هذا إلى ضغط الزينون المزروع إلى ضغوط قد تكون كافية لتسييله أو تصلبها. ^[58]

الزينون هو أحد عناصر العناصر ذات التكافؤ الصفري والتي تسمى بالغازات النبيلة أو الخاملة . وهو خامل بالنسبة لمعظم التفاعلات الكيميائية الشائعة (مثل الاحتراق على سبيل المثال) لأن غلاف التكافؤ الخارجي يحتوي على ثمانية إلكترونات. وهذا ينتج عنه تكوين طاقة ثابت وحد أدنى حيث تكون الإلكترونات الخارجية مرتبطة بإحكام. ^[59]

في أنبوب مملوء بالغاز ، يصدر الزينون توهجًا أزرق أو أرجوانيًا عند إثارته بالتفريغ الكهربائي . يصدر الزينون نطاقًا من خطوط الانبعاث التي تمتد عبر الطيف البصري، ^[60] ولكن أكثر الخطوط كثافة تحدث في منطقة الضوء الأزرق، مما ينتج عنه التلوين. ^[61]

الزينون هو غاز أثري في الغلاف الجوي للأرض ، ويوجد بنسبة حجمية تبلغ87 ± 1 نانولتر/لتر ( أجزاء لكل مليار )، أو ما يقرب من جزء واحد لكل 11.5 مليون. ^[62] كما يوجد أيضًا كمكون للغازات المنبعثة من بعض الينابيع المعدنية . وبالنظر إلى أن الكتلة الإجمالية للغلاف الجوي 5.15 × 10 ¹⁸ كيلوجرام (1.135 × 10 ¹⁹  رطل)، فإن الغلاف الجوي يحتوي على ما يقرب من 2.03 جيجا طن (2.00 × 10 ⁹ طن طويل؛ 2.24 × 10 ⁹ طن قصير) من الزينون في المجموع عند أخذ متوسط ​​الكتلة المولية للغلاف الجوي على أنه 28.96 جم/مول وهو ما يعادل حوالي 394 جزء في المليار كتلة.

يتم الحصول على الزينون تجاريًا كمنتج ثانوي لفصل الهواء إلى أكسجين ونيتروجين . ^[63] بعد هذا الفصل، الذي يتم إجراؤه عمومًا عن طريق التقطير الكسري في مصنع ذي عمودين، سيحتوي الأكسجين السائل الناتج على كميات صغيرة من الكريبتون والزينون. من خلال التقطير الكسري الإضافي، يمكن إثراء الأكسجين السائل بحيث يحتوي على 0.1-0.2٪ من خليط الكريبتون / الزينون، والذي يتم استخراجه إما عن طريق الامتزاز على هلام السيليكا أو عن طريق التقطير. أخيرًا، يمكن فصل خليط الكريبتون / الزينون إلى كريبتون وزينون عن طريق التقطير الإضافي. ^{[64] [65]}

قُدِّر الإنتاج العالمي من الزينون في عام 1998 بنحو 5000-7000 متر مكعب (180000-250000 قدم مكعب). ^[66] وبكثافة 5.894 جرام لكل لتر (0.0002129 رطل/بوصة مكعبة)، فإن هذا يعادل ما يقرب من 30 إلى 40 طنًا (30 إلى 39 طنًا طويلًا؛ 33 إلى 44 طنًا قصيرًا). بسبب ندرته، فإن الزينون أغلى بكثير من الغازات النبيلة الأخف وزناً - كانت الأسعار التقريبية لشراء كميات صغيرة في أوروبا في عام 1999 10  يورو /لتر (=~1.7 يورو/جرام) للزينون، و1 يورو/لتر (=~0.27 يورو/جرام) للكريبتون، و0.20 يورو/لتر (=~0.22 يورو/جرام) للنيون، ^[66] في حين أن الأرجون الأكثر وفرة، والذي يشكل أكثر من 1% من حجم الغلاف الجوي للأرض، يكلف أقل من سنت واحد للتر.

داخل النظام الشمسي، جزء النيوكليون من الزينون هو1.56 × 10 ⁻⁸ ، لوفرة تبلغ حوالي جزء واحد في 630 ألف من الكتلة الكلية. ^[67] الزينون نادر نسبيًا في الغلاف الجوي للشمس ، وعلى الأرض ، وفي الكويكبات والمذنبات . وفرة الزينون في الغلاف الجوي لكوكب المشتري عالية بشكل غير عادي، حوالي 2.6 ضعف وفرة الشمس. ^{[68] [أ] تظل هذه} الوفرة غير مفسرة، ولكن ربما تكون ناجمة عن تراكم مبكر وسريع للكواكب الصغيرة - أجسام صغيرة دون كوكبية - قبل تسخين القرص قبل الشمس ؛ ^[69] وإلا، لما كان الزينون محاصرًا في جليد الكواكب الصغيرة. يمكن تفسير مشكلة الزينون الأرضي المنخفض من خلال الرابطة التساهمية للزينون بالأكسجين داخل الكوارتز ، مما يقلل من انبعاث غاز الزينون في الغلاف الجوي. ^[70]

على عكس الغازات النبيلة ذات الكتلة الأقل، لا تشكل عملية التخليق النووي النجمي العادية داخل النجم زينون. يستهلك التخليق النووي الطاقة لإنتاج نويدات أضخم من الحديد-56 ، وبالتالي فإن تخليق زينون لا يمثل أي مكسب للطاقة للنجم. ^[71] بدلاً من ذلك، يتكون زينون أثناء انفجارات المستعرات الأعظمية أثناء عملية r ، ^[72] من خلال عملية التقاط النيوترونات البطيئة ( عملية s ) في النجوم العملاقة الحمراء التي استنفدت الهيدروجين في قلبها ودخلت فرع العملاق المقارب ، ^[73] ومن الاضمحلال الإشعاعي، على سبيل المثال عن طريق الاضمحلال بيتا لليود المنقرض -129 والانشطار التلقائي للثوريوم واليورانيوم والبلوتونيوم . ^[74]

