Hlavní článek: V typickém jaderném reaktoru s palivem uran-235 představuje přítomnost 135Xe jako štěpného produktu pro konstruktéry a provozovatele problém kvůli jeho velkému průřezu pro absorpci neutronů. Protože pohlcování neutronů může nepříznivě ovlivnit schopnost jaderného reaktoru zvyšovat výkon, jsou reaktory navrženy tak, aby tento efekt zmírnily; obsluha je vyškolena, aby tyto přechodné jevy správně předvídala a reagovala na ně. Ve skutečnosti měl Enrico Fermi během druhé světové války podezření na účinek Xe-135 a řídil se radou Emilia Segrèho, který kontaktoval svého studenta Chien-Shiung Wu. Wuova brzy publikovaná práce o Xe-135 zcela potvrdila Fermiho domněnku, že pohlcuje neutrony a narušuje reaktor B, který byl používán v jejich projektu.

V období ustáleného provozu při konstantní úrovni neutronového toku se koncentrace 135Xe zvýší na rovnovážnou hodnotu pro daný výkon reaktoru přibližně za 40 až 50 hodin. Když se výkon reaktoru zvýší, koncentrace 135Xe zpočátku klesá, protože při nové vyšší úrovni výkonu dochází ke zvýšenému vyhoření. Protože 95 % produkce 135Xe pochází z rozpadu jódu-135, který má poločas rozpadu 6,57 hodiny, zůstává produkce 135Xe konstantní; v tomto okamžiku dosáhne koncentrace 135Xe minima. Koncentrace se pak zvýší na novou rovnovážnou úroveň (přesněji na úroveň ustáleného stavu) pro novou úroveň výkonu zhruba za 40 až 50 hodin. Během prvních 4 až 6 hodin po změně výkonu závisí velikost a rychlost změny koncentrace na počáteční úrovni výkonu a na velikosti změny úrovně výkonu; změna koncentrace 135Xe je větší při větší změně úrovně výkonu. Při snížení výkonu reaktoru je proces opačný.

Jod-135 je produktem štěpení uranu s výtěžkem přibližně 6 % (počítá se i jod-135 vznikající téměř okamžitě rozpadem štěpením vzniklého telluru-135). Tento 135I se rozpadá s poločasem rozpadu 6,57 hodiny na 135Xe. V provozovaném jaderném reaktoru tedy 135Xe vzniká nepřetržitě. 135Xe má velmi velký průřez absorpce neutronů, takže v prostředí s vysokým neutronovým tokem v aktivní zóně jaderného reaktoru 135Xe brzy absorbuje neutron a stane se téměř stabilním 136Xe. Přibližně za 50 hodin tak koncentrace 135Xe dosáhne rovnováhy, kdy je jeho tvorba rozpadem 135I vyvážena jeho destrukcí absorpcí neutronů.

Při snížení výkonu reaktoru nebo jeho odstavení vložením regulačních tyčí pohlcujících neutrony se sníží tok neutronů v reaktoru a rovnováha se zpočátku posune směrem k vyšší koncentraci 135Xe. Koncentrace 135Xe dosahuje maxima přibližně 11,1 hodiny po snížení výkonu reaktoru. Protože 135Xe má poločas rozpadu 9,2 hodiny, koncentrace 135Xe se během 72 hodin postupně rozpadá zpět na nízkou úroveň.

Dočasně vysoká hladina 135Xe s vysokým průřezem absorpce neutronů ztěžuje opětovné spuštění reaktoru na několik hodin. Neutrony pohlcující 135Xe působí jako regulační tyč a snižuje reaktivitu. Nemožnost spuštění reaktoru v důsledku působení 135Xe se někdy označuje jako spuštění s vyloučením xenonu a říká se, že reaktor je „otráven“. Doba, po kterou reaktor není schopen překonat účinky 135Xe, se nazývá „xenonová mrtvá doba“.

Je-li k dispozici dostatečný orgán pro řízení reaktivity, lze reaktor znovu spustit, ale přechodný jev xenonového vyhoření musí být pečlivě řízen. Po vytažení regulačních tyčí a dosažení kritičnosti se tok neutronů zvýší o mnoho řádů a 135Xe začne absorbovat neutrony a přeměňovat se na 136Xe. Reaktor tento jaderný jed spálí. Jak k tomu dochází, reaktivita a tok neutronů se zvyšují a regulační tyče se musí postupně znovu zasouvat, aby se zabránilo ztrátě absorpce neutronů 135Xe. V opačném případě bude neutronový tok v reaktoru dále narůstat a spálí se ještě více xenonového jedu, což povede ke kritickému stavu. Časová konstanta tohoto přechodného jevu vyhoření závisí na konstrukci reaktoru, historii úrovně výkonu reaktoru za posledních několik dní a na novém nastavení výkonu. Při typickém zvýšení výkonu z 50 % na 100 % klesá koncentrace 135Xe po dobu přibližně 3 hodin.

K černobylské havárii přispělo i to, že se nepodařilo správně předvídat a zvládnout otravu xenonem a kompenzovat následné vyhoření; během spouštění na nižší výkon způsobila kombinace chyby obsluhy a otravy xenonem pokles tepelného výkonu reaktoru na úroveň blízkou odstavení. Následná snaha posádky o obnovení výkonu, včetně ručního stažení regulačních tyčí, které nebyly pod automatickou kontrolou počítače SKALA, uvedla reaktor do vysoce nebezpečné konfigurace. Neúspěšný postup SCRAM, který vedl k zaseknutí regulačních tyčí na úrovni, která ve skutečnosti zvýšila reaktivitu, způsobil tepelný přechod a výbuch páry, který roztrhal reaktor na kusy.

Reaktory využívající kontinuální přepracování jako mnohé konstrukce reaktorů s roztavenými solemi by mohly být schopny extrahovat 135Xe z paliva a vyhnout se těmto účinkům. V reaktorech s tekutým palivem nemůže vzniknout nehomogenita xenonu, protože palivo se může volně míchat. Experiment s reaktorem s roztavenými solemi také ukázal, že rozprašování kapalného paliva v podobě kapek v plynném prostoru během recirkulace může umožnit, aby xenon a krypton opustily soli paliva. Odstranění xenonu-135 z působení neutronů však také způsobuje, že reaktor produkuje více dlouhožijícího štěpného produktu cesia-135.

.