นิวเคลียสคืออะไร?
นิวเคลียส
นิวเคลียส (, พหูพจน์: nucleuses หรือ nuclei ("นิวคลีไอ") มีความหมายว่า ใจกลาง หรือส่วนที่อยู่ตรงกลาง โดยอาจมีความหมายถึงสิ่งต่อไปนี้ โดยคำว่า นิวเคลียส (Nucleus) เป็นคำศัพท์ภาษาละตินใหม่ (New Latin) มาจากคำศัพท์เดิม "nux" หมายถึง ผลเปลือกแข็งเมล็ดเดียว ()
นิวเคลียสของอะตอม
ในแบบจำลองดังกล่าวข้างต้น พวกนิวคลีออนอาจครอบครองวงโคจรเป็นคู่ เนื่องจากพวกมันอยู่ในตระกูลเฟอร์มิออน ซึ่งจะช่วยในการอธิบาย ผลกระทบของ" Z " และ " N "แบบคู่และคี่ ที่รู้จักกันดีจากการทดลองหลายครั้ง ธรรมชาติและความจุที่แท้จริงของเปลือกนิวเคลียร์จะแตกต่างจากบรรดาอิเล็กตรอนในวงโคจรของอะตอม เบื้องต้นเป็นเพราะหลุมศักยภาพในที่ซึ่งการเคลื่อนที่ของนิวคลีออน (โดยเฉพาะในนิวเคลียสขนาดใหญ่) จะค่อนข้างแตกต่างจากหลุมศักยภาพแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนกลางที่หลุมนี้จะยึดเหนี่ยวอิเล็กตรอนไว้ในอะตอม. ความคล้ายคลึงกับรูปแบบการโคจรของอะตอมบางอย่างอาจจะเห็นได้ในนิวเคลียสขนาดเล็กเช่นที่ ฮีเลียม-4 ซึ่งในสารชนิดนี้สองโปรตอนและสองนิวตรอนจะแยกกันครอบครองวงโคจรที่ 1s คล้ายคลึงกับวงโคจร 1s สำหรับสองอิเล็กตรอนในอะตอมของฮีเลียม และบรรลุความมั่นคงที่ผิดปกติด้วยเหตุผลเดียวกัน ทุกนิวเคลียสที่มีนิวคลีออน 5 ตัวก็จะยังไม่มั่นคงและอายุสั้นอย่างมาก ฮีเลียม-3 ที่มี 3 นิวคลีออน มีเสถียรภาพมากแม้ว่าจะขาดการปิดของเปลือกวงโคจร 1s นิวเคลียสอื่นที่มี 3 นิวคลีออน, ไทรทัน (ไฮโดรเจน-3) จะไม่เสถียรและจะสลายตัวไปเป็นฮีเลียม-3 เมื่อถูกแยก. ความมั่นคงที่อ่อนแอของนิวเคลียร์ที่มี 2 นิวคลีออน {NP} ในวงโคจร 1s จะพบในดิวเทอรอน (ไฮโดรเจน-2) ที่มีเพียงหนึ่งนิวคลีออนเท่านั้นในแต่ละหลุมศักยภาพโปรตอนและหลุมศักยภาพนิวตรอน ในขณะที่แต่ละนิวคลีออนเป็นเฟอร์มิออนตัวหนึ่ง {NP} ดืวเทอรอนจะเป็นโบซอน ดังนั้นมันจึงไม่เป็นไปตาม'การยกเว้นของ Pauli' สำหรับการจับกลุ่มอย่างใกล้ชิดภายในเปลือก ลิเธียม-6 ที่มี 6 นิวคลีออนจะเสถียรอย่างมากโดยปราศจากการปิดของวงโคจร 1p ที่สองของเปลือก สำหรับนิวเคลียสเบาที่มีจำนวนนิวคลีออนรวมตั้งแต่ 1 ถึง 6 เฉพาะพวกที่มีแค่ 5 จะไม่แสดงบางหลักฐานของความมั่นคง ข้อสังเกตของเสถียรภาพแบบบีตาของนิวเคลียสเบาด้านนอกเปลือกหอยที่ปิดแสดงให้เห็นว่าความมั่นคงนิวเคลียร์จะมีความซับซ้อนมากกว่าการปิดที่เรียบง่ายของวงโคจรเปลือกหอยที่มี เลขมายา ของโปรตอนและนิวตรอน
สถานะจำกัดขอบเขต
- ในนิวเคลียสมีโปรตอนและนิวตรอน (นิวคลีออน) ซึ่งอยู่ในสถานะจำกัดขอบเขต
ปฏิกิริยานิวเคลียร์
ในหลักการ ปฏิกิริยาสามารถเกิดขึ้นจากการชนกันของอนุภาคมากกว่าสองอนุภาค แต่เป็นไปได้น้อยมากที่นิวเคลียสมากกว่าสองตัวจะมาชนกันในเวลาเดียวกันและสถานที่เดียวกัน เหตุการณ์ดังกล่าวจึงเป็นของหายากเป็นพิเศษ (ดูกระบวนการสามอัลฟา ซึ่งเป็นตัวอย่างหนึ่งที่ใกล้เคียงกับการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์สามเส้า) "ปฏิกิริยานิวเคลียร์" เป็นคำที่หมายความถึงการเปลี่ยนแปลงที่"ถูกเหนี่ยวนำให้เกิด"ในนิวไคลด์ ดังนั้นมันจึงไม่สามารถนำไปใช้กับการสลายกัมมันตรังสีชนิดใด ๆ ได้ (เพราะโดยคำจำกัดความแล้ว การสลายกัมมันตรังสีเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเอง)
อะตอม
มีความเป็นไปได้ที่นิวเคลียสของอะตอมที่มีหมายเลขอะตอมต่ำซึ่งมีจำนวนโปรตอนกับนิวตรอนต่างกัน จะลดสถานะพลังงานต่ำลงจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี อันทำให้จำนวนโปรตอนกับนิวตรอนเกือบจะเท่ากัน ผลที่เกิดขึ้นทำให้อะตอมที่มีจำนวนโปรตอนกับนิวตรอนเกือบเท่ากันนั้นมีภาวะเสถียรขึ้นและไม่สลายตัว อย่างไรก็ดี ยิ่งหมายเลขอะตอมสูงขึ้น แรงผลักระหว่างโปรตอนก็จะยิ่งทำให้สัดส่วนนิวตรอนที่ต้องมีเพื่อรักษานิวเคลียสให้เสถียรต้องเพิ่มจำนวนมากขึ้น ทำให้แนวโน้มเปลี่ยนแปลงไป ด้วยเหตุนี้จึงไม่มีนิวเคลียสที่เสถียรซึ่งมีจำนวนโปรตอนและนิวตรอนเท่า ๆ กันที่หมายเลขอะตอมมากกว่า Z = 20 (แคลเซียม) ยิ่ง Z มีจำนวนมากขึ้นไปสู่นิวเคลียสธาตุหนัก สัดส่วนนิวตรอนต่อโปรตอนที่ต้องมีเพื่อความเสถียรจะยิ่งเพิ่มขึ้นไปที่ประมาณ 1.5
สมอง
สมองประกอบด้วยเซลล์สองชนิด คือ เซลล์ประสาท และเซลล์เกลีย เกลียมีหน้าที่ในการดูแลและปกป้องนิวรอน นิวรอนหรือเซลล์ประสาทเป็นเซลล์หลักที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูลในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าที่เรียกว่า ศักยะงาน (action potential) การติดต่อระหว่างนิวรอนนั้นเกิดขึ้นได้โดยการหลั่งของสารเคมีชนิดต่าง ๆ ที่รวมเรียกว่า สารสื่อประสาท (neurotransmitter) ข้ามบริเวณระหว่างนิวรอนสองตัวที่เรียกว่า ไซแนปส์ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เช่น แมลงต่าง ๆ ก็มีนิวรอนอยู่นับล้านในสมอง สัตว์มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่มักจะมีนิวรอนมากกว่าหนึ่งร้อยล้านตัวในสมอง สมองของมนุษย์นั้นมีความพิเศษกว่าสัตว์ตรงที่ว่ามีความซับซ้อนและใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับขนาดตัวของมนุษย์
นิวเคลียสของอะตอม
สาขาวิชาฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาและความเข้าใจเกี่ยวกับนิวเคลียสของอะตอมรวมทั้งองค์ประกอบของมันและแรงที่ผูกมัดมันไว้ด้วยกันจะเรียกว่าฟิสิกส์นิวเคลียร์ หรือฟิสิกส์ของนิวเคลียส
นิวเคลียสมีหาง
นิวเคลียสมีหางอยู่ใกล้ศูนย์กลาง (medial) ของสมอง อยู่คร่อมทาลามัส มีอยู่ในซีกทั้งสองของสมอง นิวเคลียสแต่ละตัวมีรูปร่างคล้ายอักษรโรมัน C มีหัวใหญ่ ( ) ด้านหน้า และมีตัว ( ) กับหาง ( ) ที่เล็กลงมาตามลำดับ บางส่วนของนิวเคลียสมีหางบางครั้งเรียกว่า "หัวเข่า" ( )
หัวและตัวของนิวเคลียสมีหางรวมกันเป็นปีกหน้าส่วนด้านล่างของ lateral ventricle หลังจากลำตัวที่ยื่นออกไปด้านหลังศีรษะสักระยะหนึ่ง ส่วนหางก็ม้วนกลับมาด้านหน้า กลายเป็นปีกล่างส่วนเพดานของ lateral ventricle ซึ่งหมายความว่าการผ่าแบ่งหน้าหลัง (coronal) ที่ตัดผ่านส่วนหาง ก็ย่อมจะตัดผ่านตัวและหัวของนิวเคลียสมีหางด้วย
Suprachiasmatic nucleus
suprachiasmatic nucleus (พหูพจน์: nuclei ตัวย่อ SCN) เป็นเขตเล็ก ๆ ในไฮโปทาลามัสอยู่ติดกับด้านบนของส่วนไขว้ประสาทตา (optic chiasm)
มีหน้าที่ในการควบคุมจังหวะรอบวัน (circadian rhythm)
มีนิวรอนประมาณ 20,000 ตัวที่เป็นเหตุของการทำงานในระบบประสาทและทางฮอร์โมน เพื่อควบคุมการทำงานของร่างกายให้เป็นวงจรรอบ 24 ช.ม. 