زينون-135 هو سم نيوتروني ملحوظ مع إنتاجية عالية من نواتج الانشطار . نظرًا لأنه قصير العمر نسبيًا، فإنه يتحلل بنفس المعدل الذي يتم إنتاجه أثناء التشغيل المستمر للمفاعل النووي. ومع ذلك، إذا تم تقليل الطاقة أو تم إيقاف تشغيل المفاعل ، فإن كمية الزينون المدمرة أقل مما يتم إنتاجه من الاضمحلال بيتا لنويداته الأصلية . يمكن أن تسبب هذه الظاهرة المسماة تسمم الزينون مشاكل كبيرة في إعادة تشغيل المفاعل بعد إيقاف تشغيله أو زيادة الطاقة بعد خفضها وكانت واحدة من العديد من العوامل المساهمة في حادث تشيرنوبيل النووي . ^{[75] [76]}

كما يتم إنتاج نظائر زينون مستقرة أو طويلة العمر للغاية بكميات كبيرة في الانشطار النووي. يتم إنتاج زينون-136 عندما يخضع زينون-135 لالتقاط النيوترونات قبل أن يتحلل. يمكن أن تعطي نسبة زينون-136 إلى زينون-135 (أو منتجات تحلله) تلميحات حول تاريخ الطاقة لمفاعل معين وغياب زينون-136 هو "بصمة" للانفجارات النووية، حيث لا يتم إنتاج زينون-135 بشكل مباشر ولكن كمنتج لتحللات بيتا المتتالية وبالتالي لا يمكنه امتصاص أي نيوترونات في انفجار نووي يحدث في أجزاء من الثانية. ^[77]

النظير المستقر زينون-132 له ناتج انشطار يزيد عن 4% في الانشطار النيوتروني الحراري لـ²³⁵
U مما يعني أن نظائر الزينون المستقرة أو شبه المستقرة لها نسبة كتلة أعلى في الوقود النووي المستنفد (والتي تبلغ حوالي 3٪ من نواتج الانشطار) مما هي عليه في الهواء. ومع ذلك، لا يوجد حتى عام 2022 أي جهد تجاري لاستخراج الزينون من الوقود المستنفد أثناء إعادة المعالجة النووية . ^{[78] [79]}

يتكون الزينون الطبيعي من سبعة نظائر مستقرة : ¹²⁶ Xe ^و128-132 Xe و ¹³⁴ Xe. من المتوقع نظريًا أن يخضع النظيران ¹²⁶ Xe و ^{134 Xe} لتحلل بيتا المزدوج ، ولكن لم يتم ملاحظة ذلك مطلقًا، لذا يُعتبران مستقرين. ^[80] بالإضافة إلى ذلك، تمت دراسة أكثر من 40 نظيرًا غير مستقر. أطول هذه النظائر عمرًا هو ^{124 Xe} البدائي ، والذي يخضع لالتقاط الإلكترون المزدوج بنصف عمر يبلغ 1.8 × 10 ²²  سنة ، ^[81] و ¹³⁶ Xe، الذي يخضع لتحلل بيتا مزدوج بنصف عمر 2.11 × 10 ²¹ سنة . ^[82] يتم إنتاج ^{129 Xe عن طريق} تحلل بيتا لـ ¹²⁹ I ، الذي يبلغ نصف عمره 16 مليون سنة. ^131m Xe و ¹³³ Xe و ^133m Xe و ¹³⁵ Xe هي بعض من منتجات الانشطار لـ ²³⁵ U و ²³⁹ Pu ، ^[74] وتستخدم للكشف عن الانفجارات النووية ومراقبتها.

تمتلك نوى اثنين من النظائر المستقرة للزينون ، ^129Xe و ¹³¹ Xe (كلاهما نظيران مستقران لهما أعداد كتلة فردية)، زخمًا زاويًا جوهريًا غير صفري ( دوران نووي ، مناسب للرنين المغناطيسي النووي ). يمكن محاذاة الدورات النووية إلى ما هو أبعد من مستويات الاستقطاب العادية عن طريق الضوء المستقطب دائريًا وبخار الروبيديوم . ^{[83] يمكن أن يتجاوز} الاستقطاب الدوراني الناتج لنوى الزينون 50٪ من أقصى قيمة ممكنة له، وهو ما يتجاوز إلى حد كبير قيمة التوازن الحراري التي تمليها الإحصائيات المغناطيسية (عادةً 0.001٪ من القيمة القصوى في درجة حرارة الغرفة ، حتى في أقوى المغناطيسات ). مثل هذا المحاذاة غير المتوازنة للدوران هي حالة مؤقتة، وتسمى فرط الاستقطاب . تسمى عملية فرط استقطاب الزينون بالضخ البصري (على الرغم من أن العملية تختلف عن ضخ الليزر ). ^[84]

نظرًا لأن نواة الزينون ¹²⁹ لها دوران 1/2، وبالتالي عزم رباعي الأقطاب كهربائي يساوي صفرًا ، فإن نواة الزينون ¹²⁹ لا تتعرض لأي تفاعلات رباعية الأقطاب أثناء الاصطدامات مع ذرات أخرى، ويستمر الاستقطاب المفرط لفترات طويلة حتى بعد إزالة الضوء والبخار المولدين. يمكن أن يستمر الاستقطاب الدوراني للزينون ¹²⁹ من عدة ثوانٍ لذرات الزينون المذابة في الدم ^[85] إلى عدة ساعات في الطور الغازي ^[86] وعدة أيام في الزينون الصلب المتجمد بعمق. ^[87] على النقيض من ذلك، فإن الزينون ¹³¹ له قيمة دوران نووي تبلغ 3 ⁄ 2 وعزم رباعي الأقطاب غير صفري ، ولديه أوقات استرخاء t _{1 في نطاقات} الملي ثانية والثانية . [ ^88]

