핵물리학(Nuclear Physics)은 원자핵을 연구하는 물리학의 분과이다. 핵이라는 이름때문에 많은 사람들에게 원자물리학(Atomic Physics)과 혼동되어지기도 한다.

핵물리학의 시작은 언제인가? 라는 질문에 선뜻 몇년이다 라고 대답할 수는 없다. 1896년 Bacquerel의 방사능(Radioactivity)의 발견이 핵물리학의 시작이라고 하기도 하고, 1911년 Rutherford의 원자는 양전하를 가지는 핵과 그것을 둘러싸고 있는 전자로 구성되어있다는 발견이 시작이라고도 한다.

현재, 핵물리학의 영역은 점점 확대되어 가고 있다. 핵 자체가 가지고 있는 특성을 연구하는 것과 핵속에 존재하는 핵자(nucleon)들 간의 상호작용을 연구하는 것, 경입자(lepton) 그리고 중간자(meson)와 핵자(nucleon)의 상호작용, 핵자를 구성하고 있는 쿼크(quark)와 글루온(gluon)의 상호작용, 더 나아가 일반모형(Standard Model)의 옳고 그름을 판단하는 도구로 사용된다.

관련 분야

• 양자 전기역학(quantum electrodynamics(QED)). 전하를 가지는 leptons과 photons사이의 상호작용을 설명하는 양자이론이다.
• 양자 색 역학(quantum chromodynamics(QCD)). 강한 상호작용을 기술하는 기본 이론으로 표준모형의 일부이다.
• Accelerator Physics.
• Nuclear Medicine Phyiscs.
• Cosmology.
• 항성 물리(astrophysics). 별의 구성과 상호작용, 진화를 주제로 한다. 별의 진화과정에서 별의 내부를 이해하는데는 핵물리가 필요하다. 별이 밀도가 높아지면서 강한 상호작용이 주된 힘의 근원이기 때문이다. 천문학과 직접적인 관계를 가지고 있다. 태양 연구와 초신성의 붕괴 등이 대표적인 예이다.
• 원자핵 반응 연구. 원자핵의 융합과 붕괴는 원자력 발전의 이론적인 근거가 된다.
• 초기 우주 연구. 초기 우주에서 이 세상을 이루는 원자핵들이 어떻게 생겼는가를 이야기할 때 원자핵의 반응이 대단히 중요하다. 우주론과 관계가 있다.

물리학

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