ในงานวิจัยหนึ่งในหนู ปรากฏว่า SCN มักจะฝ่อลงเมื่ออายุมากขึ้น
นิวเคลียสมีหาง
นิวเคลียสมีหางรับการเชื่อมต่ออย่างหนาแน่นมาจากนิวรอนที่ส่งสัญญาณโดยสารโดพามีน ซึ่งมีกำเนิดหลักใน ventral tegmental area และ substantia nigra pars compacta นอกจากนั้นแล้วยังมีการเชื่อมต่อมาจากคอร์เทกซ์สัมพันธ์ (association cortices)
นิวเคลียสของอะตอม
โปรตอนเป็นตัวกำหนดประจุทั้งหมดของนิวเคลียส นั่นคือตัวตนทางเคมีของมัน. นิวตรอนมีความเป็นกลางทางไฟฟ้​​า แต่ก็เป็นส่วนหนึ่งของ​​มวลของนิวเคลียสเกือบเท่ากับมวลของโปรตอน นิวตรอนเป็นตัวอธิบายปรากฏการณ์ของไอโซโทป - ความหลากหลายของสายพันธุ์ที่มีองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกันแต่แตกต่างกันเฉพาะในมวลอะตอมของพวกมันเท่านั้น ไม่ใช่ปฏิกิริยาทางเคมี
การสังเคราะห์นิวเคลียส
สำหรับการเกิดการสังเคราะห์นิวเคลียสในลำดับถัดมาของอะตอมธาตุหนัก เกิดขึ้นได้หลังจากการระเบิดของดาวฤกษ์มวลมากและซูเปอร์โนวาในช่วงเวลาเดียวกัน ตามหลักการของทฤษฎีนี้ ไฮโดรเจนและฮีเลียมจากบิกแบง (รวมถึงอิทธิพลจากความหนาแน่นของสสารมืด) ควบรวมกันกลายเป็นดาวฤกษ์ยุคแรกในราว 500 ล้านปีหลังจากบิกแบง ธาตุที่เกิดในช่วงการสังเคราะห์นิวเคลียสของดาวฤกษ์มีเลขอะตอมตั้งแต่ 6 (คาร์บอน) ไปจนถึงอย่างน้อย 98 (แคลิฟอร์เนียม) ซึ่งสามารถตรวจจับได้ในเส้นสเปกตรัมของซูเปอร์โนวา การเกิดซินทีสิสของธาตุหนักเหล่านี้เกิดได้ทั้งจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น หรือจากนิวเคลียร์ฟิชชั่น และบางครั้งก็มีการสลายปลดปล่อยอนุภาคเบตาเกิดขึ้นด้วย
รังสีคอสมิก
ในบรรดารังสีคอสมิกปฐมภูมิซึ่งกำเนิดนอกบรรยากาศของโลก ราว 99% ของนิวเคลียส (ซึ่งหลุดจากเปลือกอิเล็กตรอนของมัน) เป็นอะตอมที่ทราบกันดี และราว 1% เป็นอิเล็กตรอนเดี่ยว (คล้ายอนุภาคบีตา) ในจำนวนนิวเคลียส ราว 90% เป็นโปรตอน คือ นิวเคลียสไฮโดรเจน 9% เป็นอนุภาคแอลฟา และ 1% เป็นนิวเคลียสของธาตุหนักกว่า ส่วนน้อยมากเป็นอนุภาคปฏิสสารที่เสถียร เช่น โพสิตรอนและแอนติโปรตอน ธรรมชาติที่แน่ชัดของส่วนที่เหลือนี้เป็นขอบเขตการวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่ การแสวงอนุภาคอย่างแข็งขันจากวงโคจรโลกยังไม่พบแอนติแอลฟา
เยื่อหุ้มนิวเคลียส
เยื่อหุ้มนิวเคลียส () เป็นชั้นของลิพิด ไบเลเยอร์ ที่ห่อหุ้มสารพันธุกรรมในเซลล์ยูคาริโอต ทำหน้าที่เป็นฉนวนทางชีวภาพ แยกส่วนของนิวเคลียสออกจากไซโตซอล ที่เยื่อหุ้มจะมีรูพรุน ที่ควบคุมการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรม และสารอื่นๆระหว่างนิวเคลียสกับไซโทพลาสซึม ระหว่างเยื่อหุ้มทั้งสองด้านเป็นช่องว่าง (Perinuclear space) บนเยื่อหุ้มมีช่อง (Nuclear pore) เชื่อมต่อกับ RER ซึ่งมีบทบาทในการส่งต่อรหัสพันธุกรรมออกนอกนิวเคลียสเพื่อสร้างโปรตีน จำนวนช่องนี้ขึ้นกับกิจกรรมของนิวเคลียส เซลล์โอโอไซต์ของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำมีมากถึง 70 ช่องต่อตารางไมครอน ในขณะที่เซลล์เม็ดเลือดขาวมีเพียง 3-4 ช่องต่อตารางไมครอน เยื่อหุ้มทั้งสองชั้นเป็นชั้นลิพิด ไบเลเยอร์ เยื่อชั้นนอกต่อเนื่องกับ RER ส่วนเยื่อหุ้มชั้นในมีโปรตีนชนิดต่างๆฝังตัวอยู่
อะตอม
จำนวนโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสอะตอมสามารถเปลี่ยนแปลงได้ แม้จะต้องใช้พลังงานสูงมากเพราะมีแรงยึดเหนี่ยวที่เข้มมาก ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคอะตอมหลายตัวรวมตัวกันทำให้เกิดเป็นนิวเคลียสใหม่ที่หนักกว่าเดิม เช่นจากการชนกันของนิวเคลียสสองตัว ยกตัวอย่างเช่นที่แกนกลางของดวงอาทิตย์ โปรตอนต้องการพลังงาน 3–10 keV เพื่อเอาชนะแรงยึดเหนี่ยวระหว่างกัน หรือ กำแพงคูลอมบ์ (coulomb barrier) แล้วหลอมรวมเข้าด้วยกันกลายเป็นนิวเคลียสเพียงอันเดียว ส่วนปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันจะเกิดขึ้นในทางตรงกันข้าม คือการที่นิวเคลียสหนึ่งแตกตัวออกเป็นนิวเคลียสขนาดเล็กกว่า 2 ตัว โดยมากเกิดขึ้นจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี นิวเคลียสยังอาจเปลี่ยนแปลงได้จากการยิงด้วยอนุภาคขนาดเล็กพลังงานสูง หรือโฟตอน ถ้าสามารถเปลี่ยนแปลงจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสได้ อะตอมก็จะเปลี่ยนคุณลักษณะไปเป็นธาตุชนิดอื่น
ฟิสิกส์นิวเคลียร์
ในปี 1905, Albert Einstein จัดรูปแบบความคิดของการสมดุลมวล-พลังงาน ในขณะที่งานด้านกัมมันตภาพรังสีของ Becquerel และมารี กูรี ได้ถือกำเนิดมาก่อน คำอธิบายของแหล่งที่มาของการใช้พลังงานของกัมมันตภาพรังสีจะต้องรอการค้นพบที่ว่าตัวนิวเคลียสเองก็ประกอบด้วยองค์ประกอบขนาดเล็กกว่า ที่เรียกว่า นิวคลีออน
เลขนิวตรอน
เลขนิวตรอน () ใช้สัญลักษณ์ N คือจำนวนของนิวตรอนที่อยู่ในนิวไคลด์หนึ่งๆ
รหัสพันธุกรรมเริ่มต้น
หลักการที่เรียกว่า ธรรมชาติ หลักเกณฑ์กลางสำหรับชีววิทยาโมเลกุล (Central dogma of molecular biology) ซึ่งอธิบายกลไกของการทรานสเลชัน จาก เอนไซม์ ไปเป็นโปรตีน ลำดับเบสที่เฉพาะของดีเอ็นเอทำหน้าที่เป็นแม่แบบเพื่อสังเคราะห์ N/A ด้วยกระบวนการที่เรียกว่าทรานสคริบชัน ในนิวเคลียส N/A นี้จะถูกส่งออกมายังไซโทพลาสซึม และทำหน้าที่เป็นแม่แบบในการสังเคราะห์โปรตีนที่เรียกทรานสเลชัน
นิวตรอน
นิวตรอน () เป็น อนุภาคย่อยของอะตอม ตัวหนึ่ง มีสัญญลักษณ์ n หรือ n ที่ไม่มี ประจุไฟฟ้า และมีมวลใหญ่กว่ามวลของ โปรตอน เล็กน้อย โปรตอนและนิวตรอนแต่ละตัวมีมวลประมาณหนึ่งหน่วย มวลอะตอม โปรตอนและนิวตรอนประกอบกันขึ้นเป็น นิวเคลียส ของหนึ่งอะตอม และทั้งสองตัวนี้รวมกันเรียกว่า นิวคลีออน คุณสมบัติของพวกมันถูกอธิบายอยู่ใน ฟิสิกส์นิวเคลียร์
พอนส์
ภายในพอนส์มีนิวเคลียสทำหน้าที่ถ่ายทอดสัญญาณจากสมองส่วนหน้าลงมายังซีรีเบลลัม และยังมีนิวเคลียสที่ทำหน้าที่หลักในการนอนหลับ การหายใจ การกลืน การควบคุมการขับถ่ายปัสสาวะ การได้ยิน การรักษาสมดุล การรับรส การกลอกตา การแสดงสีหน้า การรับความรู้สึกบริเวณใบหน้า และท่าทาง นอกจากนี้ในพอนส์ยังมีศูนย์ควบคุมการหายใจ (pneumotaxic center) ซึ่งเป็นนิวเคลียสในพอนส์ทำหน้าที่ควบคุมการเปลี่ยนจังหวะจากหายใจเข้าเป็นหายใจออก พอนส์ยังมีศูนย์ที่ทำให้ร่างกายหยุดเคลื่อนไหวในขณะนอนหลับ และมีบทบาทในการฝัน
นิวเคลียสมีหาง
มีการสันนิษฐานว่า นิวเคลียสมีหางอาจทำงานผิดผลาดในบุคคลมีโรคย้ำคิดย้ำทำ (obsessive compulsive disorder) คืออาจจะไม่สามารถควบคุมการส่งข้อมูลของประสบการณ์หรือความคิดที่ก่อให้เกิดความกังวลระหว่างทาลามัสและ orbitofrontal cortex เพราะว่า งานวิจัยที่ทำภาพสมองด้วยโพซิตรอนอีมิสชันโทโมกราฟีพบว่า นิวเคลียสมีหางของสมองซีกขวามีระดับความเปลี่ยนแปลงของการเผาผลาญกลูโคส (glucose metabolism) มากที่สุดเมื่อคนไข้ทานยา paroxetine (เป็นยาบรรเทาโรคซึมเศร้าและโรคย้ำคิดย้ำทำเป็นต้น)
เครื่องปฏิกรณ์ความร้อนนิวตรอน
เครื่องปฏิกรณ์ความร้อนนิวตรอน () คือ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบใช้ช้าหรือความร้อนนิวตรอน ("ความร้อน" ที่นี้ไม่ได้หมายความถึงความร้อนในทางความรู้สึกจริง แต่หมายถึงในทางสภาพสมดุลทางความร้อนด้วยปฏิกิริยาระดับกลางของเชื้อเพลงเครื่องปฏิกรณ์ ตัวหน่วงความเร็ว และโครงสร้าง ซึ่งมีพลังงานต่ำกว่านิวตรอนเร็วที่เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นต้นของการแบ่งแยกนิวเคลียส (ฟิชชัน))
นิวเคลียสมีหาง
โดยประวัติแล้ว ปมประสาทฐาน (basal ganglia) โดยรวมๆ มีบทบาทในการควบคุมการเคลื่อนไหว
และโดยเป็นส่วนหนึ่งของปมประสาทฐาน นิวเคลียสมีหางในยุคแรกๆ ได้รับการสันนิษฐานว่ามีบทบาทหลักในการควบคุมการเคลื่อนไหวภายใต้อำนาจจิตใจ (หรือโดยสมัครใจ) แต่ในเร็วนี้ๆ งานวิจัยได้แสดงว่า นิวเคลียสมีหางมีบทบาทอย่างสำคัญในการเรียนรู้และความทรงจำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการประมวลฟี้ดแบ็กที่ได้รับ 
คือว่า โดยทั่วๆ ไป การทำงานทางประสาทจะปรากฏในนิวเคลียสมีหางเมื่อบุคคลนั้นกำลังรับฟี้ดแบ็ก ผู้มีภาวะ hyperthymesia ปรากฏว่ามีขนาดของนิวเคลียสมีหางและสมองกลีบขมับที่ใหญ่กว่าปกติ
นิวเคลียสของอะตอม