يتم إنتاج بعض النظائر المشعة للزينون (على سبيل المثال، ^133Xe و ¹³⁵ Xe ) عن طريق تشعيع المواد الانشطارية داخل المفاعلات النووية بالنيوترونات . ^{[17] 135Xe} له أهمية كبيرة في تشغيل مفاعلات الانشطار النووي . ^{135Xe له} مقطع عرضي ضخم للنيوترونات الحرارية ، 2.6×106 ^بارنز ، [ ^28] ويعمل كممتص للنيوترونات أو " سم " يمكنه إبطاء أو إيقاف التفاعل المتسلسل بعد فترة من التشغيل. تم اكتشاف ذلك في أقدم المفاعلات النووية التي بناها مشروع مانهاتن الأمريكي لإنتاج البلوتونيوم . ومع ذلك، فقد اتخذ المصممون تدابير في التصميم لزيادة تفاعلية المفاعل (عدد النيوترونات لكل انشطار والتي تستمر في انشطار ذرات أخرى من الوقود النووي ). ^[89]  

^{كان تسمم مفاعل 135} Xe عاملاً رئيسيًا في كارثة تشيرنوبيل . ^[90] يمكن أن يؤدي إغلاق المفاعل أو انخفاض قوته إلى تراكم ¹³⁵ Xe، مع دخول تشغيل المفاعل في حالة تُعرف باسم حفرة اليود . في ظل الظروف المعاكسة، قد تنبعث تركيزات عالية نسبيًا من نظائر الزينون المشعة من قضبان الوقود المتشققة ، ^[91] أو انشطار اليورانيوم في مياه التبريد . ^[92]

تكشف نسب النظائر في الزينون المنتج في مفاعلات الانشطار النووي الطبيعية في أوكلو في الجابون عن خصائص المفاعل أثناء التفاعل المتسلسل الذي حدث منذ حوالي 2 مليار سنة. ^[93]

نظرًا لأن الزينون هو مادة تتبع لنظيرين أصليين، فإن نسب نظائر الزينون في النيازك هي أداة قوية لدراسة تكوين النظام الشمسي. تعطي طريقة تأريخ اليود - الزينون الوقت المنقضي بين التخليق النووي وتكثيف جسم صلب من السديم الشمسي . في عام 1960، اكتشف الفيزيائي جون إتش رينولدز أن بعض النيازك تحتوي على شذوذ نظيري في شكل وفرة زائدة من الزينون-129. استنتج أن هذا كان ناتج اضمحلال اليود-129 المشع . يتم إنتاج هذا النظير ببطء عن طريق تفتيت الأشعة الكونية والانشطار النووي ، ولكن يتم إنتاجه بكميات فقط في انفجارات المستعرات الأعظمية. ^{[94] [95]}

نظرًا لأن عمر النصف لليود ¹²⁹ قصير نسبيًا على مقياس الزمن الكوني (16 مليون سنة)، فقد أثبت هذا أن وقتًا قصيرًا فقط قد مر بين المستعر الأعظم والوقت الذي تجمدت فيه النيازك واحتجاز اليود ^129. تم الاستدلال على أن هذين الحدثين (المستعر الأعظم وتصلب سحابة الغاز) قد حدثا خلال التاريخ المبكر للنظام الشمسي ، لأن نظير اليود ¹²⁹ قد تم إنشاؤه على الأرجح قبل فترة وجيزة من تشكل النظام الشمسي، مما أدى إلى زرع سحابة الغاز الشمسية بنظائر من مصدر ثانٍ. قد يكون مصدر المستعر الأعظم هذا قد تسبب أيضًا في انهيار سحابة الغاز الشمسية. ^{[94] [95]}

وبطريقة مماثلة، فإن نسب نظائر الزينون مثل ¹²⁹ Xe/ ¹³⁰ Xe و ¹³⁶ Xe/ ¹³⁰ Xe هي أداة قوية لفهم التمايز الكوكبي والتخلص المبكر من الغازات. ^[27] على سبيل المثال، يظهر الغلاف الجوي للمريخ وفرة زينون مماثلة لتلك الموجودة على الأرض (0.08 جزء في المليون ^[96] ) ولكن المريخ يظهر وفرة أكبر من ¹²⁹ Xe من الأرض أو الشمس. نظرًا لأن هذا النظير يتولد عن التحلل الإشعاعي، فقد تشير النتيجة إلى أن المريخ فقد معظم غلافه الجوي البدائي، ربما خلال أول 100 مليون سنة بعد تشكل الكوكب. ^{[97] [98]} في مثال آخر، يُعتقد أن فائض ¹²⁹ Xe الموجود في غازات بئر ثاني أكسيد الكربون من نيو مكسيكو ناتج عن تحلل الغازات المشتقة من الوشاح بعد فترة وجيزة من تكوين الأرض. ^{[74] [99]}

بعد اكتشاف نيل بارتليت في عام 1962 أن الزينون يمكن أن يشكل مركبات كيميائية، تم اكتشاف ووصف عدد كبير من مركبات الزينون. تحتوي جميع مركبات الزينون المعروفة تقريبًا على ذرات الفلور أو الأكسجين ذات الكهروسالبية . تشبه كيمياء الزينون في كل حالة أكسدة كيمياء عنصر اليود المجاور في حالة الأكسدة المنخفضة مباشرة. ^[100]

هناك ثلاثة فلوريدات معروفة: XeF
₂, إكس إف
₄، و XeF
₆من المفترض أن XeF غير مستقر. ^[101] هذه هي نقاط البداية لتركيب جميع مركبات الزينون تقريبًا.

ثنائي الفلوريد الصلب البلوري XeF
₂يتشكل عندما يتعرض خليط من غازي الفلور والزينون للضوء فوق البنفسجي. ^[102] المكون فوق البنفسجي لضوء النهار العادي كافٍ. ^[103] التسخين طويل الأمد لـ XeF
₂في درجات حرارة عالية تحت NiF
₂المحفز ينتج XeF
₆^[104] التحلل الحراري لـ XeF
₆في وجود NaF ينتج XeF عالي النقاء
₄^[105] .

