Chimie nucléaire
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La chimie nucléaire est un domaine de la chimie traitant de la radioactivité, des processus et des propriétés nucléaires. Elle se divise en cinq sous-catégories:
- La radiochimie traite principalement de la chimie des radionucléides et de l'effet des radiations ionisantes sur les corps purs (ex. radiochimie de l'eau), voire de l'utilisation de la radioactivité pour étudier des réactions chimiques ordinaires.
- L'application de techniques issues de la chimie pour étudier des réactions nucléaires telles que la fission et la fusion — voir aussi physique nucléaire.
- La chimie isotopique traite de l'influence de la masse atomique des éléments sur les réactions chimiques et les propriétés des composés chimiques (voir effet isotopique).
- La chimie qui concerne le cycle du combustible nucléaire, comme par exemple les processus de traitement du combustible usé.
Le mécanisme d'une réaction chimique peut être étudié en observant comment évolue la cinétique d'une réaction lorsqu'un des atomes du substrat a été remplacé par un de ses isotopes. Il s'agit d'une méthode standard en chimie organique très utilisée de nos jours. Brièvement, le remplacement d'un atome d'hydrogène proton par un atome de deutérium peut amener une baisse de la vitesse de réaction si l'étape cinétiquement déterminante met en jeu la rupture d'une liaison entre l'hydrogène et un autre atome. Donc si la vitesse de réaction est modifiée lorsque les protons sont remplacés par les deutériums, il est raisonnable de penser que l'étape cinétiquement déterminante comporte la rupture d'une liaison entre un hydrogène et un autre atome.
