Nuclear chemistry

La chimie nucléaire est la sous-discipline de la chimie qui se concentre sur la radioactivité, les processus nucléaires et les transformations se produisant au sein des noyaux atomiques, y compris la transmutation nucléaire et l'étude des propriétés nucléaires. Cette discipline couvre la chimie des éléments radioactifs tels que les actinides, le radium et le radon, ainsi que la chimie des équipements conçus pour les processus nucléaires, comme les réacteurs nucléaires. Cela inclut l'étude de la corrosion des surfaces et du comportement des matériaux dans des conditions de fonctionnement normales et anormales, par exemple lors d'accidents. Un domaine de préoccupation important est le comportement des objets et des matériaux après leur placement dans des sites de stockage ou d'élimination de déchets nucléaires. Le domaine examine également les effets chimiques résultant de l'absorption de rayonnements dans les organismes vivants, les plantes et d'autres matériaux. La chimie des rayonnements, qui contrôle une grande partie de la radiobiologie, modifie les substances biochimiques d'un organisme à l'échelle moléculaire ; cette modification altère la chimie interne de l'organisme, ce qui peut ensuite conduire à un résultat biologique. Par conséquent, la chimie nucléaire aide grandement à comprendre et à améliorer les traitements médicaux comme la radiothérapie anticancéreuse. De plus, elle implique la production et l'utilisation de sources radioactives pour divers processus, notamment la radiothérapie médicale, l'application de traceurs radioactifs dans l'industrie, la science et l'environnement, et l'utilisation de rayonnements pour modifier des matériaux tels que les polymères. La chimie nucléaire s'étend également à des domaines non radioactifs, comme la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN), qui est couramment utilisée en chimie organique de synthèse, en chimie physique et en analyse structurale en chimie macromoléculaire. L'histoire du domaine a commencé après la découverte des rayons X par Wilhelm Röntgen en 1895, ce qui a conduit Henri Becquerel à découvrir la radioactivité lorsqu'il a constaté que l'uranium pouvait noircir des plaques photographiques sans source d'énergie externe. Marie et Pierre Curie ont isolé le polonium et le radium à partir du minerai d'uranium en utilisant des méthodes radiométriques pour suivre la radioactivité lors des séparations chimiques. Vers 1901, on a remarqué que des doses élevées de rayonnements causaient des lésions humaines après que Becquerel ait subi une brûlure radioactive en transportant un échantillon de radium, ce qui a stimulé les recherches sur les propriétés biologiques des rayonnements et, plus tard, sur les traitements médicaux.