นิวเคลียสถูกค้นพบในปี 1911 ซึ่งเป็นผลมาจากความพยายามของ เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด ในการทดสอบแบบจำลองอะตอมของทอมสัน อิเล็กตรอนถูกค้นพบก่อนหน้านี้โดยตัวของ เจ. เจ. ทอมสัน เอง เขารู้ว่าอะตอมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้​​า ดังนั้นทอมสันจึงตั้งเป็นทฤษฎีขึ้นว่ามันต้องมีประจุบวกอยู่ในอะตอมเช่นกัน ในรูปแบบเหมือนกับขนมปังลูกเกด(พลัมพุดดิ้ง)ของเขา ทอมสันชี้ให้เห็นว่าอะตอมประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่เป็นลบกระจายตัวแบบสุ่มภายในทรงกลมของประจุบวก เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ดในภายหลังได้หาทางทดสอบแบบใหม่ที่ดำเนินการโดย ฮันส์ ไกเกอร์ และ เออร์เนสต์ มาร์สเดน ภายใต้การดูแลของรัทเทอร์ฟอร์ด การทดสอบเกี่ยวข้องกับการเบี่ยงเบนของกลุ่มอนุภาคแอลฟา (นิวเคลียสของฮีเลียม) ที่ถูกนำทางให้พุ่งเข้าใส่แผ่นบาง ๆ ของฟอยล์โลหะ เขาให้เหตุผลว่าถ้าแบบจำลองของทอมสันถูกต้องกลุ่มอนุภาคแอลฟาที่มีประจุบวกจะทะลุแผ่นฟอยล์ได้อย่างง่ายดายโดยมีความเบี่ยงเบนในเส้นทางน้อยมาก เนื่องจากฟอยล์ควรทำหน้าที่เป็นกลางทางไฟฟ้าถ้าประจุบวกและประจุลบผสมกันอย่างสนิทแนบแน่นเสียจนทำให้มันกลายเป็นกลาง เขาต้องประหลาดใจเมื่อพบว่าอนุภาคจำนวนมากถูกหักเหเป็นมุมที่มีขนาดใหญ่มาก ที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะว่ามวลของอนุภาคอัลฟาใหญ่กว่าอิเล็กตรอนประมาณ 8000 เท่า แรงของมันจึงปรากฏเป็นที่ชัดเจนว่ามีความแข็งแกร่งมากจนสามารถเบี่ยงเบนอนุภาคแอลฟาที่มีมวลขนาดใหญ่และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง เขาตระหนักว่าแบบจำลองแบบขนมปังลูกเกดอาจจะไม่ถูกต้องและว่าการหักเหของอนุภาคแอลฟาจะสามารถอธิบายได้ถ้าประจุบวกและลบถูกแยกออกจากกันและมวลของอะตอมเป็นจุดที่มีความเข้มข้นของประจุบวกเท่านั้น นี้แสดงถึงความถูกต้องของความคิดของอะตอมของนิวเคลียร์ที่ว่ามีศูนย์กลางที่หนาแน่นของประจุบวกและมวล
นิวเคลียสของอะตอม
บทความหลัก: โครงสร้างของนิวเคลียส
นิวเคลียสของอะตอม
อย่างไรก็ตาม มีหลายปัญหาที่เกิดขึ้นกับแบบจำลองเปลือกหอยเมื่อมีความพยายามที่จะทำให้คุณสมบัติของนิวเคลียสห่างไกลจากเปลือกหอยที่ปิด นี้ได้นำไปสู่​​การบิดเบือนรูปร่าง "หลังเฉพาะกิจ" ที่ซับซ้อนของรูปร่างของบ่อศักยภาพเพื่อให้มันใช้ได้พอดีกับข้อมูลจากการทดลอง แต่คำถามก็ยังคงอยู่ว่าการยักย้ายถ่ายเททางคณิตศาสตร์เหล่านี้จะสอดคล้องกันจริงกับการแปรรูปร่างเชิงพื้นที่ในนิวเคลียสของจริงหรือไม่ ปัญหาเกี่ยวกับแบบจำลองเปลือกหอยได้นำบางคนที่จะเสนอผลกระทบของแรงนิวเคลียสแบบสองร่างและสามร่างที่เป็นจริง () ที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มนิวคลีออน จากนั้นก็สร้างนิวเคลียสขึ้นบนพื้นฐานนี้ สองแบบจำลองแบบกลุ่มดังกล่าวคือแบบจำลอง Close-Packed Spheron ของ Linus Pauling และแบบจำลอง 2D Ising ของ MacGregor
ปฏิกิริยานิวเคลียร์
ในการกระทบกันครั้งแรกซึ่งจะเริ่มปฏิกิริยา อนุภาคต้องวิ่งเข้าหากันอย่างใกล้ชิดพอเพื่อให้แรงช่วงสั้นสามารถจะส่งผลต่อกัน เนื่องจากอนุภาคนิวเคลียร์ที่พบมากที่สุดจะมีประจุเป็นบวก ซึ่งหมายความว่าพวกมันจะต้องเอาชนะแรงผลักไฟฟ้าสถิตแรงสูงก่อนที่ปฏิกิริยาจะสามารถเริ่มต้นขึ้น แม้ว่านิวเคลียสเป้าหมายเป็นส่วนหนึ่งของอะตอมที่เป็นกลาง อนุภาคอื่น ๆ จะต้องเจาะลึกไปไกลกว่าเมฆอิเล็กตรอนและเข้าไปใกล้กับนิวเคลียสซึ่งมีประจุบวก ดังนั้นอนุภาคดังกล่าวจะต้องถูกเร่งความเร็วตั้งแต่แรกให้มีพลังงานที่สูง ตัวอย่างเช่น โดย:
ไกลโคไลซิส
ไกลโคไลซิส () เป็นกระบวนการปฏิกิริยาเคมีที่พบทั้งในโพรแคริโอตและยูแคริโอตโดยในยูแคริโอตนั้นพบบริเวณไซโทซอลของเซลล์ เป็นกระบวนการสังเคราะห์โมเลกุล ATP กับ NADH จากโมเลกุลของกลูโคสกล่าวโดยสรุปแล้วหนึ่งโมเลกุลของกลูโคสเมื่อผ่านกระบวนการไกลโคไลซิสแล้วได้สองโมเลกุลของ ATP, NADH และ ไพรูเวต เป็นการย่อยสลายโมเลกุลของกลูโคส (คาร์บอน 6 ตัว) ไปเป็นไพรูเวต (คาร์บอน 3 ตัว)
การสังเคราะห์นิวเคลียสของมหานวดารา
การสังเคราะห์นิวเคลียสของมหานวดารา () คือการสร้างธาตุทางเคมีชนิดใหม่ๆ ขึ้นจากภายในมหานวดารา โดยพื้นฐานแล้วเกิดขึ้นจากการสังเคราะห์นิวเคลียสที่ระเบิดขึ้นระหว่างการเผาผลาญออกซิเจนและซิลิกอน ปฏิกิริยาฟิวชันเหล่านี้ทำให้เกิดธาตุใหม่คือ ซิลิกอน ซัลเฟอร์ คลอรีน อาร์กอน โซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม สแกนเดียม ไททาเนียม และ ธาตุจำพวกเหล็ก เช่น วาเนเดียม โครเมียม แมงกานีส เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล เป็นต้น การระเบิดของมหานวดาราแต่ละครั้งจะส่งสสารธาตุมากมายฟุ้งกระจายออกไปในมวลสารระหว่างดาว สำหรับธาตุหนักอื่นๆ (ที่หนักกว่านิกเกิล) เชื่อว่าเกิดขึ้นจากกระบวนการจับตัวของนิวตรอนในการสังเคราะห์นิวเคลียสประเภทอื่น
ยูแคริโอต
การแบ่งเซลล์ในยูแคริโอตแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีนิวเคลียส (โพรแคริโอต) มีกระบวนการแบ่งตัวสองประเภท คือ ไมโทซิสและไมโอซิส ไมโทซิสเป็นการที่เซลล์หนึ่งแบ่งตัวได้เซลล์ที่มีพันธุกรรมเหมือนกันสองเซลล์ ในไมโอซิสซึ่งจำเป็นในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เซลล์ดิพลอยด์หนึ่ง (ซึ่งมีโครโมโซมสองชุด ชุดหนึ่งมาจากพ่อ อีกชุดหนึ่งมาจากแม่) มีการจับคู่โครโมโซมจากพ่อแม่แต่ละคู่ใหม่ แล้วผ่านการแบ่งเซลล์อีกสองขั้นตอน จนได้เซลล์แฮพลอยด์สี่เซลล์ (เซลล์สืบพันธุ์) เซลล์สืบพันธุ์แต่ละเซลล์มีโครโมโซมชุดเดียว ซึ่งเป็นการผสมโครโมโซมจากพ่อแม่คู่เดียวกัน
นิวคลีออน
ก่อนจะถึงทศวรรษ 1960 เคยเชื่อกันว่านิวคลีออนเป็นอนุภาคมูลฐาน ซึ่งไม่อาจประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนอื่นใดที่เล็กไปกว่านั้นอีกแล้ว แต่ปัจจุบันเราทราบกันแล้วว่ามันเป็นอนุภาคประกอบ ซึ่งเกิดจากควาร์กสามตัวเกาะเข้าด้วยกันด้วยสิ่งที่เรียกว่าอันตรกิริยาอย่างเข้ม อันตรกิริยาระหว่างนิวคลีออนตั้งแต่ 2 ตัวขึ้นไปเรียกว่า internucleon interaction หรือแรงนิวเคลียร์ ซึ่งเกิดขึ้นจากอันตรกิริยาอย่างเข้มนั่นเอง (แต่เดิมก่อนมีการค้นพบควาร์ก คำว่า "อันตรกิริยาอย่างเข้ม" มีความหมายถึงเพียง internucleon interaction เท่านั้น)
นิวตรอน
เมื่อมีพันธะกับนิวเคลียส ความไม่เสถียรของนิวตรอนเดี่ยวจะถูกนิวเคลียสทำให้เสถียร ถ้าโปรตอนที่เพิ่มมากขึ้นทำให้เกิดปฏิกิริยากับโปรตอนตัวอื่น ๆ ในนิวเคลียสเอง แม้ว่านิวตรอนจะไม่เสถียร นิวตรอนก็ไม่จำเป็นต้องมีพันธะ สาเหตุนี้สามารถอธิบายได้ว่าทำไมโปรตอนเสถียรที่อยู่ในอวกาศจึงเปลี่ยนสภาพเป็นนิวตรอนเมื่อเกิดพันธะภายในนิวเคลียส
อะตอม
อนุภาคมูลฐานจะมีคุณสมบัติภายในเชิงกลศาสตร์ควอนตัมประการหนึ่งรู้จักกันในชื่อ สปิน หากเปรียบเทียบก็อาจคล้ายคลึงกับโมเมนตัมเชิงมุมของวัตถุที่หมุนรอบจุดศูนย์กลางมวลของตัวเอง แม้ว่าถ้าจะพูดให้เคร่งครัดแล้ว อนุภาคเหล่านี้มีลักษณะเป็นเหมือนจุดซึ่งไม่สามารถบอกได้ว่ามันกำลังหมุน การวัดค่าสปินใช้หน่วยของค่าคงที่ของพลังค์ (ħ) โดยที่อิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอน ล้วนมีค่าสปิน ½ ħ, or "spin-½" ในอะตอมหนึ่ง ๆ อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปรอบนิวเคลียสจะมีโมเมนตัมเชิงมุมในวงโคจรเพิ่มไปกับสปินของมัน ขณะที่ตัวนิวเคลียสเองนั้นมีโมเมนตัมเชิงมุมขึ้นกับนิวเคลียร์สปินของมัน
ปฏิกิริยานิวเคลียร์
นี้เป็นจำนวนที่มากของพลังงานสำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์หนึ่ง จำนวนที่สูงมากนี้เป็นเพราะพลังงานยึดเหนี่ยวต่อ'นิวคลีออน'ของนิวเคลียสของฮีเลียม-4 ที่สูงผิดปกติ เพราะนิวเคลียสของ He-4 เป็น "วิเศษสองเท่า" (นิวเคลียสของ He-4 จะเสถียรแบบที่ไม่ปกติและถูกผูกมัดกันไว้อย่างแน่นหนาด้วยเหตุผลเดียวกันกับที่อะตอมของฮีเลียมเป็นก๊าซเฉื่อย นั่นคือ แต่ละคู่ของโปรตอนและนิวตรอนใน He-4 ครอบครองวงโคจรนิวเคลียร์เต็ม 1s ในลักษณะเดียวกับที่คู่ของอิเล็กตรอนในอะตอมของฮีเลียมครอบครองวงโคจรอิเล็กตรอนเต็ม 1s) ด้วยเหตุนี้อนุภาคแอลฟาจะปรากฏขึ้นบ่อยครั้งทางด้านขวามือของปฏิกิริยานิวเคลียร์
พลังงานยึดเหนี่ยว
