Лаборатория радиохимии основана в 1949 г. д.х.н. профессором П.Н. Палеем, который руководил ею до 1969 года. Основными научными направлениями лаборатории в тот период являлись: исследования химических свойств природных радиоактивных элементов (актиния и протактиния); изучение химических свойств U, Pu и Np с разработкой новых эффективных методов их выделения, разделения и определения в различных технологических растворах; создание ядерно-физических методов аналитического контроля технологии производства плутония. В этот период были разработаны новые экстракционные системы для выделения Pu и U для решения ряда оборонных задач. Были выделены микрограммовые количества 227Ac из облученного нейтронами образца 226Ra (100 г). Изучена экстракция Ac с различными реагентами и открыта цветная реакция и разработан первый чувствительный химический метод его определения. Результаты исследований, выполненных в лаборатории, обобщены в монографиях, вышедших в серии «Аналитическая химия элементов» , посвященных актинию (1960 г), урану (1962 г) и плутонию (1965 г)
В 1969 году лабораторию возглавил к.х.н. (1963 г)
Б.Ф. Мясоедов, впоследствии (1976 г) д.х.н., (1990 г) член-корр. АН СССР, (1994 г.) действительный член (академик) РАН. В лаборатории возникают новые научные направления и задачи. Начинаются работы связанные с изучение химических свойств трансплутониевых элементов (ТПЭ) (комплесообразование, окислительно-восстановительные реакции в растворах, методы выделения, разделения, концентрирования и определения). Исследования проводятся в области изучения электрохимического, экстракционного, сорбционного поведения актинидов, а также их поведения в газовой фазе в виде летучих хелатных соединений. Обнаружен синергетический эффект при экстракции ТПЭ растворами фенилметилбензоипирозалона (ФМБП) и теноилтрифторацетона (ТТА). Исследовано более 100 соединений класса бидентатных нейтральных фосфорорганических соединений (БНФОС -диокисей и карбамоилов). Обнаружен и объяснён эффект «арильного упрочения». Применительно к разделению актинидов изучена экстракция ТПЭ из щелочных растворов в присутствии комплексообразующих веществ (четвертичные аммониевые основания, амины, алкилпроизводные пирокатехина и аминоспиры). Данные направления долгие годы возглавляли к.х.н. М.С. Милюкова, к.х.н. З.К. Каралова, к.х.н. М.К. Чмутова.
С 1988 по 1992 годы лаборатория налаживает производство радиофармпрепарата Тс-99m и, тем самым, обеспечивает потребности московских клиник в 99Tc, выпуская по 700 Кюри этого препарата в год. Руководил производством к.х.н. В.Я. Френкель.
Одним из основных направлений исследования лаборатории становиться изучение поведения радионуклидов в объектах окружающей среды. Широким фронтом разворачиваются работы связанные с решением проблем радиоэкологического мониторинга загрязненных территорий радиохимических предприятий ядерного топливного цикла. Особое внимание в этих исследованиях уделяется формам нахождения актинидов в объектах окружающей среды и моделированию процессов их миграции. Данное направление работ лаборатории основала и возглавляла д.х.н. Ф.И. Павлоцкая.
Лаборатория обращается к решению проблем, связанных с ядерным топливным циклом (новые подходы к переработке облученного ядерного топлива, фракционированию и иммобилизации радиоактивных отходов), главной целью которых является устранение или минимизация образования радиоактивных растворов отходов, возникающих в действующих технологиях переработки отработавшего ядерного топлива. В этой связи возникает новое направление по использованию сверхкритического диоксида углерода, содержащего органические экстрагенты для растворения оксидного ядерного топлива. Разрабатывается новый подход к использованию для извлечения актинидов из их твёрдых оксидов аддуктов органических реагентов с азотной кислотой без применения органических растворителей. В лаборатории формируется направление, связанное с решением проблемы безопасного обращения с радиоактивными отходами. Исследуются различные матрицы, пригодные для экологически безопасного и долговременного хранения инкорпорированных в них актинидов.
В целом по научной тематики лаборатории было защищено 6 докторских и 31 кандидатских диссертаций. В 2008 году Б.Ф. Мясоедов передаёт руководство лабораторией одному из своих учеников из состава сотрудников лаборатории - д.х.н. А.П. Новикову. В настоящее время Лаборатория плодотворно работает над решением радиохимических задач сегодняшнего дня.
Результаты исследований, выполненных в лаборатории, обобщены в монографиях, вышедших в серии «Аналитическая химия элементов» , посвященных актинию, урану, плутонию и трансплутониевым элементам и т.д. (всего 7 монографий) Опубликовано более 750 статей в отечественных и зарубежных научных журналах.