تتصرف فلوريدات الزينون كمستقبلات للفلوريد ومانحة للفلوريد، وتشكل أملاحًا تحتوي على كاتيونات مثل XeF⁺
و زي
₂ف⁺
₃، والأنيونات مثل XeF^-
₅, إكس إف^-
₇، و XeF^2-
₈. الزينون الأخضر المغناطيسي⁺
₂يتم تشكيله عن طريق اختزال XeF
₂بواسطة غاز الزينون. ^[100]

إكس إي إف
₂كما يشكل معقدات تنسيقية مع أيونات المعادن الانتقالية. وقد تم تصنيع وتوصيف أكثر من 30 معقدًا من هذا القبيل. ^[104]

في حين أن فلوريدات الزينون تتميز بشكل جيد، فإن الهاليدات الأخرى ليست كذلك. تم الإبلاغ عن ثنائي كلوريد الزينون ، الذي يتكون من الإشعاع عالي التردد لمزيج من الزينون والفلور والسيليكون أو رباعي كلوريد الكربون ، ^[106] بأنه مركب بلوري عديم اللون ماص للحرارة يتحلل إلى العناصر عند 80 درجة مئوية. ومع ذلك، فإن كلوريد الزينون
₂قد يكون مجرد جزيء فان دير فالس من ذرات Xe و Cl المرتبطة بشكل ضعيف
₂الجزيئات وليس مركبًا حقيقيًا. ^[107] تشير الحسابات النظرية إلى أن الجزيء الخطي XeCl
₂أقل استقرارًا من مركب فان دير فالس. ^[108] رباعي كلوريد الزينون وثنائي بروميد الزينون أكثر عدم استقرار ولا يمكن تصنيعهما عن طريق التفاعلات الكيميائية. تم إنشاؤهما عن طريق التحلل الإشعاعي لـ¹²⁹
كلوريد الصوديوم^-
₄و¹²⁹
إبر^-
₂، على التوالي. ^{[109] [110]}

من المعروف وجود ثلاثة أكاسيد للزينون: ثالث أكسيد الزينون ( XeO2)
₃) ورباعي أكسيد الزينون ( XeO
₄)، وكلاهما من العوامل المؤكسدة القوية والمتفجرة بشكل خطير، وثاني أكسيد الزينون (XeO ₂ )، والذي تم الإبلاغ عنه في عام 2011 برقم تنسيق أربعة. ^[111] يتكون XeO ₂ عندما يُسكب رباعي فلوريد الزينون على الجليد. قد يسمح له بنيته البلورية باستبدال السيليكون في معادن السيليكات. ^[112] تم التعرف على الكاتيون XeOO ^{+ بواسطة} التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء في الأرجون الصلب . ^[113]

لا يتفاعل الزينون مع الأكسجين بشكل مباشر، حيث يتكون ثلاثي أكسيد الزينون عن طريق تحلل XeF
₆: ^[114]

إكس إي إف
₆+ 3 ساعات
₂O → XeO
₃+ 6 HF

زيو
₃حمضي ضعيف، يذوب في القلويات لتكوين أملاح زينات غير مستقرة تحتوي على HXeO^-
₄الأنيون. هذه الأملاح غير المستقرة تتحلل بسهولة إلى غاز زينون وأملاح بيركسينات ، تحتوي على أكسيد الزينون^4-
₆الأنيون. ^[115]

عند معالجة بيركسينات الباريوم بحمض الكبريتيك المركز ، ينتج رباعي أكسيد الزينون الغازي: ^[106]

با
₂زيو
₆+ 2 ساعة
₂لذا
₄→ 2 كبريتات الباسو
₄+ 2 ساعة
₂O + XeO
₄

ولمنع التحلل، يتم تبريد رباعي أكسيد الزينون المتكون بهذه الطريقة بسرعة إلى مادة صلبة صفراء باهتة. وينفجر عند درجة حرارة تزيد عن −35.9 درجة مئوية إلى غاز الزينون والأكسجين، ولكنه مستقر بخلاف ذلك.

هناك عدد من أوكسيفلوريدات الزينون معروفة، بما في ذلك XeOF
₂، إكس إي أو إف
₄، زيو
₂ف
₂، و XeO
₃ف
₂. إكس إي أو إف
₂يتم تشكيله عن طريق تفاعل OF
₂مع غاز الزينون في درجات حرارة منخفضة. ويمكن أيضًا الحصول عليه عن طريق التحلل المائي الجزئي لـ XeF
₄. إنه غير متناسب عند -20 درجة مئوية إلى XeF
₂و XeO
₂ف
₂. ^[116] XeOF
₄يتم تشكيله عن طريق التحلل المائي الجزئي لـ XeF
₆... ^[117]

إكس إي إف
₆+ ح
₂O → XeOF
₄+ 2 HF

...أو رد فعل XeF
₆مع بيركسينات الصوديوم، Na
₄زيو
₆. كما ينتج التفاعل الأخير كمية صغيرة من XeO
₃ف
₂.

زيو
₂ف
₂يتم تشكيله أيضًا عن طريق التحلل المائي الجزئي لـ XeF
₆^[118] .

إكس إي إف
₆+ 2 ساعة
₂O → XeO
₂ف
₂+ 4 HF

إكس إي أو إف
₄يتفاعل مع CsF لتكوين XeOF^-
₅الأنيون، ^{[116] [119]} بينما يتفاعل XeOF ₃ مع فلوريدات الفلزات القلوية KF و RbF وCsF لتكوين XeOF^-
₄الأنيون. ^[120]

يمكن أن يرتبط الزينون بشكل مباشر بعنصر أقل كهرسلبية من الفلور أو الأكسجين، وخاصة الكربون . ^[121] المجموعات الساحبة للإلكترون، مثل المجموعات ذات الاستبدال بالفلور، ضرورية لتثبيت هذه المركبات. ^[115] تم وصف العديد من هذه المركبات، بما في ذلك: ^{[116] [122]}

• ج
  ₆ف
  ₅-إكسي⁺
  –N ≡C–CH
  ₃حيث C ₆ F ₅ هي مجموعة خماسي فلورو فينيل.
• [ج
  ₆ف
  ₅]
  ₂زي
• ج
  ₆ف
  ₅–Xe–C ≡N
• ج
  ₆ف
  ₅–Xe–F
• ج
  ₆ف
  ₅–Xe–Cl
• ج
  ₂ف
  ₅–C≡C–Xe⁺
  
