Ядерная химия

Я́дерная хи́мия— разделфизической химииихимии высоких энергий— изучаетядерные реакциии сопутствующие имфизико-химические процессы, устанавливает взаимосвязь между физико-химическими и ядерными свойствамивещества. Важнейшей задачей ядерной химии является выделение и идентификация радиохимическими методами продуктов ядерных реакций. В тематику исследований также входит химии горячих атомов, возникающих приядерном распадеи имеющих избыточнуюкинетическую энергию, формально соответствующую температурам 10—10К➤. Исследования в области ядерной химии послужили основой дляМёсбауэровской спектроскопии, как метода, широко используемого вструктурнойирадиационной химии,аналитической химии,химической кинетике,геохимии. Методами ядерной химии с использованием «новых атомов», и прежде всегопозитрония(Ps) имюония(Мu), изучают превращения атомов в различных химических системах —мезонная химия. Часто термин «ядерная химия» считают синонимом терминов  «радиохимии»и «радиационной химии», что неверно.
Ядерная химия зародилась на стыкерадиохимии,химической физикииядерной физики. Зарождение ядерной химии, как иядерной физики, связано с открытиемрадиоактивностиурана(А. Беккерель, 1896),Thи продуктов его распада — новых,радиоактивных элементовРоиRa(М. Склодовская-КюрииП. Кюри, 1898). Дальнейшее развитие было определено открытием искусств.ядерного превращения(Э. Резерфорд, 1919),изомерии атомных ядерестественныхрадионуклидов(Отто Ган, 1921) иизомерииискусств. атомных ядер (И. В. Курчатови др., 1935),деления ядерUпод действиемнейтронов(О. Ган,Ф. Штрасман, 1938),спонтанного деленияU(Г. Н. ФлёровиК. А. Петржак, 1940). Созданиеядерных реакторов(Э. Ферми, 1942) и ускорителей частиц (Дж. КокрофтиЭ. Уолтон, 1932) открыло возможность изучения процессов, происходящих при взаимодействии частиц высокой энергии со сложнымиядрами, позволило синтезировать искусственные радионуклиды и новые элементы.
Становление ядерной химии как науки связано с работами американскогохимикаифизика-ядерщика(химика-ядерщика)Гленна Сиборгаво время работ по созданиюатомной бомбы. Ядерная химия была призвана решить проблему получения весовых количествплутония. Современная ядерная химия сформировалась благодаря появлению новой областифизической химии—химии высоких энергий.
Для решения поставленных задач в ядерной химии используютрадиохимические методы,ионизационныеи, в последнее время,масс-спектрометрические, а также применяюттолстослойные фотоэмульсии.
Важнейшая задача ядерной химии — выделение и идентификация радиохимическими методами продуктовядерных реакций. Особую роль эти методы играют при исследованииядерных реакций, в которых образуется сложная смесьнуклидовразличныхэлементов. Для их выделения применяют радиохимические варианты методов осаждения, экстракции, ионообменнойхроматографии,электролизаидистилляции. Идентифицируют нуклиды по характеру излучения, измерением энергии и периода полураспада или методоммасс-спектрометрии. Для этой цели используют многоканальныеспектрометры, различные типы счетчиков. Изучение механизмаядерных превращенийпозволило понять процессы, протекающие вкосмосе, происхождение и распространениехимических элементов, объяснить аномалии в изотопном составе различных природных объектов, получитьрадиоактивные изотопыпочти всеххимических элементови синтезировать новыеэлементыпериодической системы, в том числеактиноидыитрансактиноиды. Для определенияпериода полураспадакороткоживущих нуклидов (Т1/2< 1 мин) используют специальную технику измерения времени жизнинуклидаот момента его образования до распада непосредственно надетекторе.
К ядерной химии иногда относят и некоторыерадиохимическиепроблемы, например исследование химии «горячих атомов», возникающих при различных ядерных превращениях. Горячие атомы в результатерадиоактивного распадаимеют избыточную (по сравнению с обычными атомами среды)кинетическую энергию, формально соответствующую температурам 10 000—10 000 000 К и превышающуюэнергию активациимногиххимических реакций. При столкновениях сатомамиимолекуламисреды горячие атомы способны стабилизироваться в соединениях, отличных от исходных (эффект Силарда — Чалмерса; 1934). Этот эффект и используют врадиохимиидля исследования механизма реакций горячих атомов со средой, для синтеза меченых соединений,разделения изотопови др.