放射化學

1896年W.K.倫琴發現 X射線。同年H·貝可勒爾研究X光管的玻璃發生熒光的原因，用硫酸鈾醯鉀晶體作熒光粉時，發現用黑紙包裹的感光板不受X光管熒光的作用，但受不發光也不放電的鈾鹽作用而感光，其中以金屬鈾的感光作用最強。貝可勒爾稱之為鈾光，從而發現了放射性現象。

1898年P.居里和M·居里為了尋找放射性的來源，創製了測量放射性的專門儀器，測量各種物質的放射性，發現有些鈾礦物及釷礦物的放射性比純鈾或純釷強，認為在這些礦物中含有量很少、但放射性很強的物質。他們應用化學分析分離原理結合放射性測量的新工作方法，相繼發現釙和鐳，從而誕生了一門新學科──放射化學。1903年E·盧瑟福和F·索迪確定每種物質的放射性按指數關係而衰變的規律（見放射性衰變規律）。1910年索迪、K.法揚斯同時發現放射性元素位移規律，提出同位素的概念。1912年G·C·de赫維西等用20種化學方法試圖從鉛中分離鐳D(即鉛210)，未獲成功，繼而提出以鐳D指示鉛，成功地研究了鉛在多種化學反應中的行為，從而創立了放射性示蹤原子法，應用放射化學開始得到發展。

1934年 F·約里奧－居里和I·約里奧－居里用釙的α粒子轟擊鋁並利用了化學原理及方法獲得放射性磷30，發明了人工放射性（見圖）。這是人類首次利用外加影響引起原子核的變化而產生放射性，是20世紀最重要的發明之一。同年，L.齊拉特等發現原子核在俘獲中子生成放射性新核素時，由於反衝效應導致一系列化學變化，後來發展為熱原子化學。

1938年O·哈恩等在研究鈾受中子輻照后的產物時，用化學方法發現和證明了鈾核裂變現象。為人類開發利用核能開闢了道路，是放射化學對核科學技術發展的巨大貢獻。1940年E·M·麥克米倫等發現超鈾元素鎿。G·T·西博格等發現鈈，1944年提出錒系元素理論。1942年E.費密等建成第一座核反應堆，第一次實現受控鏈式裂變核反應，標誌著人類進入利用核能的時代，核科學技術從此得到迅速發展。

隨著核武器、核電站、核艦艇以及其他核動力裝置的研製成功，使核燃料的生產和回收、裂變產物的分離等放射化學工作得到巨大發展，促進了放射性核素性質的深入研究及其在工農業、科學研究及醫藥衛生等領域中的廣泛應用，豐富了放射化學的內容，使它發展成為一門具有獨特研究目的和方法的學科。

放射化學在中國的發展始於1934年。M.居里的中國學生鄭大章自巴黎鐳研究所居里實驗室為祖國第一次帶回了放射化學，在當時的國立北平研究院建立了中國的鐳學研究所。鄭大章等人研究鏷及鈾系放射化學，初步取得了一批成果。1937年由於日本軍國主義侵佔華北，北平研究院被迫南遷，顛沛流離，放射化學的研究工作遂告中斷。1949年中華人民共和國成立，中國的放射化學獲得了巨大的發展。從50年代中期開始，隨著核能事業的發展，放射化學作為一門基礎學科得到了相應的發展。三十多年來，特別是圍繞核燃料的生產和回收、放射性核素的製備和應用、錒系元素化學、核化學、放射性廢物的處理及其綜合利用、放射分析化學以及輻射化學等領域都取得了豐碩成果。1964年10月原子彈和1967年6月氫彈的試爆成功，反映了中國核科學技術達到的水平。

放射化學這一名稱是由卡麥隆在1910年提出的。他指出放射化學的任務是研究放射性元素及其衰變產物的化學性質和屬性，這一定義反映了放射化學發展初期的研究對象和內容。隨著人工放射性和原子核裂變的發現、反應堆和高能加速器的建立等，對放射化學的發展有深遠的影響，使放射化學的內容不斷充實和發展。近代放射化學大體可分為以下幾個方面：

放射性元素化學 研究天然放射性元素和人工放射性元素的化學性質和核性質，其提取及製備、純化的化學過程和工藝，重點是核燃料鈾、鈈、釷，超鈾元素及裂片元素。

核化學 研究核性質、核結構、核反應和核衰變的規律，熱原子化學，奇特原子化學等，以及這些研究成果的應用。

放射分析化學 研究放射性物質的分離、分析以及核技術在分析化學中的應用。成熟的方法有：中子活化分析、帶電粒子活化分析、帶電粒子激發熒光分析、同位素稀釋分析、穆斯堡爾譜學以及正電子湮沒技術等。（見放射分析化學）

應用放射化學 研究放射性核素及其標記化合物和輻射源的製備，及其在工業、農業、科學研究、醫學等領域中的應用。重點是用反應堆和加速器生產各種高比活度或無載體的放射性核素和輻射源。（見人工放射性核素的製備和應用）

放射化學工作的對象是放射性物質，可以充分利用探測放射性的現代技術，故具有一般化學所沒有的許多特點：

靈敏度極高 可達10克，即幾百個原子以至幾個原子的質量。

容易鑒別 每种放射性核素除可以普通化學性質識別外，還可以其獨特的發射粒子的性質、能量、半衰期以及衰變的母子關係等進行鑒別。

示蹤作用 利用放射性物質與其穩定同位素的化學性質極為相似的特點，可以隨時跟蹤放射性物質的動向，對化學過程中的有關環節進行觀察、研究。

輻射效應 放射性核衰變中發出各種射線的能量遠大於環境物質的化學結合能，致使所研究的體系產生一系列輻射分解-化合、輻射氧化-還原、輻射催化、發熱發光及生物化學變化等輻射效應。在強放射性體系中，輻射效應導致的化學物質變化甚為顯著。(見輻射化學)

低濃度行為 多數放射化學操作中，放射性核素的濃度極低，離子間的荷電性質相應突出，容易形成放射性膠體或氣溶膠，彌散或附著於環境化學物質上。

操作超過國家規定允許劑量的放射性物質時，需要採取特殊的放射化學技術。（見放射性防護）

放射性氣體

為防止放射性氣體微粒進入人體，產生內照射，應在工作箱中進行放射化學操作。箱內外加適當屏蔽，使射線對人體的外照射在允許劑量以下。

放射性溶液和固體

為減少外照射，應用特製工具。如用機械手以代替手直接觸及放射性容器，用移液管轉移溶液，用離心管分離沉澱，使用吸附放射性物質比玻璃少的石英器皿。強放射性物質的溶液或半乾燥固體因輻射分解水而發生爆炸性氣體，應加註意。

在處理或操作放射性物質過程中產生的具有放射性的廢物須按有關規定進行妥善處理，要達到國家允許標準以下才能排放。強放射性廢物須到專門場地進行處置。（見放射性廢物）

冷試驗

為防止意外事故發生及減少外照射時間，操作放射性物質須事先周密計劃，要作好充分準備，並用非放射性物質進行操作演習，直至熟練穩妥，以期在最短時間內安全完成放射化學操作，避免放射性事故。