• [CH
  ₃]
  ₃C–C≡C–Xe⁺
  
• ج
  ₆ف
  ₅–إكس إف⁺
  ₂
• (ج
  ₆ف
  ₅(هـ)
  ₂كل⁺
  

المركبات الأخرى التي تحتوي على زينون مرتبط بعنصر أقل كهرسلبية تشمل F–Xe–N(SO
₂ف)
₂و F-Xe-BF
₂يتم تصنيع الأخير من رباعي فلورو بورات ثنائي الأكسجين ، O
₂صديقتي
₄، عند -100 درجة مئوية. ^{[116] [123]}

أيون غير عادي يحتوي على زينون هو كاتيون رباعي أكسيد الذهب (II) ، AuXe²⁺
₄، والتي تحتوي على روابط Xe–Au. ^[124] يوجد هذا الأيون في المركب AuXe
₄(صب
₂ف
₁₁)
₂، وهو ملحوظ في وجود روابط كيميائية مباشرة بين ذرتين غير تفاعليتين بشكل سيئ السمعة، الزينون والذهب ، حيث يعمل الزينون كربيطة معدنية انتقالية. يُعرف أيضًا مركب زئبق مشابه (HgXe)(Sb ₃ F ₁₇ ) (صيغ على النحو التالي [HgXe ²⁺ ] [Sb ₂ F ₁₁ ^– ] [SbF ₆ ^– ]). ^[125]

المركب Xe
₂سب
₂ف
₁₁يحتوي على رابطة Xe–Xe، وهي أطول رابطة عنصر-عنصر معروفة (308.71 بيكومتر = 3.0871  Å ). ^[126]

في عام 1995، أعلن م. راسانين وزملاؤه، العلماء في جامعة هلسنكي في فنلندا ، عن تحضير ثنائي هيدريد الزينون (HXeH)، ولاحقًا هيدروكسيد هيدريد الزينون (HXeOH)، والهيدروكسينوأسيتيلين (HXeCCH)، وجزيئات أخرى تحتوي على الزينون. ^[127] في عام 2008، أبلغ خرياشتشيف وآخرون عن تحضير HXeOXeH عن طريق التحليل الضوئي للماء داخل مصفوفة زينون مبردة . ^{[128] كما تم إنتاج جزيئات} الديوتيريوم ، HXeOD وDXeOH. ^[129]

بالإضافة إلى المركبات التي يشكل فيها الزينون رابطة كيميائية ، يمكن للزينون أن يشكل كلثرات - وهي مواد حيث يتم حبس ذرات الزينون أو أزواجه بواسطة الشبكة البلورية لمركب آخر. ومن الأمثلة على ذلك هيدرات الزينون (Xe· 5)+3 ⁄ 4 H ₂ O)، حيث تشغل ذرات الزينون فراغات في شبكة من جزيئات الماء. ^[130] يتمتع هذا الكلاثرات بنقطة انصهار تبلغ 24 درجة مئوية. ^[131] كما تم إنتاج النسخة المخففة من هذا الهيدرات.[ 132 ^{] مثال آخر هو} هيدريد الزينون(Xe(H ₂ ) ₈ )، حيثيتم حبس أزواج الزينون ( ثنائيات ) داخل الهيدروجين الصلب . ^[133] يمكن أن تحدث مثل هذه الهيدرات الكلاثرات بشكل طبيعي في ظل ظروف الضغط العالي، كما هو الحال في بحيرة فوستوك تحت الغطاء الجليدي في أنتاركتيكا . ^[134] يمكن استخدام تكوين الكلاثرات لتقطير الزينون والأرجون والكريبتون بشكل جزئي. ^[135]

يمكن للزينون أيضًا تكوين مركبات فوليرينية داخلية ، حيث يتم حبس ذرة زينون داخل جزيء فوليرين . يمكن ملاحظة ذرة الزينون المحاصرة في الفوليرين بواسطة مطيافية الرنين المغناطيسي النووي ¹²⁹ Xe . من خلال التحول الكيميائي الحساس لذرة الزينون إلى بيئتها، يمكن تحليل التفاعلات الكيميائية على جزيء الفوليرين. ومع ذلك، فإن هذه الملاحظات ليست خالية من التحذيرات، لأن ذرة الزينون لها تأثير إلكتروني على تفاعل الفوليرين. ^[136]

عندما تكون ذرات الزينون في حالة الطاقة الأرضية ، فإنها تتنافر مع بعضها البعض ولن تشكل رابطة. ومع ذلك، عندما تصبح ذرات الزينون نشطة، يمكنها تكوين إكسيمر (ثنائي مُثار) حتى تعود الإلكترونات إلى الحالة الأرضية . يتكون هذا الكيان لأن ذرة الزينون تميل إلى إكمال الغلاف الإلكتروني الخارجي عن طريق إضافة إلكترون من ذرة زينون مجاورة. العمر النموذجي لإكسيمر الزينون هو 1-5 نانوثانية، ويطلق الاضمحلال فوتونات بأطوال موجية تبلغ حوالي 150 و173  نانومتر . ^{[137] [138]} يمكن للزينون أيضًا تكوين إكسيمر مع عناصر أخرى، مثل الهالوجينات البروم والكلور والفلور . [ ^139]

على الرغم من أن الزينون نادر ومكلف نسبيًا لاستخراجه من الغلاف الجوي للأرض ، إلا أن له عددًا من التطبيقات.

يستخدم الزينون في الأجهزة الباعثة للضوء والتي تسمى مصابيح فلاش الزينون، والتي تستخدم في الفلاشات الفوتوغرافية والمصابيح الستروبسكوبية؛ ^[20] لإثارة الوسط النشط في الليزر الذي يولد بعد ذلك ضوءًا متماسكًا ؛ ^[140] وفي بعض الأحيان، في المصابيح القاتلة للجراثيم . ^[141] تم ضخ أول ليزر الحالة الصلبة ، الذي تم اختراعه في عام 1960، بواسطة مصباح فلاش الزينون، ^[24] كما يتم ضخ الليزر المستخدم لتشغيل الاندماج بالحبس بالقصور الذاتي بواسطة مصابيح فلاش الزينون. ^[142]

تتميز مصابيح قوس الزينون المستمرة قصيرة القوس وعالية الضغط بدرجة حرارة لون تقترب بشكل كبير من ضوء الشمس في الظهيرة وتُستخدم في أجهزة محاكاة الطاقة الشمسية . أي أن لون هذه المصابيح يقترب بشكل كبير من مشع الجسم الأسود المسخن عند درجة حرارة الشمس. تم تقديم هذه المصابيح لأول مرة في أربعينيات القرن العشرين، واستبدلت مصابيح قوس الكربون الأقصر عمرًا في أجهزة عرض الأفلام. [21] كما يتم استخدامها في أنظمة عرض الأفلام النموذجية مقاس 35 مم وIMAX والرقمية . إنها ^مصدر ممتاز للأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي القصير ولديها انبعاثات مكثفة في الأشعة تحت الحمراء القريبة المستخدمة في بعض أنظمة الرؤية الليلية . يستخدم الزينون كغاز بداية في مصابيح هاليد المعدنية لمصابيح السيارات عالية الكثافة، والمصابيح اليدوية "التكتيكية" الراقية .

