La nucleonica è una branca della fisica che si occupa dei nuclei degli atomi e della costruzione di dispositivi per la sperimentazione sui nuclei degli atomi. La fisica si occupa di come la materia interagisce e produce forze di energia, e la nucleonica si concentra in particolare su come gli atomi possono creare energia. Lo studio dell’energia nucleare e delle reazioni nucleari rientra in questa categoria, guadagnandosi così anche nucleonica il nome più comunemente usato di fisica nucleare. Quest’area studia tutte le diverse reazioni che uno scienziato può creare dalla combinazione e dalla scissione del centro stesso di un atomo. La scoperta più conosciuta è stata l’invenzione della bomba atomica, che ha ottenuto la sua forza distruttiva dalla scissione degli atomi.
Ernest Rutherford è accreditato per aver inventato il concetto moderno del nucleo. Le sue osservazioni hanno mostrato che i raggi alfa si disperdono quando colpiscono un atomo e ha concluso che deve esistere un nucleo per causare questo effetto di dispersione. Il suo lavoro, combinato in seguito con l’aiuto di Niels Bohr, portò a una teoria che descriveva in dettaglio la composizione strutturale di un atomo. Sebbene vengano ancora apportati aggiustamenti alla teoria man mano che emergono nuove scoperte, la struttura generale è ancora considerata valida e su cui si basano ricercatori e scienziati.
Oggi la nucleonica studia i nucleoni che si trovano nel nucleo al centro di un atomo. In un singolo atomo può esistere più di un nucleone e gli scienziati cercano di classificare queste particelle e capire come funzionano. Diverse teorie mirano a spiegare i misteri scientifici che si verificano sulla scala microscopica di un atomo. Alcuni scienziati credono che esistano particelle ancora più piccole che semplicemente non hanno ancora la tecnologia per vedere. Ulteriori esplorazioni portano lentamente alla scoperta di mattoncini microscopici sempre più piccoli che costituiscono tutta la materia del mondo in cui le persone vivono.
Queste scoperte, insieme alla teoria secondo cui anche le particelle più piccole stanno ancora aspettando di essere scoperte, hanno portato la nucleonica a dividersi in un’area di studio separata nota come fisica delle particelle. Questo studia elettroni, neutroni e protoni, che alla maggior parte delle persone è stato detto che costituiscono gli atomi. Inoltre, approfondisce le particelle meno conosciute come i quark. Affinché queste particelle inimmaginabilmente piccole possano mostrare alcun segno di esistenza, devono rimbalzare l’una nell’altra a velocità elevate. La nucleonica e la fisica delle particelle lavorano allo sviluppo di strumenti, come l’acceleratore di particelle, che rendono possibili queste condizioni.