فیزیک ذرات و فیزیک هسته ای

فیزیک ذرات مطالعه مواد تشکیل دهنده اولیه ماده و انرژی و تعامل بین آنها است. علاوه بر این، فیزیکدانان ذره طراحی و توسعه شتاب دهنده های انرژی بالا، آشکارسازها،  و برنامه های کامپیوتری  لازم برای این تحقیق است. این میدان همچنین "فیزیک انرژی بالا" نامیده می شود، زیرا بسیاری از ذرات ابتدایی به طور طبیعی اتفاق نمی افتند اما فقط در هنگام برخورد با انرژی بالا ذرات دیگر ایجاد می شوند. 

در حال حاضر، تعامل ذرات و زمینه های ابتدایی با مدل استاندارد توصیف می شود.

این مدل برای 12 ذرات شناخته شده ماده (کوارک ها و لپتون ها) که از طریق نیروهای بنیادی قوی، ضعیف و الکترومغناطیسی تعامل دارند، گزارش می شود.

فیزیک هسته ای زمینه فیزیک است که مولفه ها و تعاملات هسته اتمی را بررسی می کند. برنامه های کاربردی رایج ترین فیزیک هسته ای عبارتند از تولید انرژی هسته ای و فناوری های سلاح های هسته ای، اما این تحقیق در بسیاری از زمینه ها، از جمله مواردی که در پزشکی هسته ای و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی، کاشت یون در مهندسی مواد و مراجعه به رادیو کربن در زمین شناسی و باستان شناسی  است .