تحتوي الخلايا الفردية في شاشة البلازما على مزيج من الزينون والنيون المتأين بالأقطاب الكهربائية . يؤدي تفاعل هذه البلازما مع الأقطاب الكهربائية إلى توليد فوتونات فوق بنفسجية ، والتي تعمل بدورها على إثارة طلاء الفوسفور الموجود على مقدمة الشاشة. ^{[143] [144]}

يستخدم الزينون كـ "غاز مبتدئ" في مصابيح الصوديوم عالية الضغط . يتمتع بأدنى موصلية حرارية وأقل إمكانية تأين من بين جميع الغازات النبيلة غير المشعة. وباعتباره غازًا نبيلًا، فإنه لا يتداخل مع التفاعلات الكيميائية التي تحدث في مصباح التشغيل. تعمل الموصلية الحرارية المنخفضة على تقليل الخسائر الحرارية في المصباح أثناء التشغيل، وتتسبب إمكانية التأين المنخفضة في أن يكون جهد انهيار الغاز منخفضًا نسبيًا في الحالة الباردة، مما يسمح بتشغيل المصباح بسهولة أكبر. ^[145]

في عام 1962، اكتشفت مجموعة من الباحثين في مختبرات بيل تأثير الليزر في زينون، ^[146] ووجدوا لاحقًا أن مكسب الليزر تم تحسينه عن طريق إضافة الهيليوم إلى وسط الليزر. ^{[147] [148]} استخدم أول ليزر إكسيمر ثنائي الزينون (Xe ₂ ) يتم تنشيطه بواسطة شعاع من الإلكترونات لإنتاج انبعاث محفز عند طول موجة فوق بنفسجي يبلغ 176 نانومتر . ^[23] كما تم استخدام كلوريد الزينون وفلوريد الزينون في ليزر إكسيمر (أو بشكل أكثر دقة، ليزر إكسيبلكس). ^[149]

زينون

البيانات السريرية
رمز ATC	لا أحد
المعرفات
رقم CAS	7440-63-3
معرف PubChem	23991
بنك المخدرات	DB13453
جامعة يوني	3H3U766W84
تشيبي	تشيبي:49956
المختبر الكيميائي الأوروبي	الكيمياء الحيوية الأوروبية 1236802
لوحة معلومات CompTox ( EPA )	رقم تعريف DTXSID5064700
بطاقة معلومات وكالة المواد الكيميائية الأوروبية	100.028.338
البيانات الكيميائية والفيزيائية
نموذج ثلاثي الأبعاد ( JSmol )	صورة تفاعلية
الابتسامات [إكس]
إنتشي إنشي = 1S/Xe المفتاح: FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N

تم استخدام الزينون كمخدر عام ، ولكنه أكثر تكلفة من المخدرات التقليدية. ^[150]

يتفاعل الزينون مع العديد من المستقبلات والقنوات الأيونية المختلفة، ومثل العديد من مخدرات الاستنشاق متعددة الوسائط نظريًا، من المحتمل أن تكون هذه التفاعلات مكملة. الزينون هو مضاد لمستقبلات NMDA عالية الألفة في موقع الجلايسين . ^[151] ومع ذلك، يختلف الزينون عن بعض مضادات مستقبلات NMDA الأخرى في أنه ليس سامًا للأعصاب ويمنع السمية العصبية للكيتامين وأكسيد النيتروز (N ₂ O)، بينما ينتج في الواقع تأثيرات وقائية للأعصاب . ^{[152] [153]} على عكس الكيتامين وأكسيد النيتروز، لا يحفز الزينون تدفق الدوبامين في النواة المتكئة . ^[154]

مثل أكسيد النيتروز والسيكلوبروبانين ، ينشط الزينون قناة البوتاسيوم ذات المسام المزدوجة TREK-1 . قناة ذات صلة TASK-3 متورطة أيضًا في أفعال التخدير الاستنشاقي غير حساسة للزينون. ^[155] يثبط الزينون مستقبلات الأستيل كولين α4β2 النيكوتينية التي تساهم في التسكين بوساطة النخاع الشوكي. ^{[156] [157]} الزينون مثبط فعال لـ Ca2 ⁺ ATPase في غشاء البلازما . يثبط الزينون Ca2 ⁺ ATPase عن طريق الارتباط بمسام كارهة للماء داخل الإنزيم ومنع الإنزيم من اتخاذ أشكال نشطة. ^[158]

الزينون هو مثبط تنافسي لمستقبل السيروتونين 5-HT _3. وعلى الرغم من أنه ليس مخدرًا ولا مضادًا للألم، إلا أنه يقلل من الغثيان والقيء الناجمين عن التخدير. ^[159]

يبلغ الحد الأدنى لتركيز الزينون في الحويصلات الهوائية (MAC) 72% في سن الأربعين، مما يجعله أقوى بنسبة 44% من أكسيد النيتروز _كمخدر . ^[160] وبالتالي، يمكن استخدامه مع الأكسجين بتركيزات أقل عرضة لخطر نقص الأكسجين . وعلى عكس أكسيد النيتروز، لا يُعد الزينون غازًا دفيئًا ويُنظر إليه على أنه صديق للبيئة . ^[161] وعلى الرغم من إعادة تدويره في الأنظمة الحديثة، فإن الزينون المنبعث إلى الغلاف الجوي يعود فقط إلى مصدره الأصلي، دون أي تأثير بيئي.

