
【化】 chemistry of nuclear energy
核能化學(Nuclear Energy Chemistry)是以核反應過程中物質轉化與能量釋放規律為核心的研究領域,結合放射化學、核物理及材料科學,主要聚焦核燃料循環、放射性同位素應用、核廢料處理三大方向。該學科在能源開發與核技術安全中具有關鍵作用。
從專業術語角度解析,“核能”對應英文"nuclear energy",指通過核裂變或聚變釋放的原子核結合能;“化學”對應"chemistry",在此特指核反應過程中的物質變化研究。美國化學會(ACS)将其定義為「研究放射性物質化學性質及核反應伴生現象的跨學科領域」(來源:acs.org/nuclear-chemistry)。
學科核心包含三大研究體系:
學科發展可追溯至1942年費米團隊建成首個可控核反應堆,現代研究已延伸至第四代核反應堆材料耐輻照性研究。中國核能行業協會統計顯示,全球核能化學相關專利年增長率達12%(來源:china-nea.cn/annual-report)。
“核能化學”這一表述可能存在術語混淆。根據現有資料分析,它可能指代核化學與核能應用相關的交叉領域。以下是綜合解釋:
核能是通過原子核結構變化(如核裂變、核聚變或放射性衰變)釋放的能量,例如鈾-235裂變反應:
$$text{_0n} + text{35_92U} rightarrow text{41_56Ba} + text{2_36Kr} + 3text{_0n} + text{能量}$$
而普通化學反應(如氫氣燃燒)僅涉及電子轉移或重組,原子核未改變。兩者的本質區别在于能量來源層次不同。
核化學是研究原子核性質、核反應及其應用的學科,主要包括:
在核能開發中,核化學技術貫穿多個環節:
嚴格來說,“核能化學”并非獨立學科,而是核化學在核能領域的具體實踐。其核心在于通過化學手段解決核反應過程中的物質轉化、能量控制及放射性管理問題。
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