Ядерная химия


Я́дерная хи́мия — раздел физической химии и химии высоких энергий — изучает ядерные реакции и сопутствующие им физико-химические процессы, устанавливает взаимосвязь между физико-химическими и ядерными свойствами вещества. Важнейшей задачей ядерной химии является выделение и идентификация радиохимическими методами продуктов ядерных реакций. В тематику исследований также входит химии горячих атомов, возникающих при ядерном распаде и имеющих избыточную кинетическую энергию, формально соответствующую температурам 104—107 К[⇨]. Исследования в области ядерной химии послужили основой для Мёсбауэровской спектроскопии, как метода, широко используемого в структурной и радиационной химии, аналитической химии, химической кинетике, геохимии. Методами ядерной химии с использованием «новых атомов», и прежде всего позитрония (Ps) и мюония (Мu), изучают превращения атомов в различных химических системах — мезонная химия. Часто термин «ядерная химия» считают синонимом терминов «радиохимии» и «радиационной химии», что неверно[1].

Ядерная химия зародилась на стыке радиохимии, химической физики и ядерной физики. Зарождение ядерной химии, как и ядерной физики, связано с открытием радиоактивности урана (А. Беккерель, 1896), Th и продуктов его распада — новых, радиоактивных элементов Ро и Ra (М. Склодовская-Кюри и П. Кюри, 1898). Дальнейшее развитие было определено открытием искусств. ядерного превращения (Э. Резерфорд, 1919), изомерии атомных ядер естественных радионуклидов (Отто Ган, 1921) и изомерии искусств. атомных ядер (И. В. Курчатов и др., 1935), деления ядер U под действием нейтронов (О. Ган, Ф. Штрасман, 1938), спонтанного деления U (Г. Н. Флёров и К. А. Петржак, 1940). Создание ядерных реакторов (Э. Ферми, 1942) и ускорителей частиц (Дж. Кокрофт и Э. Уолтон, 1932) открыло возможность изучения процессов, происходящих при взаимодействии частиц высокой энергии со сложными ядрами, позволило синтезировать искусственные радионуклиды и новые элементы. Становление ядерной химии как науки связано с работами американского химика и физика-ядерщика (химика-ядерщика) Гленна Сиборга во время работ по созданию атомной бомбы. Ядерная химия была призвана решить проблему получения весовых количеств плутония. Современная ядерная химия сформировалась благодаря появлению новой области физической химии — химии высоких энергий.