يحفز الزينون حماية قوية للقلب والأعصاب من خلال مجموعة متنوعة من الآليات. من خلال تأثيره على Ca ²⁺ و K ⁺ و KATP \ HIF ومضادات NMDA، يكون الزينون واقيًا للأعصاب عند إعطائه قبل وأثناء وبعد الإصابات الإقفارية . ^{[162] [163]} الزينون هو خصم عالي الألفة في موقع الجلايسين لمستقبل NMDA. ^[151] الزينون يحمي القلب في حالات نقص التروية وإعادة التروية عن طريق تحفيز التكييف الدوائي غير الإقفاري. الزينون يحمي القلب عن طريق تنشيط PKC-epsilon و p38-MAPK المصب. ^[164] يحاكي الزينون التكييف الإقفاري العصبي عن طريق تنشيط قنوات البوتاسيوم الحساسة لـ ATP. ^[165] يقلل الزينون بشكل غير متآزر من تثبيط تنشيط القناة بوساطة ATP بشكل مستقل عن وحدة مستقبل السلفونيل يوريا 1، مما يزيد من وقت وتردد قناة KATP المفتوحة. ^[166]

يؤدي استنشاق خليط الزينون/الأكسجين إلى تنشيط إنتاج عامل النسخ HIF-1-alpha ، مما قد يؤدي إلى زيادة إنتاج إريثروبويتين . ومن المعروف أن هذا الهرمون الأخير يزيد من إنتاج خلايا الدم الحمراء والأداء الرياضي. وبحسب ما ورد، تم استخدام المنشطات باستنشاق الزينون في روسيا منذ عام 2004 وربما قبل ذلك. ^[167] في 31 أغسطس 2014، أضافت الوكالة العالمية لمكافحة المنشطات (WADA) الزينون (والأرجون ) إلى قائمة المواد والطرق المحظورة، على الرغم من عدم تطوير اختبارات المنشطات الموثوقة لهذه الغازات حتى الآن. ^[168] بالإضافة إلى ذلك، لم يتم إثبات تأثيرات الزينون على إنتاج إريثروبويتين في البشر حتى الآن. ^[169]

يمكن استخدام انبعاث جاما من النظير المشع ^133Xe من الزينون لتصوير القلب والرئتين والدماغ، على سبيل المثال، عن طريق التصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد . كما تم استخدام Xe ^{133 لقياس} تدفق الدم . ^{[170] [171] [172]}

يُعد الزينون، وخاصةً الزينون ^{129 شديد الاستقطاب،} عامل تباين مفيد في التصوير بالرنين المغناطيسي . ففي الطور الغازي، يمكنه تصوير التجاويف في عينة مسامية، أو الحويصلات الهوائية في الرئتين، أو تدفق الغازات داخل الرئتين. ^{[173] [174]} ولأن الزينون قابل للذوبان في الماء وفي المذيبات الكارهة للماء، فإنه يمكنه تصوير العديد من الأنسجة الحية اللينة. ^{[175] [176] [177]}

يُستخدم زينون-129 حاليًا كعامل تصور في عمليات مسح التصوير بالرنين المغناطيسي. عندما يستنشق المريض زينون-129 شديد الاستقطاب، يمكن تصوير التهوية وتبادل الغازات في الرئتين وقياسها. على عكس زينون-133، فإن زينون-129 غير مؤين ومن الآمن استنشاقه دون أي آثار ضارة. ^[178]

يحتوي ليزر إكسيمر كلوريد الزينون على استخدامات جلدية معينة. ^[179]

بسبب الغلاف الإلكتروني الخارجي المرن الكبير لذرة الزينون، يتغير طيف الرنين المغناطيسي النووي استجابة للظروف المحيطة ويمكن استخدامه لمراقبة الظروف الكيميائية المحيطة. على سبيل المثال، يمكن التمييز بين الزينون المذاب في الماء، والزينون المذاب في مذيب كاره للماء، والزينون المرتبط ببروتينات معينة بواسطة الرنين المغناطيسي النووي. ^{[180] [181]}

يمكن للكيميائيين السطحيين استخدام زينون مفرط الاستقطاب . عادة، من الصعب توصيف الأسطح باستخدام الرنين المغناطيسي النووي لأن الإشارات من السطح تطغى عليها الإشارات من النوى الذرية في الجزء الأكبر من العينة، والتي هي أكثر عددًا بكثير من النوى السطحية. ومع ذلك، يمكن استقطاب الدورات النووية على الأسطح الصلبة بشكل انتقائي عن طريق نقل الاستقطاب الدوراني إليها من غاز زينون مفرط الاستقطاب. وهذا يجعل إشارات السطح قوية بما يكفي لقياسها وتمييزها عن الإشارات الإجمالية. ^{[182] [183]}

في دراسات الطاقة النووية ، يستخدم الزينون في غرف الفقاعات ، ^[184] والمجسات، وفي مناطق أخرى حيث يكون الوزن الجزيئي المرتفع والكيمياء الخاملة مرغوبًا فيها. أحد المنتجات الثانوية لاختبار الأسلحة النووية هو إطلاق الزينون المشع 133 و135 . تتم مراقبة هذه النظائر لضمان الامتثال لمعاهدات حظر التجارب النووية ، ^[185] وتأكيد التجارب النووية التي تجريها دول مثل كوريا الشمالية . ^[186]

يستخدم الزينون السائل في أجهزة قياس السعرات الحرارية ^[187] لقياس أشعة جاما ، وكجهاز كشف للجسيمات الضخمة المتفاعلة بشكل ضعيف ، أو WIMPs. عندما يصطدم WIMP بنواة الزينون، تتوقع النظرية أنه سينقل طاقة كافية للتسبب في التأين والوميض . يعد الزينون السائل مفيدًا لهذه التجارب لأن كثافته تجعل تفاعل المادة المظلمة أكثر احتمالية ويسمح بجهاز كشف هادئ من خلال الحماية الذاتية.

