キセノン（Xe）：強い光と宇宙を進むイオン

キセノンは、強い閃光をつくるランプと宇宙機の電気推進に使われます。空気中のごく少ない成分を集めることで、地上の照明と深宇宙の航行を支えます。

Xe｜原子番号54｜キセノン
第5周期・第18族の希ガス。空気中に微量含まれ、通常は単原子の気体として存在します。

見てみよう：姿・色・三態の変化

無色の気体です。放電すると強い光を出し、ランプに使われます。低温では無色の液体や固体になります。希ガスの中でも原子が大きく、電子の分布が変形しやすい性質が、反応性や物理的な性質に関わります。

項目	状態・温度
20℃・約1気圧	気体
融点の目安	約−111.8℃
沸点の目安	約−108.1℃
三態の見取り図	融点より低温で固体、融点と沸点の間で液体、沸点より高温で気体（約1気圧・平衡状態の目安）

温度は純物質の代表値を読みやすく丸めています。約1気圧を基本とし、同素体・純度・圧力で値は変わります。融解や沸騰の境界では二つの相が共存します。

通常は単原子で存在します。1962年のキセノン化合物の発見は、希ガスは化合物をつくらないという当時の常識を変えました。原子が単独で存在しやすいことと、あらゆる条件で反応しないことは違います。

¹³²Xeや¹²⁹Xeなど多くの天然同位体があります。キセノン同位体の分析は、隕石や地球内部の歴史を探る研究にも使われます。

同位体は、陽子の数が同じで、中性子の数が異なる原子です。次はCIAAWの2024年版にある代表組成、または試料間で認められる範囲です。割合は質量ではなく原子の個数で表します。

割合は近似値です。測定の不確かさは表では省略し、原資料に示されています。範囲の上下端は異なる試料の値で、上下端どうしを足して100％にするものではありません。100％の表記でも、特殊な環境や人工試料まで他核種が存在しないという意味ではありません。

1898年、ラムゼーとトラバースは液化空気から得た成分をさらに分離し、キセノンを発見しました。希ガスの発見が続いた背景には、気体を液化し、沸点の違いで分ける低温技術がありました。見慣れた空気も、精密に分離すると未知の成分を含んでいたのです。

キセノンは通常の条件では反応しにくい気体です。電気エネルギーで励起すると強い光を出し、電子を取り除くとイオンになります。ランプは発光を、イオンエンジンは電荷を持つ粒子を電場で加速する作用を利用します。

JAXAの「はやぶさ」や「はやぶさ2」は、キセノンを使うイオンエンジンを採用しました。キセノンを電離し、電場で高速に噴射して、その反作用で探査機の速度を変えます。推進剤を化学燃焼させる方式とは異なり、電力を粒子の運動へ変える技術です。

工業用キセノンは液化空気から回収し、精製します。大型の空気分離設備と希ガス精製設備を持つ地域が供給を担います。韓国のPOSCO Air Solutionは2026年に高純度希ガス工場の完成を公表し、キセノンの供給網も整備しています。

キセノンは空気中の濃度が低く、回収には大量の空気処理が必要です。衛星の打ち上げ計画や半導体需要が増えても、酸素製造などと結び付く供給を短期間に増やすことは難しくなります。回収率の改善と供給拠点の分散が、宇宙産業の調達にも関わります。

新工場の完成は生産設備の情報であり、国別の実際の生産量順位を示しません。キセノンは特定の条件で化合物もつくります。

資料確認：2026年10月。資源統計の対象年は各出典に記載しています。