Le xénon 133, noté ¹³³Xe, est l'isotope du xénon dont le nombre de masse est égal à 133 : son noyau atomique compte 54 protons et 79 neutrons avec un spin 3/2+ pour une masse atomique de 132,905 91 g/mol. Il est caractérisé par un excès de masse de −87 643 keV et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de 8 412,6 keV^[1]. C'est un radioisotope de demi-vie 5,248 jours qui donne du césium 133 par désintégration β⁻ :

133
54Xe ⟶ 133
55Cs + e⁻ + ν_e.

Le xénon 133 se forme comme produit de fission de l'uranium 235 par des neutrons thermiques^[3].

• 
  Rendement en produits de fission par neutrons thermiques de ²³⁵U, ²³⁹Pu, une combinaison courante des deux, et ²³⁵U utilisé dans le cycle du combustible au thorium. ¹³³Xe se forme abondamment à partir de ²³⁵U et ²³⁹Pu.

Le xénon 133 se forme en quantités équivalentes au césium 137 et à l'iode 131 et, comme c'est un gaz noble qui reste chimiquement inerte, il s'échappe facilement à travers les fissures et diffuse dans l'atmosphère où il peut être détecté en cas d'accident nucléaire ou d'essai nucléaire^[4].

Compte tenu de sa nature gazeuse et de sa désintégration β, il est utilisé en médecine nucléaire pour évaluer la fonction pulmonaire et pour imager les poumons^[5]. Il est également utilisé pour imager le flux sanguin, notamment dans le cerveau^[6].

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