A química nuclear é uma especialidade da química, responsável pelo estudo das transformações que os átomos apresentam de forma natural ou artificial, dentro do núcleo. Este ramo da química estuda tudo relacionado à radioatividade. Ou seja, investiga todas as reações químicas que se originam em substâncias consideradas radioativas. Sendo a radioatividade natural a mais conhecida na química nuclear.
Dentro da radioatividade natural, podem ser estudadas todas as repercussões que surgem nas substâncias, produto das emissões radioativas, as quais são classificadas em alfa, beta e gama. Os do tipo alfa possuem radiação positiva, enquanto os do tipo beta apresentam radiação negativa e, no caso da radiação gama, não apresentam carga elétrica. Essas transformações surgem, graças ao poder de incursão que cada tipo de radiação possui. Os raios que o sol emite são um exemplo óbvio do que é a radioatividade natural.
Já as radiações artificiais são aquelas produzidas pela mão do homem para uma finalidade específica, especialmente nos setores industrial ou médico. Por exemplo, na medicina campo, medicina nuclear é tratada. Este ramo da medicina tem como foco a realização de tratamentos e avaliações por meio de imagens conhecidas como gammagramas. Essas imagens são baseadas em localizações de imagens radioativas, descobertas por radiação gama.
É importante destacar o fato de que, como tempo progride, química nuclear tem sido de grande benefício para a humanidade, seja para a produção de radiofármacos, para o estudo de doenças como câncer, entre muitos outros. Porém, todas essas aplicações, apesar de serem benéficas para o homem, podem produzir resíduos, como qualquer outra atividade e, portanto, requerem medidas que permitam a preservação do homem e do meio ambiente.