ในระดับนิวเคลียส พลังงานยึดเหนี่ยวก็เท่ากับพลังงานที่ถูกใช้ปลดปล่อยให้เป็นอืสระเมื่อนิวเคลียสหนึ่งถูกสร้างขึ้นจากนิวคลีออนหรือนิวเคลียสอื่น ๆ พลังงานยึดเหนี่ยวนิวเคลียส () นี้(หมายถึงพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวคลีออนทั้งหลายให้เป็นหนึ่งนิวไคลด์) ได้มาจาก'แรงนิวเคลียส' (ปฏิสัมพันธ์ที่เหลือค้างอย่างแรง)และเป็นพลังงานที่ต้องใช้เพื่อแยกนิวเคลียสหนึ่งให้แตกออกเป็นนิวตรอนและโปรตอนอิสระในจำนวนที่เท่ากันกับที่พวกมันถูกยึดเหนี่ยวกันไว้ โดยที่นิวคลีออนเหล่านั้นจะต้องมีระยะห่างจากกันเพียงพอที่จะไม่ทำให้แรงนิวเคลียร์สามารถทำให้อนุภาคเหล่านั้นมีปฏิสัมพันธ์ต่อกันอีกต่อไป 'มวลส่วนเกิน' เป็นแนวคิดที่สัมพันธ์กันที่เปรียบเทียบเลขมวลของนิวเคลียสหนึ่งกับมวลที่วัดได้อย่างแท้จริงของมัน
แรงนิวเคลียร์
แรงนิวเคลียร์ () คือแรงระหว่างนิวคลีออนสองตัวหรือมากกว่านั้น เป็นเหตุของการยึดเหนี่ยวระหว่างโปรตอนกับนิวตรอนให้อยู่ด้วยกันเป็นนิวเคลียสอะตอมได้ พลังงานนิวเคลียร์ยึดเหนี่ยวที่ปลดปล่อยออกมาทำให้มวลของนิวเคลียสน้อยกว่ามวลรวมของโปรตอนและนิวตรอนรวมกัน แรงนี้เป็นแรงดูดที่มีกำลังแรงระหว่างนิวคลอนที่อยู่ห่างกันประมาณ 1 เฟมโตเมตร (fm) วัดจากจุดศูนย์กลาง แต่จะอ่อนกำลังลงอย่างรวดเร็วที่ระยะห่างมากกว่า 2.5 fm ที่ระยะใกล้กว่า 0.7 fm แรงนี้จะกลายเป็นแรงผลัก และเป็นตัวการสำหรับรูปร่างทางกายภาพของนิวเคลียส เพราะนิวคลีออนจะไม่สามารถเข้าใกล้กันมากกว่าที่แรงนี้ยอมให้เป็นไปได้
เปลือกสมอง
นักประสาทกายวิภาคไม่สามารถตกลงกันได้ว่า มีศูนย์กลางในสมองทั้งหมดกี่แห่งกันแน่ที่เป็นส่วนของนิวคลีไอฐาน แต่ตกลงกันว่าอย่างน้อย ๆ มีสามเขต คือ นิวเคลียสมีหาง (caudate nucleus) putamen และ globus pallidus ตัว putamen และ globus pallidus รวมกันเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า นิวเคลียสรูปเลนส์ (lentiform nucleus) เพราะว่าเขตเหล่านั้นรวมกันมีรูปร่างเหมือนเลนส์ และตัว putamen และนิวเคลียสมีหางเองก็รวมกันเรียกว่า corpus striatum เพราะปรากฏเป็นรอยริ้ว
การแปรนิวเคลียส
การแปรนิวเคลียส () เป็นการแปลงธาตุเคมีหรือไอโซโทปหนึ่งเป็นอีกอย่างหนึ่ง หรือกล่าวได้ว่า อะตอมของธาตุสามารถเปลี่ยนเป็นอะตอมของธาตุอื่นด้วย "การเปลี่ยนสภาพ" การแปรนิวเคลียสเกิดขึ้นโดยปฏิกิริยานิวเคลียร์ (ซึ่งอนุภาคภายนอกทำปฏิกิริยากับนิวเคลียส) หรือโดยการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี (ซึ่งไม่ต้องอาศัยอนุภาคภายนอก)
นิวเคลียร์
นิวเคลียร์ อาจหมายถึง
นิวคลีโอพลาสซึม
นิวคลีโอพลาสซึม () คือ ส่วนต่าง ๆ ที่อยู่ในเยื่อหุ้มนิวเคลียส ซึ่งประกอบด้วยสารโปรตีนดีเอ็นเอ (DNA) และอาร์เอ็นเอ (RNA) ซึ่งมีการแยกเป็นอิสระและรวมกันตามกิจกรรมของเซลล์ ในสภาวะปกติที่เซลล์ยังไม่ทำการแบ่งตัว สารประกอบเหล่านี้จะจัดเรียงตัวให้เห็นเป็น 2 ส่วน คือ นิวคลีโอลัส (Nucleolus) และเส้นใยโครมาติน (Chromatin)
นิวเคลียสมีหาง
นิวเคลียสมีหางตอบสนองเมื่อบุคคลประสบกับสุนทรียภาพทางตา จึงมีการเสนอว่าเป็น "ประสาทสัมพันธ์ของความรัก" (neural correlates of romantic love)
การแตกเป็นเสี่ยง (ฟิสิกส์)
การแตกเป็นเสี่ยงของนิวเคลียสจะเกิดขึ้นตามธรรมชาติใน ชั้นบรรยากาศของโลก เนื่องจากการกระทบของ รังสีคอสมิก และยังเกิดขึ้นบนผิวของวัตถุในอวกาศอีกด้วยเช่น อุกกาบาต และ ดวงจันทร์ หลักฐานของการแตกเป็นเสี่ยงจากรังสีคอสมิก (หรือเรียกว่า "การทำลาย" ()) เป็นหลักฐานที่แสดงว่าวัสดุที่พูดถึงได้ถูกเปิดรับบนพื้นผิวของวัตถุที่มันเป็นส่วนหนึ่ง และให้วิธีการวัดความยาวของระยะเวลาของการเปิดรับที่ องค์ประกอบของต้วรังสีคอสมิกเองยังแสดงให้เห็นว่าพวกมันได้รับความเดือดร้อนจากการแตกเป็นเสี่ยงก่อนที่จะตกถึงพื้นโลก เพราะสัดส่วนขององค์ประกอบแสงเช่น Li, B และ Be ในตัวพวกมันจะมีปริมาณสูงเกินกว่าค่าเฉลี่ยของความสมบูรณ์ในจักรวาล; องค์ประกอบเหล่านี้ในรังสีคอสมิกเห็นได้ชัดว่าเกิดจากก่อตัวขึ้นจากการแตกเป็นเสี่ยงของออกซิเจน, ไนโตรเจน, คาร์บอนและบางทีก็ซิลิกอน ในแหล่งที่มาของรังสีคอสมิกหรือในระหว่างการเดินทางที่แสนไกลของพวกมันจนถึงที่นี่ สารที่เกิดขึ้นจากการแตกเป็นเสี่ยงขององค์ประกอบพื้นราบภายใต้การโจมตี "จากรังสีคอสมิก" เช่น ไอโซโทป ของ อลูมิเนียม, เบริลเลียม, คลอรีน, ไอโอดีน, และ นีออน สารเหล่านี้ได้มีการตรวจพบบนโลก
นิวเคลียสของอะตอม
นิวเคลียสทั้งหลายจะยึดเหนึ่ยวอยู่ด้วยกันด้วยแรงแข็งแกร่งที่เหลือ (แรงนิวเคลียร์) แรงแข็งแกร่งที่เหลือเป็นส่วนที่เหลือเล็กน้อยของอันตรกิริยาอย่างเข้มที่ยึดเหนี่ยวกลุ่มควาร์กเข้าด้วยกันเพื่อก่อตัวเป็นกลุ่มโปรตอนและกลุ่มนิวตรอน แรงนี้จะมีค่าอ่อนอย่างมากระหว่างกลุ่มนิวตรอนและกลุ่มโปรตอนเพราะส่วนใหญ่มันจะถูกปรับให้เป็นกลางภายในกลุ่มพวกมัน ในทางเดียวกันกับที่แรงแม่เหล็กไฟฟ้​​าระหว่างกลุ่มอะตอมที่เป็นกลาง (เช่นแรงแวนเดอร์วาลส์ ที่กระทำระหว่างสองอะตอมของก๊าซเฉื่อย) จะมีค่าที่อ่อนอย่างมากกว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้​​าที่ยึดเหนี่ยวหลายส่วนของอะตอมเข้าด้วยกันอยู่ภายใน (เช่นแรงต่าง ๆ ที่ยึดกลุ่มอิเล็กตรอนในอะตอมก๊าซเฉื่อยชนิดหนึ่งให้ผูกติดไว้กับนิวเคลียสของมัน)
นิวเคลียสของอะตอม
แรงนิวเคลียร์มีแรงดึงดูดอย่างมากในระยะทางของการแยกตัวของนิวคลีออนทั่วไป และแรงนี้ท่วมท้นแรงผลักดันระหว่างกลุ่มโปรตอนเนื่องจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้า จึงเป็นการยอมให้นิวเคลียสทั้งหลายมีตัวตน อย่างไรก็ตามแรงแข็งแกร่งที่เหลือมีพิสัยทำงานที่จำกัด เพราะมันสลายตัวได้อย่างรวดเร็วตามระยะทาง (ดูศักยภาพ Yukawa); ดังนั้นเฉพาะนิวเคลียสที่มีขนาดเล็กกว่าขนาดที่แน่นอนบางชนิดเท่านั้นอาจจะสามารถเสถียรได้อย่างสมบูรณ์ นิวเคลียสที่เสถียรได้อย่างสมบูรณ์ที่รู้จักกันดีที่ใหญ่ที่สุด (เช่นเสถียรต่อการสลายให้แอลฟา, บีตา, และแกมมา) ได้แก่ตะกั่ว-208 ซึ่งมีนิวคลีออนทั้งหมด 208 ตัว (นิวตรอน 126 ตัวและโปรตอน 82 ตัว) นิวเคลียสที่มีจำนวนนิวคลีออนมากกว่าจำนวนสูงสุดนี้จะไม่เสถียรและมีแนวโน้มที่จะมีอายุสั้นมากขึ้น อย่างไรก็ตามบิสมัท-209 จะยังคงเสถียรต่อการสลายให้อนุภาคบีตาและมีครึ่งชีวิตที่ยาวที่สุดในการสลายตัวให้แอลฟาของไอโซโทปที่รู้จักใด ๆ ประมาณว่านานกว่าอายุของจักรวาลหนึ่งพันล้านเท่า
เลขมวล
เลขมวล (mass number, A), หรือ เลขมวลอะตอม หรือ เลขนิวคลีออน เป็นผลรวมของจำนวนโปรตอนและนิวตรอน (โปรตอนและนิวตรอมเรียกรวมกันว่านิวคลีออน) ในนิวเคลียสอะตอม เพราะโปรตอนและนิวตรอนต่างก็เป็นแบริออน เลขมวล A ก็คือเลขแบริออน B ของนิวเคลียสของอะตอมหรือไอออน เลขมวลจะต่างกันถ้าเป็นไอโซโทปที่ต่างกันของธาตุเคมี เลขมวลไม่เหมือนกับเลขอะตอม (Z) ที่แสดงถึงจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสและสามารถใช้ระบุบธาตุได้ ดังนั้นค่าที่ต่างกันระหว่างเลขมวลและเลขอะตอมจะบ่งบอกถึงจำนวนนิวตรอน ("N") ในนิวเคลียส: "N=A−Z"
นิวเคลียสของอะตอม
นิวเคลียสที่เสถียรมีค่าความหนาแน่นโดยประมาณ และดังนั้นรัศมีของนิวเคลียร์ R สามารถประมาณได้จากสูตรดังต่อไปนี้
นิวเคลียสของอะตอม
ศัพท์หลายคำในสูตรมวลกึ่งเชิงประจักษ์ที่สามารถใช้ในการประมาณพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวเคลียสจำนวนมากได้รับการพิจารณาว่าเป็นผลรวมของห้าประเภทของพลังงาน (ดูด้านล่าง) จากนั้นภาพของนิวเคลียสที่เป็นหยดของเหลวที่ไม่อัดแน่นจะเป็นผลมาจากการแปรเปลี่ยนที่สังเกตได้ของพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวเคลียส:
บิกแบงนิวคลีโอซินทีสิส
ในการศึกษาจักรวาลวิทยาเชิงกายภาพ บิกแบงนิวคลีโอซินทีสิส (; BBN) หรือ นิวคลีโอซินทีสิสเริ่มแรก เป็นการอธิบายถึงกระบวนการกำเนิดนิวเคลียสต่างๆ นอกเหนือไปจากนิวเคลียสของ H-1 (เช่น ไอโซโทปแสงของไฮโดรเจน ซึ่งนิวเคลียสประกอบด้วยโปรตอนเดี่ยว) ระหว่างช่วงยุคต้นของการเกิดเอกภพ นิวคลีโอซินทีสิสแรกเริ่มนี้เกิดขึ้นในเวลาไม่กี่นาทีหลังจากเกิดบิกแบง เชื่อกันว่าเป็นต้นเหตุของการก่อตัวของไอโซโทปธาตุหนักของไฮโดรเจน ที่รู้จักกันในชื่อ ดิวเทอเรียม (H-2 หรือ D), ฮีเลียมไอโซโทป He-3 และ He-4, และ ลิเทียมไอโซโทป Li-6 และ Li-7 นอกจากนิวเคลียสที่เสถียรเหล่านี้ ยังมีพวกที่ไม่เสถียรอยู่ด้วย หรือพวกไอโซโทปกัมมันตรังสี (Radionuclide) เช่น ทริเทียม H-3, เบอริลเลียม Be-7 และ เบอริลเลียม Be-8 ไอโซโทปที่ไม่เสถียรเหล่านี้อาจเสื่อมสลายไปหรือรวมตัวเข้ากับนิวเคลียสอื่นๆ และกลายเป็นหนึ่งในบรรดาไอโซโทปเสถียร
