فیزیک هسته ای با انرژی بالا

در فیزیک هسته ای با انرژی بالا، تمرکز اصلی مطالعه بر روی برخورد های سنگین-یون در مقایسه با اتم های اتمی جرم پایین در شتاب دهنده های ذرات است. در اینجا می توانیم بگوییم ماده هسته ای در سطح اجزای اساسی آن مانند کوارک ها و گلوئون قرار دارد. انتقال فاز بین مواد غذایی کوارک-گلوئون محدود شده با مواد معدنی کوارک-گلوئون طبیعی و مواد طبیعی هسته ای به عنوان پلاسمای کوارک گلوون نامیده می شود. در برخورد با انرژی بسیار بالا از هسته های سنگین کوارک ها و گلوئون ها از مرزهای هارونیونی ماده آزاد می شوند و بنابراین حالت جدیدی از ماده تشکیل می شود که به عنوان پلاسمای کوارک-گلوون نیز نامیده می شود. انتقال از ماده هادرونی که در آن نوترون ها، پروتون ها و دیگر هادرون ها ذرات فردی به فاز پلاسما کوارک-گلوون هستند، پیش بینی قطعی برای نظریه تعاملات قوی است. به طور کلی، برخورد های انرژی بالا از هسته های سنگین که "پلاسما" تنها برای 10-22 ثانیه زندگی می کند، به دلیل بازگشت به مرحله ی هیدرولیک، زمانی که گسترش سریع آن خنک می شود.