核化学

　　核化学（nuclear chemistry），用化学方法或化学与物理相结合的方法研究原子核及核反应的学科。核化学起始于1898年M.居里和P.居里对钋和镭的分离和鉴定。

研究范围

　　包括核性质、核结构、核转变的规律以及核转变的化学效应、奇特原子化学，同时还包括有关研究成果在各个领域的应用。核化学、放射化学和核物理，在内容上既有区别却又紧密地联系和交织在一起。

　　核性质　核有不稳定和稳定之分，前者又称放射性核，放射性核经过衰变最终成为稳定核。核的不稳定性有程度上的差别，它表现为寿命或半衰期的长短、电荷、质量（包括能量）、半径、自旋、磁矩、电四极矩、宇称和统计性质等。核性质反映了核的结构，通过对核性质的研究，可以更深入地认识原子核的本质。

　　核结构　原子核的结构对于原子核的变化起着决定性的作用。通过研究核结构的各类实验数据，为核能的利用提供了可靠的基础。核结构研究的依据及出发点是核物理实验，包括原子核的自发衰变和裂变的实验和核反应实验。核结构研究中基本问题是核力、运动方程和多体问题。

　　核转变　包括原子核在其他原子核或粒子作用下发生的各种变化（即核反应）和不稳定的原子核自发发生的核衰变。核反应是取得新核的主要途径。

　　反应堆产生的中子引起的核反应是新核的一个重要来源，它主要包括中子俘获反应和中子裂变反应（见裂变化学）。

　　新核还可用各类加速器所产生的不同能量的离子（氢一直到铀）和电子以及由核反应所产生的次级粒子（如快中子、光子、π介子和μ子等）轰击各种靶核来产生。

　　根据以上两种途径，已找到2000多种不稳定核素，但仍有很多尚待发现。它们的寿命极短，需要产物核的快速传输、快速化学分离和在线同位素分离（原理同质谱仪）技术才能鉴定它们。重离子核反应是发现新元素的主要途径（见重离子核化学）。

　　此外，对核反应的研究还包括测量各种核反应截面及其与轰击粒子的能量的关系（称激发函数）测量出射粒子和产物核的质量、电荷、能量和角度（方向）的分布情况，并由此探索核反应的机理。这是深入了解核力和核子在核内运动和相互作用规律的重要方法。

　　核转变的化学效应　即热原子化学。在核转变中，产物核由于动量守恒获得反冲动能，这一能量足以使起始核所属原子与周围原子之间的化学键断裂，从而形成脱离原来分子的具有一定动能的热原子。核转变过程中产生的热原子与周围介质之间所起的化学变化就是热原子化学研究的内容。

　　奇特原子化学　普通原子中的电子或质子被其他基本粒子代替后形成奇特原子，如正电子素和μ子素等。奇特原子化学主要研究化学环境对奇特原子的影响，并利用奇特原子来研究物质结构和化学反应。

应用

　　核化学研究成果已广泛应用于各个领域。例如中子活化分析，可较准确地测定样品中50种以上元素的含量，并且灵敏度高；该法已广泛应用于材料科学、环境科学、生物学、医学、地学、宇宙化学、考古学和法医学等领域。一些短寿命（特别是发射正电子）核素的放射性标记化合物广泛应用于医学。热原子化学方法可用于制备某些标记化合物。正电子湮没技术已用于材料科学及化学动力学等方面的研究。