เทคโนโลยีนิวเคลียร์
เมื่อนิวตรอนถูกจับโดยนิวเคลียสที่เหมาะสม ฟิชชันอาจเกิดขึ้นทันที หรือนิวเคลียสอาจจะยังคงยืนหยัดอยู่ในสภาพที่ไม่เสถียรในช่วงเวลาสั้นๆ หากมีการสลายตัวทันทีมากพอที่จะดำเนินการให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ต่อไปเรื่อยๆ มวลจะถูกเรียกว่า วิกฤตฉับพลัน () และการปล่อยพลังงานจะขยายตัวอย่างรวดเร็วและไม่สามารถควบคุมได้ มักจะนำไปสู่การระเบิด
นิวคลีโอลัส
นิวคลีโอลัส () ทำหน้าที่สังเคราะห์ไรโบโซม เป็นบริเวณเฉพาะภายในนิวเคลียส เป็นที่อยู่ของยีนที่ควบคุมการสังเคราะห์อาร์อาร์เอ็นเอ ไม่มีเยื่อหุ้มล้อมรอบ ประกอบด้วยสารประเภท RNA และสารอื่นที่เป็นองค์ประกอบของไรโบโซม ค้นพบโดย "ฟอนตานา" (Fontana) เมี่อปี ค.ศ. 1781 (พ.ศ. 2224) นิวคลีโอลัสพบเฉพาะเซลล์ของพวกยูคาริโอตเท่านั้น เซลล์ที่มีกิจกรรมน้อย เช่น เซลล์กล้ามเนื้อ จะมี นิวคลีโอลัสขนาดเล็กหรือไม่มี เซลล์ที่มีการสร้างโปรตีนมาก เช่น เซลล์โอโอไซต์ เซลล์ประสาท จะมีนิวคลีโอลัสขนาดใหญ่ เซลล์อสุจิ เซลล์เม็ดเลือดแดง ที่เจริญเติบโตเต็มที่ ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม และเซลล์ไฟเบอร์ของกล้ามเนื้อ จะไม่มีนิวคลีโอลัส นิวคลีโอลัส เป็นตำแหน่งที่ติดสีเคมี บนโครโมโซม ประกอบด้วยสารประเภท DNA RNA ซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับ กลไกการสร้างโปรตีน
เอนรีโก แฟร์มี
ในช่วงประมาณคริสต์ทศวรรษ 1930 แฟร์มีและกลุ่มนักวิจัยของเขาค้นพบว่านิวเคลียสภายในอะตอมสามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อถูกระดมยิงด้วยอนุภาคนิวตรอน ซึ่งต่อมาภายหลังเรารู้กันว่าสิ่งที่แฟร์มี (และ Otto Hahn กลุ่มนักวิจัยชาวเยอรมัน) ค้นพบ ก็คือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบแตกตัว (นิวเคลียร์ฟิชชั่น) นั่นเอง แฟร์มียังมีส่วนสำคัญในการสร้างเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขึ้นครั้งแรกในโลก ที่มหาวิทยาลัยชิคาโก (University of Chicago) สหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นครั้งแรกที่มนุษย์สามารถสร้างและควบคุมปฏิกิริยานิวเคลียร์ได้ นับเป็นก้าวสำคัญที่ทำให้สหรัฐอเมริกา
สามารถพัฒนาระเบิดปรมาณูได้สำเร็จ จึงนับได้ว่าเขาเป็นบิดา (คนหนึ่ง) ของวิชานิวเคลียร์ฟิสิกส์
โปรตอน
โปรตอน ( หรือ ภาษากรีก: πρώτον / proton = ตัวแรก) เป็น อนุภาคย่อยของอะตอม สัญลักษณ์ p หรือ p มีประจุไฟฟ้าเป็นบวกมีค่าประจุมูลฐาน () เท่ากับ +1e และมีมวลน้อยกว่ามวลของนิวตรอนเล็กน้อย โปรตอนและนิวตรอนแต่ละตัวมีมวลประมาณ 1 หน่วยมวลอะตอม (u) เมื่อโปรตอนและนิวตรอนอยู่รวมกันในนิวเคลียส พวกมันจะทำตัวเป็น "นิวคลีออน" ในนิวเคลียสของอะตอมใด ๆ จะพบโปรตอนอย่างน้อยหนึ่งตัว จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติและเป็นตัวบอก เลขอะตอม ของธาตุนั้น คำว่าโปรตอนเป็นภาษากรีกแปลว่า "ตัวแรก" ชื่อนี้ถูกกำหนดให้กับนิวเคลียสของไฮโดรเจนโดยนาย Ernest Rutherford ในปี 1920 ในหลายปีก่อนหน้านั้น นายรัทเธอร์ฟอร์ดได้ค้นพบว่านิวเคลียสของไฮโดรเจน (ที่รู้กันว่าเป็นนิวเคลียสที่เบาที่สุด) สามารถสกัดดได้จากหลายนิวเคลียสของไนโตรเจนโดยการชนกัน เพราะฉะนั้น โปรตอนจึงเป็นตัวเลือกที่จะเป็นอนุภาคมูลฐานตัวหนึ่งและเป็นกล่องโครงสร้างของไนโตรเจนและนิวเคลียสของอะตอมหนักกว่าอื่น ๆ ทั้งหมด 
ใน แบบจำลองมาตรฐาน สมัยใหม่ของฟิสิกส์ของอนุภาค โปรตอนเป็น แฮดรอน หนึ่ง, และก็เหมือนกับ นิวตรอน, นิวคลีออน อื่น (อนุภาคที่ปรากฏอยู่ในนิวเคลียสของอะตอม) จะประกอบด้วย สาม ควาร์ก ถึงแม้ว่าโปรตอนจะได้รับการพิจารณาแต่เดิมว่าเป็น อนุภาคมูลฐาน หรือพื้นฐาน มันก็เป็นที่รู้กันในขณะนี้ว่าจะประกอบด้วยสามควาร์กคือ สอง อัพควาร์ก และหนึ่ง ดาวน์​​ควาร์ก อย่างไรก็ตาม มวลนิ่งของควาร์กมีส่วนเพียงประมาณ 1% ของมวลของโปรตอน มวลขอโปรตอนที่เหลือจะเกิดเนื่องจาก พลังงานจลน์ ของควาร์กทั้งหลายและเนื่องจากพลังงานของสนาม gluon ที่ยึดเหนี่ยวควาร์กทั้งหลายเข้าด้วยกัน. เพราะว่าโปรตอนไม่ได้เป็นอนุภาคพื้นฐาน มันจึงมีขนาดทางกายภาพ รัศมีของโปรตอนอยู่ที่ประมาณ 0.84-0.87 fm
ฟิสิกส์นิวเคลียร์
ฟิสิกส์นิวเคลียร์ () หรือฟิสิกส์ของนิวเคลียส เป็นสาขาหนึ่งของวิชาฟิสิกส์ที่ศึกษาองค์ประกอบต่าง ๆ และปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันของนิวเคลียสทั้งหลายของอะตอม การประยุกต์ใช้ฟิสิกส์นิวเคลียร์ที่ทราบกันดีที่สุดคือ การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์และเทคโนโลยีอาวุธนิวเคลียร์ แต่การวิจัยได้ประยุกต์ในหลายสาขา เช่น เวชศาสตร์นิวเคลียร์และการสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก การปลูกฝังไอออนในวิศวกรรมศาสตร์วัสดุ และการหาอายุจากคาร์บอนกัมมันตรังสีในวิชาภูมิศาสตร์และโบราณคดี
นิวเคลียสของอะตอม
คำว่านิวเคลียสมาจากคำภาษาละตินว่า"นิวเคลียส" คำย่อของ "nux" ("นัท") หมายถึงเมล็ด (หรือ "ถั่วเล็ก") ภายในผลไม้ประเภทน้ำ (เช่นลูกพีช). ในปี 1844, ไมเคิล ฟาราเดย์ ใช้คำนี้ในการอ้างถึง "จุดกลางของอะตอม" ความหมายของอะตอมที่ทันสมัย​​ถูกเสนอโดยเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ดในปี 1912 อย่างไรก็ตาม ไม่ได้มีการยอมรับคำว่า "นิวเคลียส" ในทฤษฎีอะตอมโดยทันที ในปี 1916 กิลเบิร์ท เอ็น ลูอิสได้ระบุไว้ในบทความที่มีชื่อเสียงของเขา "อะตอมและโมเลกุล" ว่า "อะตอมประกอบด้วย "kernel" และส่วนนอกอะตอมหรือ"เปลือกนอก""
การแตกเป็นเสี่ยง (ฟิสิกส์)
การแตกเป็นเสี่ยงของนิวเคลียสเป็นหนึ่งในกระบวนการที่ เครื่องเร่งอนุภาค อาจถูกใช้ในการผลิตลำแสงของ นิวตรอน. ปรอท, แทนทาลัม, ตะกั่ว หรือเป้าหมายโลหะหนักอื่น ๆ ถูกนำมาใช้ และนิวตรอน 20 ถึง 30 ตัวถูกไล่ออกหลังจากถูกกระทบในแต่ละครั้ง แม้ว่านี่จะเป็นวิธีที่มีราคาแพงอย่างมากในการผลิตลำแสงนิวตรอนกว่าวิธีที่ผลิตโดยปฏิกิริยาลูกโซ่ของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ มันมีข้อได้เปรียบที่ว่าลำแสงสามารถถูกทำให้เป็นคลื่นกระตุกได้อย่างง่ายดาย แนวคิดของ การแตกเป็นเสี่ยงของนิวเคลียสได้ถูกประกาศเกียรติคุณเป็นครั้งแรกโดย ผู้ได้รับรางวัลโนเบล นายเกล็น ที Seaborg ในวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเขาใน การกระเจิงของนิวตรอนแบบไม่ยืดหยุ่น ในปี 1937
นิวเคลียสของอะตอม
ในกรณีที่หายากของ hypernucleus แบริออนตัวที่สามเรียกว่า ไฮเปอรอน จะมีสเตรนจ์ควาร์กหนึ่งตัวหรือมากกว่า และ/หรือควาร์กผิดปกติอื่น ๆ, มันก็ยังสามารถแชร์ฟังก์ชันคลื่นได้อีกด้วย อย่างไรก็ตามนิวเคลียสประเภทนี้ไม่เสถียรอย่างยิ่งและไม่สามารถพบได้บนโลกยกเว้นในการทดลองทางฟิสิกส์พลังงานสูง
เทคโนโลยีนิวเคลียร์
ในการแผ่รังสีนิวเคลียร์ตามธรรมชาติ ผลพลอยได้มีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับนิวเคลียสที่พวกมันก่อกำเนิดขึ้น นิวเคลียร์ฟิชชั่นเป็นกระบวนการของการแยกนิวเคลียสออกเป็นส่วนๆเกือบเท่าๆกันและปลดปล่อยพลังงานและนิวตรอนในระหว่างกระบวนการนั้น ถ้านิวตรอนเหล่านี้ถูกจับโดยนิวเคลียสอื่นที่ไม่เสถียร นิวเคลียสนั้นก็สามารถแตกตัวหรือฟืชชันได้เช่นกัน ซึ่งนำไปสู่การเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ ค่าเฉลี่ยของจำนวนนิวตรอนที่ถูกปล่อยออกมาต่อนิวเคลียสที่ไปฟิชชั่นนิวเคลียสอื่นจะเรียกว่าค่า "k" ค่า k มากกว่า 1 หมายความว่าปฏิกิริยาฟิชชันจะปล่อยนิวตรอนมากกว่ามันดูดซับไว้และดังนั้นจึงจะเรียกว่าเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่อย่างยั่งยืนด้วยตัวเอง มวลของวัสดุฟิสไซล์ที่มีขนาดใหญ่พอ (และในคอนฟิคฯที่เหมาะสม) ที่จะก่อให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่อย่างยั่งยืนด้วยตนเองเรียกว่ามวลวิกฤต ().
