Nuclear chemistry

Ядерная химия — это подраздел химии, изучающий радиоактивность, ядерные процессы и превращения, происходящие в атомных ядрах, включая ядерную трансмутацию и исследование свойств ядер. Эта дисциплина охватывает химию радиоактивных элементов, таких как актиниды, радий и радон, а также химию оборудования, предназначенного для ядерных процессов, например ядерных реакторов. Сюда входит исследование коррозии поверхностей и поведения материалов как в нормальных, так и в аварийных условиях эксплуатации, например при авариях. Значительной областью внимания является поведение объектов и материалов после их размещения в хранилищах или пунктах захоронения ядерных отходов. Эта область также изучает химические эффекты, возникающие в результате поглощения излучения живыми организмами, растениями и другими материалами. Радиационная химия, которая во многом управляет радиационной биологией, изменяет биохимические вещества в организме на молекулярном уровне; это изменение меняет внутреннюю химию организма, что затем может привести к биологическому исходу. Следовательно, ядерная химия в значительной степени способствует пониманию и улучшению таких методов лечения, как лучевая терапия рака. Кроме того, она включает производство и использование радиоактивных источников для различных процессов, включая медицинскую лучевую терапию, применение радиоактивных индикаторов в промышленности, науке и окружающей среде, а также использование радиации для модификации материалов, таких как полимеры. Ядерная химия распространяется и на нерадиоактивные области, такие как спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР), которая широко используется в синтетической органической химии, физической химии и структурном анализе в макромолекулярной химии. История этой области началась после открытия рентгеновских лучей Вильгельмом Рентгеном в 1895 году, что привело Анри Беккереля к открытию радиоактивности, когда он обнаружил, что уран может засвечивать фотографические пластинки без внешнего источника энергии. Мария и Пьер Кюри выделили полоний и радий из урановой руды, используя радиометрические методы для отслеживания радиоактивности в ходе химических разделений. Примерно в 1901 году было замечено, что высокие дозы радиации вызывают повреждения у человека, после того как Беккерель получил радиационный ожог от ношения образца радия, что стимулировало исследование биологических свойств радиации и, впоследствии, медицинских методов лечения.