radiochemia

radiochemia

[łac.-gr.],

dział chemii jądrowej;

r. jest nauką interdyscyplinarną z pogranicza chemii i fizyki jądr.; jej zakres obejmuje m.in. chemię naturalnych i sztucznych pierwiastków promieniotwórczych, metody syntezy związków znakowanych i wykorzystania wskaźników promieniotwórczych do badania struktury związków chemicznych, mechanizmów reakcji chem., procesów fizykochemicznych (np. zjawisk powierzchniowych) oraz metody wydzielania i badania produktów reakcji jądr.; stosowane w r. badania efektów izotopowych pozwalają poznać mechanizmy reakcji i oddziaływań międzycząsteczkowych, są też wykorzystywane do rozdzielania izotopów. Charakterystyczne dla tej dziedziny jest badanie substancji w stanie bardzo dużego rozcieńczenia; wymaga to często stosowania specyficznych technik eksperymentalnych (np. elektroosadzanie, współstrącanie, ekstrakcja, kondensacja frakcjonowana, wymiana izotopowa, wymiana jon., adsorpcja selektywna, radiochromatografia). Wykrywanie i oznaczanie substancji prowadzi się na podstawie emitowanego przez nie promieniowania (analiza radiochemiczna); metody radiochem. są bardzo czułe i pozwalają niekiedy wykrywać śladowe ilości pierwiastków, które nie są wykrywane innymi metodami; można także oznaczać skład chem. różnych obiektów bez ich niszczenia. Dzięki znakowaniu związku nuklidem promieniotwórczym, dającym sygnał do aparatury radiometrycznej, można śledzić jego wędrówkę w badanym ośrodku; nuklidy promieniotwórcze stosuje się do badania rozmaitych procesów fizykochemicznych, m.in.: dyfuzji, adsorpcji, ekstrakcji, kompleksowania, w medycynie nuklearnej, gdzie służą zarówno do diagnozy, jak i terapii (radiofarmaceutyki, radioterapia); obecność promieniotwórczego izotopu węgla (¹⁴C) w atmosferze wykorzystuje się do określania wieku różnych materiałów pochodzenia roślinnego; na podstawie zawartości izotopów promieniotwórczych różnych pierwiastków określa się wiek utworów geol. (także Ziemi) i innych obiektów (izotopowe datowanie). Metodę wskaźników izotopowych stosuje się do kontroli mieszania i rozdzielania substancji, śledzenia transportu masy, do badania ścieralności maszyn, kontroli przepływu wód i in.; r. umożliwiła rozwój technologii produkcji i przerobu paliwa jądr. oraz produkcji izotopów promieniotwórczych. Termin „radiochemia” wprowadził 1910 A. Cameron; początki rozwoju radiochemii są związane z odkryciem 1898 przez M. Skłodowską-Curie i P. Curie polonu i radu, występujących w rudach uranowych. Zakres terminu „radiochemia” zmieniał się w czasie i nadal nie jest ściśle sprecyzowany. W Polsce badania z dziedziny radiochemi są prowadzone w wielu instytutach, np. Inst. Chemii i Techniki Jądr. w Warszawie, Międzyresortowym Inst. Techniki Radiacyjnej Politechniki Łódzkiej, Inst. Fizyki Jądr. w Krakowie.