ホットアトム化学（読み）ほっとあとむかがく（英語表記）hot atom chemistry

日本大百科全書(ニッポニカ)

ホットアトム化学
ほっとあとむかがく
hot atom chemistry

ホットアトム効果による化学的性質の変化、反応過程などを研究する化学の一分野。反跳化学ともいう。一般に原子核の崩壊あるいは核反応によって生成する原子は、反跳（その原子が生成するときに放出されるエネルギーに対する運動量保存の法則によって、その原子が跳ね返されること）によって化学的にきわめて高く励起された状態になっている。このような原子をホットアトム（反跳子）というが、ホットアトムのもつ反跳エネルギーは、化学結合のエネルギーと比べるときわめて大きいので、化学結合が切れるという現象がおこる。これをホットアトム効果という。

　ホットアトムは、古くラジウムAのα(アルファ)崩壊によって生ずるラジウムBやラジウムCで発見されたのが初めであるが、その後1934年に、ハンガリー生まれ（1943年アメリカに帰化）のシラードとチャルマーズT. A. Chalmers（1905―1976）によってシラード‐チャルマーズの方法が発見され、ホットアトム化学の基礎が確立された。すなわち彼らは、ヨウ化エチルC₂H₅Iを中性子で照射すると、¹²⁷I(n,γ)¹²⁸Iという核反応でヨウ素128が生成するときに放出されるγ(ガンマ)線の反跳によって炭素‐ヨウ素結合が切れてヨウ素128が遊離し、水中にヨウ素128が抽出されることをみいだした。この方法は、同位体の分離濃縮法として現在でも広く用いられている。

　このような(n,γ)反応に比べて、β(ベータ)崩壊では反跳エネルギーは一般に小さいが、α崩壊や(n,p),(n,α)反応のように重い粒子を放出する反応では反跳エネルギーも大きく、周囲の分子と衝突し、電離して化学結合を切断し、また再結合するなど反応性に富むことになる。

　原子炉による高い比放射能をもつ核種の製造、³H、¹⁴Cの標識化合物（ラベル付き化合物）の製造などに利用される。

［中原勝儼］

[参照項目] | α崩壊 | γ線 | 原子核反応 | シラード | 標識化合物 | β崩壊 | 放射性核種 | ヨウ化エチル | ラジウム | 励起状態

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

世界大百科事典（旧版）内のホットアトム化学の言及

【ホットアトム】より

…一般にホットアトムは過剰に有するエネルギーのため反応性に富み，熱平衡状態にある同じ原子では起こしえないような特異な反応を誘起する。ホットアトムとその反応性を研究する化学の分野をホットアトム化学と呼んでいる。　ホットアトムはイオンを加速器により加速して作ることもできるが，核反応に伴う反跳によって生成する場合が多い。…

【無機化学】より

…たとえば鉱物化学，岩石化学，温泉化学，海洋化学，大気化学などはその名称のとおりの分野の化学であり，それらを含めて地球を対象とする地球化学という大きな分野も無機化学の一つである。また元素を各種の核種を中心としてみる立場からすれば核化学があり，放射性核種を取り扱う放射化学，核反応と関係のあるホットアトム化学などがあるが，宇宙の発生を考えるとき，それらをも含めた宇宙化学も一つの分野である。さらに個々の元素はそれぞれ特別な性質をもっているので，それらを中心としてたとえばフッ素化学，ホウ素化学のように呼ばれることもある。…

※「ホットアトム化学」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典｜株式会社平凡社「世界大百科事典（旧版）」