Nucleonica este o ramură a fizicii care se ocupă cu nucleele atomilor și construirea de dispozitive pentru experimentarea nucleelor atomilor. Fizica se ocupă de modul în care materia interacționează și produce forțe ale energiei, iar nucleonica se concentrează în special pe modul în care atomii pot crea energie. Studiul energiei nucleare și al reacțiilor nucleare se încadrează în această categorie, câștigând astfel și nucleoniciei denumirea mai des folosită de fizică nucleară. Această zonă studiază toate reacțiile diferite pe care un om de știință le poate crea prin combinarea și despărțirea centrului unui atom. Cea mai cunoscută descoperire a fost inventarea bombei atomice, care și-a obținut forța distructivă din divizarea atomilor.
lui Ernest Rutherford i se atribuie conceptul modern al nucleului. Observațiile sale au arătat că razele alfa se împrăștie atunci când lovesc un atom și a concluzionat că trebuie să existe un nucleu pentru a provoca acest efect de împrăștiere. Munca sa, combinată mai târziu cu ajutorul lui Niels Bohr, a condus la o teorie care detaliază structura structurală a unui atom. În timp ce ajustările sunt încă făcute teoriei pe măsură ce apar noi descoperiri, structura generală este încă considerată validă și pe care se bazează cercetătorii și oamenii de știință.
Astăzi, nucleonica studiază nucleonii aflați în nucleul din centrul unui atom. Mai mult de un nucleon poate exista într-un singur atom, iar oamenii de știință încearcă să clasifice aceste particule și să înțeleagă cum funcționează. Diferite teorii urmăresc să explice misterele științifice care apar la scara microscopică a unui atom. Unii oameni de știință cred că există particule și mai mici pe care pur și simplu nu au încă tehnologia pentru a le vizualiza. Explorările ulterioare duc încet la descoperirea unor blocuri microscopice din ce în ce mai mici care alcătuiesc toată materia din lumea în care trăiesc oamenii.
Aceste descoperiri, împreună cu teoria conform căreia și particulele mai mici încă așteaptă să fie descoperite, au determinat nucleonica să se despartă într-o zonă separată de studiu cunoscută sub numele de fizica particulelor. Aceasta studiază electronii, neutronii și protonii, despre care majoritatea oamenilor li s-a spus că formează atomi. De asemenea, se adâncește în particule mai puțin cunoscute, cum ar fi quarcii. Pentru ca aceste particule neînchipuit de mici să arate vreun semn de existență, trebuie să sară unele în altele la viteze mari. Nucleonica și fizica particulelor lucrează la dezvoltarea instrumentelor, cum ar fi acceleratorul de particule, care fac posibile aceste condiții.