放射化学（英语：Radiochemistry）是化学的一个分支，旨在研究那些参与化学反应的物质属于或带有放射性同位素的化学反应的一门学科。放射化学是关于放射性材料的化学；其中，放射性同位素用于研究非放射性同位素（在放射化学领域，由于缺乏放射性的物质在放射性衰变上是稳定的，因而往往又将这些非放射性物质称为冷物质或惰性物质）的性质和化学反应。放射化学在很大程度上是利用放射性来研究普通化学反应。此学科起源在19世纪末20世纪初，亨利·贝克勒于1896年发现铀化合物所发射的辐射，能使底片感光变黑。其后皮埃尔·居里及居里夫人则在镭的相关研究中，进一步发展了辐射化学的研究。辐射化学是研究普通的化学变化，所有元素不稳定的同位素经历放射性衰变及放射性物质的产生（称为放射性同位素）。放射化学研究所采用的放射性同位素包括天然的和人造的两类。放射化学之中所涉及的放射性衰变主要分为三种类型：而放射性物质可产生三种放射物（每次放射性衰变大多出现一种），分别是：它们有不同的特质。由α衰变产生，只带有两个中子及两个质子，不带电子，是氦的同位素氦-4。由β衰变产生，带有一个电子，但不带任何中子及质子。可由α衰变、β衰变或γ衰变产生，不带任何中子、质子及电子。在量子物理学上，只有光子，是电磁辐射的一种。
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