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放射化学(ほうしゃかがく、)とは、化学の一部門である。

放射性物質の元素、天然また人工の同位体の性質、非放射性の同位体の化学反応(放射性の強弱などの解明)の研究を指すが、ほとんどは放射性物質とその性質について研究される。

◆ 素粒子の変質

全ての放射性同位体は、元素、原子核の崩壊を受け、放射線を放つ。放射線には三つの種類がある。

# アルファ線(α線)-原子核よりアルファ粒子として放出されたもの。原子量は4、原子番号は2減少する。ヘリウムの原子核と同一である。電離作用は強いが透過作用が弱く、遮るには数センチの空気か一枚の紙で十分である。

# ベータ線(β線)-中性子中の電子、陽子の変化によって、電子が放出された電子線である。数ミリ程のアルミニウムで遮蔽ことができる。

# ガンマ線(γ線)-原子核から余剰のエネルギーが電磁波として放出されたもので、類似のものとしてエックス線がある。こちらは電子のエネルギーの変化であり、力を調節できる。質量、増減がなく、電離作用は弱いが透過力が強く、遮断するときは鉛、バリウムなどの重金属が大量に必要である。

◆ 活性化の研究

中性子の放射線治療が議論されたころ、放射能の誘導が可能になっていた。安定した同位体の活性化による放射性同位体の創造は、中性子の活性化の研究が元になっていた。ナポレオン・ボナパルトと共にその研究は訪れ、ヒ素の内部の投票者によって審査されたH. SMITH, S. FORSHUFVUD & A. WASS?N, Nature, 1962, 194(26 May), 725-726閲覧。。

別の実験方法もあった。別の基盤の中の元素の並びの測定方法が計画されていた。基盤の還元効果を求む元素または一方の基盤の元素に崩壊前与える放射能の計量法である。

それ以来その基盤の説が電磁波の崩壊については有力で、少しの準備が標本に必要で、活性化した汚染に対しとても敏感な中性子が製造、分析されている。

仮説では100対10対1の比でナトリウム、ウラン、コバルトの冷却時間の違いの効果は中性子のとても短い熱の運動への課題であった。

最初の放射能は²⁴Na活性が優位を占めていたが、次第に増加し²³⁹Npなどが増え、最終的には⁶⁰Co活性が大半を占める。

◆ 生物学的用途

放射性同位体の生物学的用途の一つに、放射性の³²Pを使うDNAの研究がある。これらの安定なリンの研究は化学的に同じものの³²Pと取り替え、その結果³²Pの放射能は分子もしくは生物の行動の分析に使用される。他にはメチル硫黄、メチルセレン、メチルテルル、メチルポロニウムが生物の行動の分析に使用される。メチルコバラミンは、細菌がこれらの元素を不安定な化合物に変えることを明らかにしたと考えられているN. Momoshima, Li-X. Song, S. Osaki and Y. Maeda, "Biologically induced Po emission from fresh water", Journal of Environmental Radioactivity, 2002, 63, 187-197閲覧。。

アルキル酸シアノコバラミンはジメチル基の製造に使用される。

コバロキシムと無機ポロニウムを純水の中で化合させると不安定なポロニウム化合物を発生し、それを調節した実験はコバルトの化合ができず、化合物による不安定なポロニウム化合物の発生はできなかったN. Momoshima, Li-X. Song, S. Osaki and Y. Maeda, "Formation and emission of volatile polonium compound by microbial activity and polonium methylation with methylcobalamin", Environmental Science and Technology, 2001, 35, 2956-2960閲覧。。

硫黄の研究にその同位体³⁵Sが使われ、その時ポロニウムの同位体²⁰⁷Poが使われた。

関連する話で、コバルトの同位体⁵⁷Coと培養された細菌の合成の研究がされ、同時に細菌からコバラミンを単離させ、その単離の放射能の計測をすることで、メチルコバラミンによる細菌による変化とコバルトの入手のことが明らかになった。

◆ 自然環境

自然環境の中の放射性同位体の反応の研究も放射化学の一つである。

たとえば、森林や草原の火事では再び流出しやすい放射性同位体を発生することがあるYoschenko VI et al (2006) Resuspension and redistribution of radionuclides during grassland and forest fires in the Chernobyl exclusion zone: part I. Fire experiments J Envir Radioact 86:143-63 PMID 16213067閲覧。。

1986年4月26日のチェルノブイリ原発事故では、チェルノブイリ付近の立ち入り禁止区域で火事が起き、風下の空気の放射能汚染が広まった。このことは大変な速さで自然環境の中に放射能の流出が起こることに注意するため重要になった。

他には、宇宙線の空気中の活動は放射線同位体の構造を原因とし、(例:¹⁴C、³²Pなど)

²²⁶Raの崩壊は²²²Rnを発生させる。²²²Rnは気体で、拡散し岩を通り抜け建物に入りこみ、また水に溶かされその水が飲料水に溶けてしまうこともあると爆破実験により検証された。それは事故R. P?ll?nen, M.E. Ketterer, S. Lehto, M. Hokkanen, T.K. Ik?heimonen, T. Siiskonen, M. Moring, M.P. Rubio Montero and A. Mart?n S?nchez, "Multi-technique characterization of a nuclearbomb particle from the Palomares accident", Journal of Environmental Radioactivity, 2006, 90, 15-28閲覧。、工場からの放射能の流出で起こる。

◇ アクチニドの化学的発生

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