
【化】 chemistry of nuclear energy
核能化学(Nuclear Energy Chemistry)是以核反应过程中物质转化与能量释放规律为核心的研究领域,结合放射化学、核物理及材料科学,主要聚焦核燃料循环、放射性同位素应用、核废料处理三大方向。该学科在能源开发与核技术安全中具有关键作用。
从专业术语角度解析,“核能”对应英文"nuclear energy",指通过核裂变或聚变释放的原子核结合能;“化学”对应"chemistry",在此特指核反应过程中的物质变化研究。美国化学会(ACS)将其定义为「研究放射性物质化学性质及核反应伴生现象的跨学科领域」(来源:acs.org/nuclear-chemistry)。
学科核心包含三大研究体系:
学科发展可追溯至1942年费米团队建成首个可控核反应堆,现代研究已延伸至第四代核反应堆材料耐辐照性研究。中国核能行业协会统计显示,全球核能化学相关专利年增长率达12%(来源:china-nea.cn/annual-report)。
“核能化学”这一表述可能存在术语混淆。根据现有资料分析,它可能指代核化学与核能应用相关的交叉领域。以下是综合解释:
核能是通过原子核结构变化(如核裂变、核聚变或放射性衰变)释放的能量,例如铀-235裂变反应:
$$text{_0n} + text{35_92U} rightarrow text{41_56Ba} + text{2_36Kr} + 3text{_0n} + text{能量}$$
而普通化学反应(如氢气燃烧)仅涉及电子转移或重组,原子核未改变。两者的本质区别在于能量来源层次不同。
核化学是研究原子核性质、核反应及其应用的学科,主要包括:
在核能开发中,核化学技术贯穿多个环节:
严格来说,“核能化学”并非独立学科,而是核化学在核能领域的具体实践。其核心在于通过化学手段解决核反应过程中的物质转化、能量控制及放射性管理问题。
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