ยูแคริโอต
ยูแคริโอต () คือ สิ่งมีชีวิตที่เซลล์มีนิวเคลียสและโครงสร้างอื่น (ออร์แกเนลล์) อยู่ภายในเยื่อหุ้มเซลล์ ยูแคริโอตเป็นหน่วยอนุกรมวิธาน ยูคาร์ยาหรือยูแคริโอตา อย่างเป็นทางการ เยื่อหุ้มนิวเคลียสเป็นโครงสร้างที่นิยามเซลล์ยูแคริโอตแยกจากเซลล์โปรแคริโอต โดยภายในเยื่อหุ้มนิวเคลียสมีสารพันธุกรรม การมีนิวเคลียสเป็นที่มาของชื่อยูแคริโอต ซึ่งมาจากภาษากรีก ευ (eu, "ดี") และ κάρυον (karyon, "ผลมีเมล็ดเดียว" หรือ "เมล็ด") เซลล์ยูแคริโอตส่วนใหญ่ยังมีออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มอื่นด้วย เช่น ไมโทคอนเดรียหรือกอลจิแอพพาราตัส นอกเหนือจากนี้ พืชและสาหร่ายยังมีคลอโรพลาสต์ สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวหลายชนิดเป็นยูแคริโอต เช่น โปรโตซัว แต่สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ทุกชนิดเป็นยูแคริโอต ซึ่งได้แก่ สัตว์ พืชและเห็ดรา
ประสาทสัมพันธ์แห่งการรับรู้อารมณ์
อย่างไรก็ดี แม้ว่าจะมีความเสียหายดังที่กล่าวมาแล้ว โดยที่สุด การตอบสนองต่อตัวกระตุ้นของ"ทาลามัส"และสมองส่วนหน้าก็สามารถที่จะหายเป็นปกติ และการรับรู้อารมณ์สามารถกลับคืนมาได้ องค์แห่งการเปิดทางให้เกิดการรับรู้อารมณ์อีกอย่างหนึ่งก็คือ intralaminar nuclei (ตัวย่อ ILN) 5 "นิวเคลียส"หรือมากกว่านั้น ของ"ทาลามัส" ILN รับสัญญาณด้านเข้าจากนิวเคลียสก้านสมอง และยิงสัญญาณที่มีกำลังไปสู่ basal ganglia โดยตรง, และไปสู่ชั้น 1 (layer I) ของ"คอร์เทกซ์ใหม่"โดยกระจายไปอย่างอ้อม ๆ, ความเสียหายแม้เล็กน้อย (1 ซม หรือน้อยกว่านั้น) ใน ILN ของสมองทั้งสองข้าง สามารถน๊อคเอาท์การรับรู้อารมณ์ทั้งหมด
เทคโนโลยีนิวเคลียร์
เทคโนโลยีนิวเคลียร์ () เป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการเกิดปฏิกิริยาของนิวเคลียสของอะตอม ท่ามกลางเทคโนโลยีนิวเคลียร์ที่โดดเด่น การนำไปประยุกต์ใช้จะได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์, เวชศาสตร์นิวเคลียร์เพื่อการรักษาทางการแพทย์และอาวุธนิวเคลียร์ที่ใช้ในสงคราม มีการนำเทคโนโลยีนิวเคลียร์ไปประยุกต์ใช้อย่างหลากหลายทั้งในด้านการถนอมอาหาร, การเกษตร และการอุตสาหกรรม ประโยขน์ของเทคโนโลยีนิวเคลียร์มีอยู่อย่างหลากหลายแต่โทษของมันก็มีมากเช่นกัน
การแบ่งแยกนิวเคลียส
นอกเหนือไปจากฟิชชันที่เกิดจากนิวตรอน ควบคุมและใช้ประโยชน์โดยมนุษย์แล้ว รูปแบบโดยธรรมชาติของการสลายกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นเอง (ไม่ต้องใช้นิวตรอน) จะยังถูกเรียกว่าฟิชชันเช่นกัน และมันเกิดขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในไอโซโทปที่มีเลขมวลสูงมาก ฟิชชันเกิดเอง ถูกค้นพบในปี 1940 โดย Flyorov, Petrzhak และ Kurchatov ในมอสโก เมื่อพวกเขาได้ตัดสินใจที่จะยืนยันว่า โดยไม่ต้องมีการระดมยิงด้วยนิวตรอน อัตราการเกิดฟิชชันของยูเรเนียมจะเล็กน้อยจนไม่ต้องนำมาคำนวณได้ ตามที่ได้คาดการณ์โดย Niels Bohr; มันไม่ได้เป็นเช่นนั้น
การแบ่งแยกนิวเคลียส
นิวเคลียร์ฟิชชันของธาตุหนักถูกค้นพบเมื่อวันที่ 17 ธันวาคม 1938 โดยชาวเยอรมัน นายอ็อตโต ฮาห์นและผู้ช่วยของเขา นายฟริตซ์ Strassmann และได้รับการอธิบายในทางทฤษฎีในเดือนมกราคมปี 1939 โดยนาง Lise Meitner และหลานชายของเธอ นายอ็อตโต โรเบิร์ต Frisch. Frisch ได้ตั้งชื่อกระบวนการนี้โดยการเปรียบเทียบกับฟิชชันทางชีวภาพของเซลล์ที่มีชีวิต มันเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน () อย่างหนึ่งซึ่งสามารถปลดปล่อยพลังงานจำนวนมากในรูปของทั้งรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและพลังงานจลน์ของชิ้นส่วนย่อยที่แตกออก (ความร้อนที่ให้กับวัสดุที่เป็นกลุ่มในขณะที่ปฏิกิริยาการแบ่งแยกเกิดขึ้น) เพื่อให้การหลอมสามารถผลิตพลังงานขึ้นมาได้ พลังงานยึดเหนี่ยวนิวเคลียสโดยรวมขององค์ประกอบที่เกิดขึ้นจะต้องเป็นลบน้อยกว่า (พลังงานที่สูงขึ้น) กว่าพลังงานขององค์ประกอบช่วงเริ่มต้น
ฟิสิกส์นิวเคลียร์
นิวเคลียสเป็นสิ่งที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจทางทฤษฏี เพราะมันประกอบไปด้วยอนุภาคจำนวนมาก (เช่น โปรตอน และนิวตรอน) แต่ไม่มีขนาดใหญ่พอที่จะอธิบายลักษณะได้ถูกต้องเหมือนอย่างผลึก จึงมีการใช้แบบจำลองของนิวเคลียสซึ่งใช้ศึกษาพฤติกรรมทางนิวเคลียร์ส่วนใหญ่ได้ โดยอาจใช้เป็นวิธีการเดียวหรือร่วมกับวิธีการอื่น ๆ
นิวเคลียสของอะตอม
เช่นเดียวกับกรณีของ ฮีเลียมเหลว ที่เป็น สุดยอดของเหลว () นิวเคลียสของอะตอมจะเป็นตัวอย่างหนึ่งของสถาวะที่ทั้ง (1) กฎทางกายภาพของอนุภาค "ธรรมดา" สำหรับปริมาณ และ (2) กฎของกลศาสตร์ควอนตัมที่ใช้งานไม่ง่ายสำหรับธรรมชาติที่เหมือนคลื่นจะนำมาประยุกต์ใช้ ในฮีเลียมสุดยอดของเหลว อะตอมของฮีเลียมมีปริมาณ และ "สัมผัส" ซึ่งกันและกันเป็นหลัก ในเวลาเดียวกัน ก็ยังแสดงคุณสมบัติจำนวนมากที่แปลก, สม่ำเสมอกับ การควบแน่นแบบ Bose-Einstein การควบแน่นนี้เปิดเผยว่าพวกมันยังมีธรรมชาติเหมือนคลื่นและไม่แสดงคุณสมบัติของของเหลวมาตรฐานอีกด้วย เช่นแรงเสียดทาน สำหรับนิวเคลียสที่ทำจาก แฮดรอน ซึ่งเป็นพวก เฟอร์มิออน ประเภทเดียวกันของการควบแน่นจะไม่ได้เกิดขึ้น และยิ่งกว่านั้น คุณสมบัติของนิวเคลียสจำนวนมากสามารถที่จะอธิบายได้เช่นกันโดยการรวมกันของคุณสมบัติของอนุภาคที่มีปริมาณเท่านั้น รวมเข้ากับลักษณะการเคลื่อนไหวที่ไม่มีแรงเสียดทานของพฤติกรรมเหมือนคลื่นของวัตถุที่ติดกับอยู่ใน วงโคจรควอนตัม ของ Erwin Schrödinger
นิวเคลียสของอะตอม
โปรตอนและนิวตรอนเป็นพวกเฟอร์มิออน ที่มีเลขควอนตัมแบบ isospin ที่แข็งแกร่ง () ที่แตกต่างกัน ดังนั้นสองโปรตอนและสองนิวตรอนสามารถแชร์การทำงานแบบคลื่น () ในพื้นที่เดียวกันได้เนื่องจากพวกมันมีตัวตนแบบควอนตัมไม่เหมือนกัน บางครั้งพวกมันถูกมองว่าเป็นอนุภาคเดียวกันแต่มีสภาวะควอนตัมสองสภาวะที่แตกต่างกัน นั่นคือเป็น "นิวคลีออน". อนุภาคในกลุ่มเฟอร์มีออนสองตัว เช่นสองโปรตอน หรือสองนิวตรอน หรือโปรตอนหนึ่งตัว + นิวตรอนหนึ่งตัว (เป็นดิวเทอรอน) สามารถแสดงพฤติกรรมแบบโบซอน เมื่อพวกมันถูกผูกเข้าด้วยกันเป็นคู่อย่างหลวม ๆ ที่มีสปินเป็นจำนวนเต็ม
นิวโรเล็กซ์
นิวโรเล็กซ์ () เป็นพจนานุกรมพลวัตของข้อคิดต่าง ๆ ทางประสาทวิทยาศาสตร์ 
อยู่ในรูปแบบของ semantic wiki (วิกิแบบกำหนดความหมาย) โดยใช้ระบบของ Semantic MediaWiki
เป็นโปรเจ็กต์สนับสนุนโดย Neuroscience Information Framework (ตัวย่อ NIF แปลว่า โครงข่ายข้อมูลประสาทวิทยาศาสตร์)
นิวตรอน
นิวตรอนอิสระหรือนิวตรอนอิสระใด ๆ ของนิวเคลียสเป็นรูปแบบหนึ่งของ การแผ่รังสีจากการแตกตัวเป็นไอออน ดังนั้นมันจึงเป็นอันตรายต่อชีวภาพโดยขึ้นอยู่กับปริมาณที่รับ สนาม "พื้นหลังนิวตรอน" ขนาดเล็กในธรรมชาติของนิวตรอนอิสระจะมีอยู่บนโลก ซึ่งเกิดจากมิวออนรังสีคอสมิก และจากกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติขององค์ประกอบที่ทำฟิชชันได้ตามธรรมชาติในเปลือกโลก แหล่งที่ผลิตนิวตรอนโดยเฉพาะเช่นเครื่องกำเนิดนิวตรอน, เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อการวิจัยและแหล่งผลิตนิวตรอนแบบสปอลเลชัน () ที่ผลิตนิวตรอนอิสระสำหรับการใช้งานในการฉายรังสีและในการทดลองการกระเจิงนิวตรอน
อะตอม
การเกิดฟิวชั่นของนิวเคลียสสองตัวให้กลายเป็นนิวเคลียสเดียวที่ใหญ่ขึ้น โดยที่มีหมายเลขอะตอมต่ำกว่าเหล็กและนิกเกิล หรือจำนวนนิวคลีออนรวมประมาณ 60 เรียกว่ากระบวนการคายความร้อน ซึ่งจะปลดปล่อยพลังงานออกมามากกว่าพลังงานที่ต้องใช้ในการรวมตัวกัน กระบวนการปลดปล่อยพลังงานเช่นนี้เองที่ทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นในดาวฤกษ์ซึ่งสามารถเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง สำหรับนิวเคลียสธาตุหนัก พลังงานยึดเหนี่ยวต่อนิวคลีออนในนิวเคลียสเริ่มต้นลดจำนวนลง นั่นคือกระบวนการฟิวชั่นที่สร้างนิวเคลียสที่มีหมายเลขอะตอมสูงกว่า 26 และมวลอะตอมมากกว่า 60 เรียกว่ากระบวนการดูดความร้อน นิวเคลียสมวลมากเหล่านี้ไม่สามารถสร้างปฏิกิริยาฟิวชั่นต่อเนื่องที่รักษาสภาวะสมดุลอุทกสถิตของดาวฤกษ์เอาไว้ได้
