Когда элемент подвергается ядерному распаду, и дочерний продукт вступает в реакцию с исходным продуктом, происходит ли немедленная химическая реакция?

Да, это могло случиться. Уран существует в природе, и существует возможность очень асимметричной фрагментации на кислород или флюор, хотя такое событие происходит гораздо реже, чем фрагментация на 3/5 и 2/5 общей массы. Также может произойти тройное деление, при котором такие элементы испускаются чаще, но это также менее вероятное событие. Такие известные нам элементы могут химически реагировать с ураном и образовывать химические соединения.

Как быстро? Трудно подсчитать, но можно оценить. Испускаемый кислород будет иметь энергию в диапазоне от 10 до 100 МэВ. Его можно было остановить в нескольких сантиметрах материала примерно за$\mu s$после чего он приобретет электроны за наносекунды. И время реакции тоже может составлять наносекунды. Таким образом, по этой оценке сложение таких разных времен даст в результате$\mu s$диапазон.