Das farblose Gas Xenon ist das schwerste und das seltenste der stabilen Edelgase; in der Erdatmosphäre kommt es in Spuren vor, in der Erdkruste im Grunde gar nicht, weil es kaum mit anderen Stoffen reagiert und deswegen keine Minerale bildet. Es kann aber unter Umständen in Quarz eingeschlossen werden. Man gewinnt es bei der fraktionierten Destillation von Luft, um die verschiedenen enthaltenen Gase rein zu gewinnen. Das Element entsteht im Universum überwiegend bei der Kollision von Neutronensternen und ist mit acht nicht radioaktiven Isotopen das Element mit den zweitmeisten stabilen Isotopen hinter Zinn. Xe-135 hat mit etwa 2,6 Millionen Barn den bei weitem größten bekannten Einfangquerschnitt für thermische Neutronen. Es kann die nukleare Kettenreaktion in Atomreaktoren verlangsamen oder ganz stoppen, wenn es im Laufe der Zeit in den Brennelementen entsteht.

Anders als die leichteren Edelgase bildet Xenon recht bereitwillig chemische Verbindungen, überwiegend mit den stark elektronegativen Elementen Sauerstoff und Fluor. Diese Verbindungen sind erwartungsgemäß instabil und oft explosiv, haben aber einige spezialisierte Anwendungen in der Chemie, vor allem als sehr starke Oxidationsmittel oder um Fluoratome in Moleküle einzubauen. Mit Xenondifluorid ätzt man Silizium in dreidimensionale Strukturen für elektromechanische Anwendungen. Außerdem findet man in dieser Stoffklasse einige echte Exoten, wie die mit über drei Ångström längste bekannte chemische Bindung – zwischen zwei Xenonatomen in Xe₂Sb₂F₁₁ –, einen Xenon-Wasserstoff-Hochdruckkristall und ein Ion aus einem Gold- und vier Xenonatomen.

Trotz seiner Seltenheit nutzt man Xenon für eine Reihe von technischen Anwendungen, besonders rund um Beleuchtungstechnik. Am bekanntesten sind die Xenonscheinwerfer in modernen Autos, von denen wir vermutlich alle schon einmal in wirklich unpassenden Momenten geblendet wurden. Dabei handelt es sich um Gasentladungslampen auf der Basis von Quecksilber, in denen Xenon nur den ersten Lichtbogen erzeugt. Echte Xenon-Gasentladungslampen kommen zum Einsatz, wenn man ein intensives Licht benötigt, das dem Tageslicht ähnelt – zum Beispiel beim Film als Scheinwerfer oder Projektor.

In der Lasertechnik verwendet man Xenon-Blitzlampen zum Pumpen des Lasers; als Lasermedium selbst hat Xenon vor allem historische Bedeutung, in einigen Anwendungen nutzt man jedoch noch UV-Laser mit dem Edelgas. Eine Mischung aus Xenon und Neon erzeugt in Plasmafernsehern UV-Strahlung, die dann in sichtbares Licht umgewandelt wird. Außerdem ist Xenon ein wirkungsvolles, sicheres und umweltfreundliches Narkosegas für die Medizin, es interagiert mit einer Reihe verschiedener Rezeptoren und Signalwegen, die auch an der Erinnerungsverarbeitung beteiligt sind. Zusätzlich schützt es Nerven vor Schäden durch Sauerstoffmangel und ist von der Welt-Antidopingagentur als Dopingmittel verboten, weil es möglicherweise die Blutbildung beschleunigt. In der Raumfahrt ist Xenon das bevorzugte Treibmittel für Ionenantriebe, zum Beispiel bei der ESA-Sonde SMART-1; auf Xenon basierende Instrumente helfen bei der Suche nach der hypothetischen Dunklen Materie.

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