核物理学
この物理学は、原子核の構造と不安定な原子核からの放射線を扱います。原子、核、陽子、中性子の構成粒子である原子の約10,000分の1は、核の力によって互いに強く引き付け合うため、核のエネルギーは通常の原子のエネルギーの約1,000,000倍です。核構造を理解するには量子論が必要です。
励起された原子と同様に、不安定な放射性核（自然発生または人工的に生成されたもの）は電磁放射を放出できます。エネルギッシュな核光子はガンマ線と呼ばれます。放射性原子核は他の粒子も放出します：ニュートリノを伴う負および正の電子（ベータ線）、およびヘリウム原子核（アルファ線）。
核物理学の主要な研究ツールは、核標的に対する発射体として向けられた粒子のビーム（例えば、陽子または電子）の使用を含む。反跳粒子とその結果生じる核破片が検出され、それらの方向とエネルギーが分析されて、核構造の詳細が明らかになり、強い力についてさらに学習します。はるかに弱い核力、いわゆる弱い相互作用は、ベータ線の放出に関与しています。核衝突実験では、加速器と呼ばれる中間子工場での一次核衝突によって生成される中間子と呼ばれる不安定な粒子のビームを含む、高エネルギー粒子のビームを使用します。陽子と中性子の間の中間子の交換は、強い力の直接の原因です。（中間子のメカニズムについては、以下の基本的な力と場を参照してください。）
放射能や核分裂につながる衝突では、核の電荷が変化するたびに核標的の化学的同一性が変化します。不安定な核がそれぞれ小さな核に分裂するか、大きな核に融合する核分裂および核融合反応では、エネルギー放出は化学反応のエネルギー放出をはるかに上回ります。