الزينون هو الوقود المفضل للدفع الأيوني للمركبات الفضائية لأنه يتمتع بإمكانية تأين منخفضة لكل وزن ذري ويمكن تخزينه كسائل في درجة حرارة الغرفة تقريبًا (تحت ضغط مرتفع)، ومع ذلك يتبخر بسهولة لتغذية المحرك. الزينون خامل وصديق للبيئة وأقل تآكلًا لمحرك الأيونات من أنواع الوقود الأخرى مثل الزئبق أو السيزيوم . تم استخدام الزينون لأول مرة في محركات الأيونات الخاصة بالأقمار الصناعية خلال السبعينيات. ^[188] تم استخدامه لاحقًا كدافع لمسبار Deep Space 1 التابع لمختبر الدفع النفاث، ومركبة SMART-1 الأوروبية ^[26] وللمحركات الثلاثة للدفع الأيوني على مركبة الفضاء Dawn التابعة لوكالة ناسا . ^[189]

كيميائيًا، تُستخدم مركبات البيركسينات كعوامل مؤكسدة في الكيمياء التحليلية . يُستخدم ثنائي فلوريد الزينون كمواد حاكّة للسيليكون ، وخاصةً في إنتاج الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS). ^[190] يمكن إنتاج عقار 5-فلورويوراسيل المضاد للسرطان عن طريق تفاعل ثنائي فلوريد الزينون مع اليوراسيل . ^[191] يُستخدم الزينون أيضًا في علم بلورات البروتين . عند تطبيقه عند ضغوط تتراوح من 0.5 إلى 5  ميجا باسكال (5 إلى 50  ضغط جوي ) على بلورة بروتينية، ترتبط ذرات الزينون في تجاويف كارهة للماء بشكل أساسي ، مما يؤدي غالبًا إلى إنشاء مشتق عالي الجودة ومتماثل وثقيل الذرات يمكن استخدامه لحل مشكلة الطور . ^{[192] [193]}

زينون

المخاطر
NFPA 704 (الماس الناري)	[194] 0 0 0 جنوب أفريقيا

يمكن تخزين غاز الزينون بأمان في حاويات زجاجية أو معدنية محكمة الغلق في درجة حرارة وضغط قياسيين . ومع ذلك، فإنه يذوب بسهولة في معظم المواد البلاستيكية والمطاطية، وسوف يتسرب تدريجيًا من الحاوية المغلقة بمثل هذه المواد. ^[195] الزينون غير سام ، على الرغم من أنه يذوب في الدم وينتمي إلى مجموعة مختارة من المواد التي تخترق حاجز الدم في الدماغ ، مما يسبب تخديرًا جراحيًا خفيفًا إلى كاملًا عند استنشاقه بتركيزات عالية مع الأكسجين. ^[196]

سرعة الصوت في غاز الزينون (169 م/ث) أقل من تلك الموجودة في الهواء ^[197] لأن متوسط ​​سرعة ذرات الزينون الثقيلة أقل من متوسط ​​سرعة جزيئات النيتروجين والأكسجين في الهواء. وبالتالي، يهتز الزينون بشكل أبطأ في الحبال الصوتية عند الزفير وينتج نغمات صوتية منخفضة (أصوات منخفضة التردد معززة، ولكن التردد الأساسي أو درجة الصوت لا يتغير)، وهو تأثير معاكس للصوت عالي النغمة الناتج في الهيليوم . وعلى وجه التحديد، عندما يمتلئ المسالك الصوتية بغاز الزينون، يصبح تردده الرنان الطبيعي أقل مما هو عليه عندما يمتلئ بالهواء. وبالتالي، فإن الترددات المنخفضة للموجة الصوتية الناتجة عن نفس الاهتزاز المباشر للأحبال الصوتية سوف تتعزز، مما يؤدي إلى تغيير جرس الصوت الذي يضخمه المسالك الصوتية. مثل الهيليوم، لا يلبي الزينون حاجة الجسم للأكسجين، وهو خانق بسيط ومخدر أقوى من أكسيد النيتروز؛ وبالتالي، ولأن الزينون باهظ الثمن، فقد حظرت العديد من الجامعات حيلة الصوت كعرض عام للكيمياء. ^[198] يشبه غاز سداسي فلوريد الكبريت الزينون في الوزن الجزيئي (146 مقابل 131)، وهو أقل تكلفة، ورغم أنه خانق، إلا أنه ليس سامًا أو مخدرًا؛ وغالبًا ما يتم استبداله في هذه العروض. ^[199]

يمكن استنشاق الغازات الكثيفة مثل الزينون وسداسي فلوريد الكبريت بأمان عند خلطها بما لا يقل عن 20% من الأكسجين. ينتج الزينون بتركيز 80% مع 20% من الأكسجين بسرعة فقدان الوعي الناتج عن التخدير العام. يمزج التنفس بين الغازات ذات الكثافات المختلفة بفعالية كبيرة وبسرعة بحيث يتم تطهير الغازات الثقيلة مع الأكسجين، ولا تتراكم في قاع الرئتين. ^[200] ومع ذلك، هناك خطر مرتبط بأي غاز ثقيل بكميات كبيرة: فقد يجلس بشكل غير مرئي في حاوية، وقد يختنق الشخص الذي يدخل منطقة مليئة بغاز عديم الرائحة واللون دون سابق إنذار. نادرًا ما يتم استخدام الزينون بكميات كبيرة بما يكفي ليكون هذا أمرًا مثيرًا للقلق، على الرغم من وجود احتمال الخطر في أي وقت يتم فيه الاحتفاظ بخزان أو حاوية من الزينون في مكان غير جيد التهوية. ^[201]

المركبات الزينونية القابلة للذوبان في الماء مثل زينات أحادية الصوديوم سامة بشكل معتدل، ولكن لها عمر نصف قصير جدًا في الجسم - يتم تحويل زينات التي يتم حقنها عن طريق الوريد إلى زينون عنصري في حوالي دقيقة. ^[196]

• الطفو الطفو
• الغازات النبيلة
• خليط الكتابة

• الزينون في الجدول الدوري للفيديوهات (جامعة نوتنغهام)
• الجدول الدوري لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية – زينون
• EnvironmentalChemistry.com – زينون
• محاضرة السير ويليام رامزي بمناسبة حصوله على جائزة نوبل (1904)