放射性核素水解反应（hydrolysis），理学-化学-放射化学与核化学-环境放射化学-放射性核素种态，金属离子和水分子解离产生的OH-发生配位的过程。放射性核素在水溶液中通常以金属离子的形式存在，属于酸碱质子理论中的路易斯酸，在水溶液中会与水分子配位形成一系列水合金属离子形态，即。放射性核素水解反应的实质是与OH-的配位作用，即水分子和OH-竞争配位放射性金属离子。由于OH-是一种强配体，随着水溶液pH的升高，原来与放射性核素配位的水分子逐渐被OH-取代。同时，羟合的放射性核素可以通过OH-桥聚合形成多核聚合物。提高温度或者pH会加剧聚合过程，并且导致OH-桥向O2-桥过渡，进一步从聚合物转化为氢氧化物沉淀。放射性核素的氢氧化物沉淀结构复杂，最终产物为无定形的水合氧化物〔如无定形的水合PuO2(am)〕，并可转化为水合氧化物微晶。放射性核素水解的程度通常以水解常数表示，水解常数与放射性核素的离子电荷和半径的比值有关。理论上，电荷越高，半径越小的放射性核素，水解倾向越大。提高溶液中H+浓度或加入强络合能力配体可以抑制放射性核素的水解。