การแตกตัวด้วยแสง
การแตกตัวด้วยแสง ( (หรือที่เรียกว่า การแปรธาตุด้วยแสง () เป็นกระบวนการทางฟิสิกส์ที่รังสีแกมมาพลังงานสูงอย่างยื่งยวดถูกดูดซึมโดยนิวเคลียสและทำให้มันเข้าสู่สภาพตื่นตัวซึ่งจะสลายตัวทันทีโดยการปลดปล่อยอนุภาคย่อยออกมา. โปรตอน, นิวตรอนหรืออนุภาคแอลฟาเดี่ยว ๆ จะถูกเคาะอย่างมีประสิทธิภาพให้หลุดออกจากนิวเคลียสโดยรังสีแกมมาที่กำลังเข้ามา การแตกตัวด้วยแสงเป็นปฏิกริยาดูดซับพลังงาน () สำหรับนิวเคลียสของอะตอมที่เบากว่าเหล็กและบางครั้งก็เป็นปฏิกริยาปลดปล่อยพลังงาน () สำหรับนิวเคลียสของอะตอมที่หนักกว่าเหล็ก. การแตกตัวด้วยแสงเป็นผู้รับผิดชอบสำหรับการสังเคราะห์นิวเคลียสของอย่างน้อยบางองค์ประกอบที่อุดมไปด้วยโปรตอนและหนักผ่านทางกระบวนการพีที่จะเกิดขึ้นในซุปเปอร์โนวา
นิวเคลียสของอะตอม
แม้ว่าแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์เชื่อกันว่าสามารถอธิบายได้อย่างสมบูรณ์ถึงองค์ประกอบและพฤติกรรมของนิวเคลียสแล้วก็ตาม แต่การคาดการณ์จากทฤษฎีเกี่ยวกับพื้นที่อื่น ๆ ส่วนใหญ่ของฟิสิกส์ของอนุภาคเป็นเรื่องที่ยากกว่าเสียอีก เนื่องจากเหตุผลสองประการดังต่อไปนี้ในอดีต หลายการทดลองได้ถูกนำมาเปรียบเทียบกับแบบจำลองที่ค่อนข้างดิบที่จำเป็นอยู่แล้วว่ายังไม่สมบูรณ์ ไม่มีแบบจำลองเหล่านี้เลยที่จะสามารถอธิบายข้อมูลจากการทดลองเกี่ยวกับโครงสร้างของนิวเคลียสได้อย่างสมบูรณ์
อะตอม
อะตอม (; ) คือหน่วยพื้นฐานของสสาร ประกอบด้วยส่วนของนิวเคลียสที่หนาแน่นมากอยู่ตรงศูนย์กลาง ล้อมรอบด้วยกลุ่มหมอกของอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยโปรตอนที่มีประจุบวกกับนิวตรอนซึ่งเป็นกลางทางไฟฟ้า (ยกเว้นในกรณีของ ไฮโดรเจน-1 ซึ่งเป็นนิวไคลด์ชนิดเดียวที่เสถียรโดยไม่มีนิวตรอนเลย) อิเล็กตรอนของอะตอมถูกดึงดูดอยู่กับนิวเคลียสด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ในทำนองเดียวกัน กลุ่มของอะตอมสามารถดึงดูดกันและกันก่อตัวเป็นโมเลกุลได้ อะตอมที่มีจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากันจะมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า มิฉะนั้นแล้วมันอาจมีประจุเป็นบวก (เพราะขาดอิเล็กตรอน) หรือลบ (เพราะมีอิเล็กตรอนเกิน) ซึ่งเรียกว่า ไอออน เราจัดประเภทของอะตอมด้วยจำนวนโปรตอนและนิวตรอนที่อยู่ในนิวเคลียส จำนวนโปรตอนเป็นตัวบ่งบอกชนิดของธาตุเคมี และจำนวนนิวตรอนบ่งบอกชนิดไอโซโทปของธาตุนั้น
ฟิสิกส์นิวเคลียร์
การศึกษาของแรงนิวเคลียสที่แข็งแกร่งและอ่อนแอ (ตัวหลังถูกอธิบายโดย Enrico Fermi ผ่านการปฏิสัมพันธ์ของ Fermi ในปี 1934) ได้นำนักฟิสิกส์ไปสู่การชนของนิวเคลียสและอิเล็กตรอนที่พลังงานที่สูงขึ้นกว่าที่เคย การวิจัยครั้งนี้กลายเป็นวิทยาศาสตร์ของฟิสิกส์ของอนุภาค ซึ่งเป็นเพชรในมงกุฎที่เป็นรุ่นมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคซึ่งอธิบายแรงที่แข็งแกร่ง, ที่อ่อนแอและแรงแม่เหล็กไฟฟ้า
Lateral geniculate nucleus
Lateral geniculate nucleus (ตัวย่อ LGN แปลว่า นิวเคลียสงอคล้ายเข่าด้านข้าง)
เป็นศูนย์ถ่ายทอดสัญญาณประสาทหลักจากจอตา ไปยังระบบประสาทกลาง
อยู่ในส่วนทาลามัสของสมอง
และยังมีส่วนอื่นที่เรียกว่า medial geniculate nucleus ซึ่งเป็นส่วนที่มีหน้าที่คล้ายกันแต่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณเกี่ยวกับเสียง
นิวเคลียสมีหาง
นิวเคลียสมีหาง () เป็นนิวเคลียสในปมประสาทฐาน (basal ganglia) ในสมองของสัตว์หลายประเภท มีบทบาทสำคัญในการเรียนรู้และความทรงจำ
ประสาทสัมพันธ์แห่งการรับรู้อารมณ์
ความเสียหายทั้งสองด้านของสมองที่ค่อนข้างเฉพาะส่วน รอบแนวกลางของโครงสร้างใต้เปลือกสมอง เป็นเหตุให้สูญเสียการรับรู้อารมณ์ทั้งหมดเช่นกัน ฉะนั้น โครงสร้างเหล่านี้ ทำให้เกิดและควบคุมซึ่งความตื่นตัว (วัดได้โดยเมแทบอลิซึมและการนำไฟฟ้าของเซลล์ประสาท) และเป็นองค์ประกอบจำเป็นของประสาทสัมพันธ์ ตัวอย่างหนึ่งก็คือ ในกลุ่มนิวเคลียสที่ต่าง ๆ ชนิดกันของนิวเคลียสมากกว่า 2 โหล ในด้านทั้งสองของ"ก้านสมอง"ด้านบน (คือ "พอนส์" "สมองส่วนกลาง" และ"ทาลามัส"ด้านหลัง), ซึ่งเรียกรวม ๆ กันว่า reticular activating system (ตัวย่อ RAS) แอกซอน (axons) ของเซลล์เหล่านั้น ยื่นไปสู่ส่วนต่าง ๆ ของสมองทั่วทั้งหมด นิวเคลียสเหล่านี้ ประกอบด้วยเอกลักษณ์ในโครงสร้างของเซลล์และเอกลักษณ์ของปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ ทำหน้าที่หลั่งสารควบคุมประสาท (neuromodulators) เช่น อะเซททิลโคลิน (acetylcholine) นอราเดรนาลิน / นอเรพินเนฟริน (noradrenaline / norepinephrine) เซโรโทนิน (serotonin) ฮิสตามีน (histamine) และ โอเรกซ์ซิน / ไฮโปเครติน (orexin / hypocretin) เพื่อควบคุมการตอบสนองต่อตัวกระตุ้นของ"ทาลามัส"และสมองส่วนหน้า (forebrain) การหลั่งสารเพื่อควบคุมการตอบสนองเช่นนั้น สื่อการสลับกันซึ่งการตื่นและการหลับ และความตื่นตัวทั่ว ๆ ไปของพฤติกรรมและสมอง
นิวเคลียสของอะตอม
เส้นผ่าศูนย์กลางของนิวเคลียสอยู่ในช่วงตั้งแต่ 1.75 fm (1.75 × 10 เมตร) สำหรับไฮโดรเจน (เป็นเส้นผ่าศูนย์กลางของโปรตอนตัวเดียว) จนถึงประมาณ 15 fm สำหรับอะตอมหนักที่สุดเช่นยูเรเนียม. มิติเหล่านี้มีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของอะตอมเองอย่างมาก (นิวเคลียส + เมฆอิเล็กตรอน) ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 350,000 fm (ยูเรเนียม) จนถึงประมาณ 50,000 fm (ไฮโดรเจน)
ชีวิต
อย่างไรก็ตามเซลล์ถูกแบ่งออกเป็นสองชนิดคือ เซลล์ยูแคริโอต ( Eukaryotic cell ) และเซลล์โพรแคริโอต ( prokaryotic cell)
เซลล์ยูแคริโอต คือเซลล์ที่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส จึงพบนิวเคลียสในเซลล์ มีสารพันธุกรรมอยู่ภายในนิวเคลียส ได้แก่ เซลล์สิ่งมีชีวิตทั่วไปที่นอกเหนือจากพวกโพรแคริโอต เช่น โพรทิสต์ เห็ดรา พืช และสัตว์ ส่วน เซลล์โพรแคริโอต คือเซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส จึงไม่เห็นว่ามีนิวเคลียส สารพันธุกรรม(ดีเอ็นเอ)กระจายอยู่ในไซโทพลาสซึม ได้แก่ แบคทีเรีย และสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน (blue-green algae) สิ่งมีชีวิตพวก โพรแคริโอต ถูกจำแนกอยู่ในอาณาจักรมอเนอรา (Kingdom Monera) เท่านั้น
ไฟฟ้าสถิต
ประจุไฟฟ้าเป็นปริมาณทางไฟฟ้าปริมาณหนึ่งที่กำหนดขึ้นธรรมชาติ ของสสารจะประกอบด้วยหน่วยย่อยๆ  ที่มีลักษณะและ มีสมบัติเหมือนกันที่เรียกว่า อะตอม(atom)ภายในอะตอม จะประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน3ชนิดได้แก่  โปรตอน (proton)  นิวตรอน (neutron) และ อิเล็กตรอน (electron)โดยที่โปรตอนมีประจุไฟฟ้าบวกกับนิวตรอนที่เป็นกลางทางไฟฟ้ารวมกันอยู่เป็นแกนกลางเรียกว่านิวเคลียส (nucleus) ส่วนอิเล็กตรอน มี ประจุ ไฟฟ้าลบ จะอยู่รอบๆนิวเคลียส
นิวเคลียส (ระบบประสาท)
ส่วนของสมองที่สำคัญบางตำแหน่งมีลักษณะเป็นกลุ่มของนิวเคลียสที่ทำงานประสาทกันระหว่างโครงสร้าง ได้แก่ ทาลามัสและไฮโปทาลามัสซึ่งประกอบด้วยโครงสร้างย่อยลงไปอีกมากมาย เมดัลลา ออบลองกาตาและพอนส์ก็ประกอบด้วยนิวเคลียสเล็กๆ จำนวนมากทำหน้าที่ทั้งรับความรู้สึก สั่งการ และการควบคุมการทำงานของร่างกาย
วัสดุฟิสไซล์
มากกว่าปกติ, นิวไคลด์ที่มีจำนวนโปรตอนเป็นเลขคู่และจำนวนนิวตรอนเป็นเลขคู่, และอยู่ใกล้กับเส้นโค้งที่รู้จักกันดีในฟิสิกส์นิวเคลียร์ของเลขอะตอมเทียบกับจำนวนมวลอะตอมจะมีเสถียรภาพมากกว่าตัวอื่นๆ; ด้วยเหตุนี้, พวกมันมีโอกาสน้อยที่จะทำการฟิชชั่น. พวกมันมีแนวโน้มที่จะ "เพิกเฉย" นิวตรอนและปล่อยให้มันไปในทางของมัน, หรือถ้าไม่, พวกมันจะดูดซับนิวตรอนแต่โดยไม่ได้รับพลังงานที่เพียงพอจากกระบวนการที่จะเปลี่ยนรูปนิวเคลียสพอสำหรับมันในการฟิชชั่น. ไอโซโทปที่เป็น "เลขคู่-เลขคู่" เหล่านี้ยังมีโอกาสน้อยที่จะทำการ ฟิชชันที่เกิดขึ้นเอง () และพวกมันยังมีครึ่งชีวิตบางส่วน () ค่อนข้างยาวมากสำหรับการสลายตัวของอัลฟาหรือเบต้า. ตัวอย่างของไอโซโทปเหล่านี้คือยูเรเนียม-238 และ ทอเรียม-232. ในทางตรงกันข้าม, นิวเคลียสที่มีจำนวนโปรตอนเป็นเลขคี่และจำนวนนิวตรอนเป็นเลขคี่ ("Z"คี่, "N"คี่) มักจะอายุสั้น (ยกเว้นที่น่าสังเกตคือ เนปทูเนียม-236 ที่มีครึ่งชีวิต 154,000 ปี) เพราะพวกมัน'สลายตัวโดยการปล่อยอนุภาคเบต้า'ได้อย่างง่ายดายกลายเป็น isobars ที่มีจำนวนโปรตอนเป็นเลขคู่และจำนวนนิวตรอนเป็นเลขคู่ ("Z"คู่, "N"คู่), กลายเป็นเสถียรมากขึ้น. พื้นฐานทางกายภาพสำหรับปรากฏการณ์นี้ยังมาจาก'ผลการจับคู่'ในพลังงานผูกพันนิวเคลียร์, แต่คราวนี้จากการจับคู่ทั้งโปรตอน-โปรตอนและนิวตรอน-นิวตรอน. ครึ่งชีวิตที่ค่อนข้างสั้นของไอโซโทปหนักแบบคี่-คี่เช่นนั้นหมายความว่าพวกมันจะมีปริมาณไม่พร้อมให้ใช้ได้ในและพวกมันมีกัมมันตภาพรังสีสูง
