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Xénon

> SYMBOLE Xe
> NUMÉRO ATOMIQUE 54
> MASSE ATOMIQUE 131,29u
54
Xe
131,29

État physique naturel

Gaz. Le xénon est un gaz incolore et inodore. C’est le plus rare et le plus cher des gaz rares, après le radon. Le xénon est extrait par distillation de l'air liquide, en compressant celui-ci puis en le refroidissant. On obtient de l’oxygène et de l’hydrogène. L'oxygène liquide obtenu contient du xénon et du krypton en faibles quantités. En procédant ensuite par étapes de distillation fractionnée, ce mélange est enrichi jusqu'à obtenir une concentration cumulée de 0,1 à 0,2 % de krypton et xénon.

Étymologie

Dérive du mot grec xenos, qui signifie "étranger".

Découverte

En 1898 par Sir William Ramsey et Morris William Travers, comme le néon et le krypton.

Utilisations

En anesthésie et en imagerie médicale; dans les lampes à décharge qui peuvent équiper certains phares automobiles; dans les écrans plasma où l’on trouve un mélange de xénon et de néon; dans le domaine spatial pour les moteurs ioniques.

Propulseur à plasma
Propulseur de Hall PPS-Flex en tir avec du xénon en configuration "sans parois" à l'ESA. Le plasma forme un tore lumineux détaché du moteur. © Julien VAUDOLON/GREM3-LAPLACE/ICARE/CNRS Photothèque
Mise en place d'une bouteille de xénon
Mise en place d'une bouteille de xénon dans le caisson d'un implanteur ionique moyen courant. Le xénon est ionisé puis accéléré sur le matériau cible à pulvériser. © Cyril FRESILLON/Pprime/CNRS Photothèque

Quoi de neuf dans les labos ?

L’existence d’un lien entre la composition isotopique en xénon terrestre et celle de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko vient d’être mise en évidence par un consortium international de chercheurs. Le xénon est un gaz rare marqueur des processus de formation du Système solaire. Contrairement aux météorites et au Soleil, l’atmosphère terrestre possède une signature isotopique spécifique: un cas unique dans le Système solaire. L’analyse des données récoltées par Rosina montre que le xénon primitif apporté sur Terre durant les premières phases de formation du Système solaire serait issu d’un mélange de xénon provenant des comètes et des astéroïdes. Ces résultats indiquent également que le xénon de la comète Tchouri serait étranger au Système solaire.

Les gaz rares sont des éléments chimiquement inertes, c’est-à-dire qu’ils n’interviennent pas dans les réactions chimiques. Ce sont donc d’excellents traceurs de processus physiques tels que l’apport d’éléments volatils à l’atmosphère, les fuites atmosphériques, le dégazage des enveloppes terrestres etc. Des chercheurs démontrent que des inclusions de fluides piégées dans des roches anciennes de la région de Barberton (Afrique du Sud) ont enregistré la composition isotopique des gaz de l’atmosphère d’il y a 3,3 milliards d’années. Les données montrent qu’une partie de l’atmosphère terrestre ne peut avoir été apportée par les astéroïdes et suggèrent une source cométaire pour les gaz rares de l’atmosphère.