氚衰变后水分子会发生什么化学变化？ 第1页

这不是通常意义的化学变化，应该去《放射化学》《核化学》的资料里找。

放射性核素的能量很高，和一般的稳定同位素化学差异很大，产物也很复杂。相关的现象描述有Szilard-Chalmers效应/反冲化学和热原子化学。

在核转变时, 原子核放出不同的粒子，如γ-，α-或β-粒子等, 使这个原子核受到一反作用，因而产生“反冲”, 受反冲的原子称为反冲原子（recoil atoms）^[1]。
热原子化学（hot atom chemistry）是研究核衰变和核反应过程中的化学现象，以及在此过程中产生的激发原子（热原子）与周围介质所起的化学效应。在核衰变和核反应过程中，生成的热原子不仅带有高的反冲能，而且还伴随有电离激发，使生成原子经常带有许多正电荷。因此化学键的断裂，有的是反冲能起支配作用，有的则是电离激发起支配作用。^[2]

简单讲就是原子衰变的时候释放的能量很大，原子可能在放出粒子的反作用下直接跑掉，留下了正电荷的“缺”，甚至把原来分子中的电子也“吹”跑了。对于水而言主要会得到H₂O⁺，OH⁺ 这种从普通化学的角度看起来很奇怪的东西。

这些正离子最后通常会变成水合质子、氧原子等，比如OH⁺ + H₂O → H₃O⁺ + O，至于氧原子之后的命运至今未知，可能只有计算化学模拟的结果吧。

为了合成氚标记的化合物，烃中氚衰变相关的变化研究的比较多，可以作个参考。

这种过程看起来很不化学，比如之前和朋友讨论过金刚石中的碳14衰变成氮14后形成什么东西的问题，我翻了几本放射化学的书也没找到看起来够化学的解释。

参考

1. ^ 王連生. Szilard-Chalmers效应及其应用[J]. 化学通报, 1965(05):10-15.
2. ^ 刘元方, 江林根. 无机化学丛书 第十六卷. 科学出版社, 1988. p116