ฮันส์ ไกเกอร์
โจฮันเนส "ฮันส์" วิลเลม เกนการ์ ไกเกอร์ (; 30 กันยายน ค.ศ. 1882 – 24 กันยายน ค.ศ. 1945) เป็นนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน เป็นที่รู้จักในฐานะผู้ร่วมคิดค้นไกเกอร์มูลเลอร์เคาน์เตอร์ และการทดลองของไกเกอร์-มาร์สเดน ซึ่งเป็นการค้นพบ นิวเคลียสอะตอม
แบ็กแรล
1 เบ็กเคอเรล หมายถึง กัมมันตภาพหรือการแผ่รังสีที่เกิดจาก 1 นิวเคลียสสลายตัวใน 1 วินาที เขียนโดยย่อเป็น
สมองส่วนกลาง
ภาพตัดขวางของสมองส่วนกลางที่ระดับซุพีเรียร์ คอลลิคูลัสแสดงเรด นิวเคลียส นิวเคลียสของเส้นประสาทกล้ามเนื้อตารวมทั้งเอดิงเงอร์-เวสท์ฟัล นิวเคลียส (Edinger-Westphal nucleus) รวมทั้งซับสแตนเชีย ไนกรา
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
เมื่อนิวเคลียสของอะตอมขนาดใหญ่ที่มีคุณสมบัติฟิชชั่น เช่นยูเรเนียม-235 หรือพลูโตเนียม-239 ดูดซับนิวตรอน มันอาจทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่นขึ้น นิวเคลียสหนักจะแยกออกเป็นนิวเคลียสที่เบากว่า (ผลผลิตจากฟิชชัน) สองตัวหรือมากกว่า พร้อมกับปล่อยพลังงานจลน์ รังสีแกมมา และนิวตรอนอิสระออกมามากมาย ส่วนหนึ่งของนิวตรอนเหล่านี้ต่อมาอาจถูกดูดซึมโดยอะตอมที่มีคุณสมบติฟิชชั่นอื่น ๆ และก่อให้เกิดปฏิกิริยาฟิชชันต่อไปซึ่งจะปล่อยนิวตรอนมากขึ้น และทำซ้ำ ๆ ไปเรื่อย ๆ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ ()
โมเลกุลชีวภาพ
นิวคลีโอไซด์เป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยนิวคลีโอเบสต่อกับวงแหวนไรโบส สามารถถูกเติมหมู่ฟอสเฟต (phosphorylate) โดยเอนไซม์ไคเนสที่เจาะจงในเซลล์ แล้วสังเราะห์นิวคลีโอไทด์ได้ ทั้งดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอเป็นพอลิเมอร์ ประกอบด้วยโมเลกุลเส้นตรงสายยาว นิวคลีโอไทด์เป็นหน่วยมอนอเมอร์ของกรดนิวคลีอิก
กล้ามเนื้อโครงร่าง
เซลล์กล้ามเนื้อ (บางครั้งเรียกว่า ใยกล้ามเนื้อ) มีลักษณะเป็นทรงกระบอกยาว หนึ่งเซลล์มีหลายนิวเคลียส นิวเคลียสของเซลล์กล้ามเนื้อนี้อยู่ที่ส่วนริมเซลล์ ใต้เยื่อหุ้มเซลล์ เพื่อให้ตรงกลางเซลล์มีที่ว่างสำหรับ myofibril (ในทางกลับกัน หากนิวเคลียสของเซลล์กล้ามเนื้อโครงร่างไปอยู่ตรงกลางเซลล์ จะถือว่าเป็นภาวะทางพยาธิวิทยาที่เรียกว่า centronuclear myopathy)
นิวเคลียสของเซลล์
โครงสร้างหลักของนิวเคลียสคือ เยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear envelope) ซึ่งเป็นเยื่อสองชั้นที่หุ้มทั้งออร์แกเนลล์และทำหน้าที่แยกองค์ประกอบภายในออกจากไซโทพลาซึม (cytoplasm) อีกโครงสร้างหนึ่งคือ นิวเคลียร์ลามินา (nuclear lamina) ซึ่งเป็นโครงสร้างร่างแหภายในนิวเคลียส ทำหน้าที่เป็นโครงร่างค้ำจุน ให้ความแข็งแรงแก่นิวเคลียส คล้ายไซโทสเกลเลตอน (cytoskeleton) ภายในเซลล์ เนื่องจากเยื่อหุ้มนิวเคลียสมีลักษณะเป็นเยื่อเลือกผ่านที่โมเลกุลส่วนใหญ่ผ่านทะลุเข้าออกไม่ได้ ดังนั้นเยื่อหุ้มนิวเคลียสจึงต้องมีนิวเคลียร์พอร์ (nuclear pore) หรือช่องที่จะให้สารเคลื่อนผ่านเยื่อ ช่องเหล่านี้ทะลุผ่านเยื่อทั้งสองของเยื่อหุ้มนิวเคลียสให้โมเลกุลขนาดเล็กและไอออนเคลื่อนที่เข้าออกนิวเคลียสได้ การเคลื่อนที่เข้าออกของสารโมเลกุลใหญ่ เช่น โปรตีน ต้องมีการควบคุมและต้องใช้โปรตีนช่วยขนส่งสาร (carrier proteins
การแปรนิวเคลียส
การแปรนิวเคลียสตามธรรมชาติประเภทหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อธาตุกัมมันตรังสีบางชนิดสลายตัวอย่างต่อเนื่องตามธรรมชาติ แล้วจึงเปลี่ยนสภาพเป็นอีกธาตุหนึ่ง ตัวอย่างคือ การสลายตัวตามธรรมชาติของโพแทสเซียม-40 เป็น อาร์กอน-40 ซึ่งมีที่มาจากอาร์กอนส่วนใหญ่ในอากาศ เช่นกับบนโลก การแปรนิวเคลียสตามธรรมชาติจากกลไกที่แตกต่างของปฏิกิริยานิวเคลียร์ตามธรรมชาติเกิดขึ้น เนื่องจากการยิงรังสีคอสมิกใส่ธาตุ (ตัวอย่างเช่น เพื่อให้เกิดคาร์บอน-14) และยังเกิดขึ้นบางครั้งจากการยิงนิวตรอนตามธรรมชาติ (ตัวอย่างเช่น เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันธรรมชาติ)
นิวเคลียสของอะตอม
นิวตรอนมีประจุบวก มีรัศมี ≈ 0.3 เฟมโตเมตรล้อมรอบด้วยประจุลบชดเชยด้วยรัศมีระหว่าง 0.3 เฟมโตเมตรถึง 2 เฟมโตเมตร โปรตอนมีการกระจายประจุบวกที่สลายตัวแบบเอ็กโปเนนเชียลด้วยรัศมีกำลังสองเฉลี่ย () ประมาณ 0.8 เฟมโตเมตร
ประจุไฟฟ้า
นอกจากคุณสมบัติทาง[[แม่เหล็กไฟฟ้า]]ที่กล่าวข้างต้นแล้ว ประจุยังเป็นคุณสมบัติที่ไม่เปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพ คือ หากอนุภาคมีประจุ q ไม่ว่าประจุนั้นจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าไร ก็จะยังมีประจุ q คุณสมบัตินี้ได้รับการยืนยันโดยการแสดงให้เห็ว่า ค่าประจุในหนึ่งนิวเคลียสของฮีเลียม มี 2 โปรตอน และ 2 นิวตรอนในนิวเคลียสของฮีเลียม และเคลื่อนที่ไปมาด้วยความเร็วสูง มีค่าเท่ากับประจุของนิวเคลียส 2 นิวเคลียสของ[[ดิวเทอเรียม]] ซึ่งมีโปรตอนและนิวตรอนอย่างละหนึ่งตัวในนิวเคลียส และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ต่ำกว่าที่อยู่ในนิวเคลียสของฮีเลียมมาก
แคลคูลัส
เมื่อเรากล่าวถึงรายละเอียดแล้ว แคลคูลัสเชิงอนุพันธ์ นิยามอัตราการเปลี่ยนแปลงในขณะใดขณะหนึ่ง (อนุพันธ์) ระหว่างค่าของฟังก์ชัน กับตัวแปรของฟังก์ชัน นิยามจริงๆ ของอนุพันธ์คือ ลิมิตของอัตราส่วนในการเปลี่ยนแปลง (difference quotient). อนุพันธ์คือหัวใจของวิทยาศาสตร์กายภาพ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน "แรง = มวล×ความเร่ง" มีความหมายในแคลคูลัส เพราะว่า ความเร่งเป็นอนุพันธ์ค่าหนึ่ง ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวล และทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ (สัมพัทธภาพทั่วไป) นั่นได้กล่าวถึงด้วยภาษาของแคลคูลัสเชิงอนุพันธ์ เช่นเดียวกันกับทฤษฎีพื้นฐานของวงจรไฟฟ้า
กลุ่มนิวเคลียส pulvinar
โดยทั่ว ๆ ไป pulvinar แบ่งออกเป็น ส่วนหน้า (anterior) ส่วนล่าง (inferior) ส่วนข้าง (lateral) และส่วนใน (medial) แต่ละส่วนมีนิวเคลียสหลายกลุ่มpulvinar มีความสำคัญแตกต่างกันในสัตว์ต่าง ๆ กัน เช่น หนูแทบจะไม่มีเขตนี้เลย และแมวมีเขตนี้แต่เล็ก จึงมีการพิจารณาว่าอยู่ในกลุ่มของ lateral posterior-pulvinar complex ซึ่งเป็นกลุ่มนิวเคลียสของทาลามัสด้านข้างส่วนหลัง (lateral posterior thalamic nucleus) 
ส่วนในมนุษย์ pulvinar เป็นส่วนที่มีขนาด 40% ของทาลามัสทั้งหมด จึงเป็นกลุ่มนิวเคลียสที่ใหญ่ที่สุดในทาลามัส
อะมิกดะลา
อะมิกดะลาเป็นกลุ่มนิวเคลียสประกอบด้วยโครงสร้างต่าง ๆ ที่มีการเชื่อมต่อและหน้าที่ที่ต่าง ๆ กัน มีอยู่ในทั้งในสมองมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ
แบบจำลองชั้นพลังงานของนิวเคลียส
แบบจำลองชั้นพลังงานนี้บางส่วนมีความคล้ายคลึงกับแบบจำลองชั้นพลังงานของอะตอม ซึ่งอธิบายการจัดเรียงตัวของอิเล็กตรอนในอะตอม ในชั้นพลังงานที่มีอิเล็กตรอนอยู่เต็มจะมีความเสถียรมากกว่า เมื่อเพิ่มนิวคลีออน (โปรตอนหรือนิวตรอน) ให้กับนิวเคลียส จะมีจุดๆ หนึ่งซึ่งพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวคลีออนตัวถัดไปมีค่าน้อยกว่าตัวก่อนหน้าอย่างมาก ผลการสังเกตการณ์นี้เป็นจุดเริ่มต้นของแบบจำลองชั้นพลังงาน ทำให้ทราบถึงเลขมหัศจรรย์ (magic number) ของนิวคลีออน คือ 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 ซึ่งจะผูกมัดแน่นหนากับเลขตัวถัดไปที่มีค่าสูงขึ้น
นิกเกิล
นิกเกิลเป็นโลหะที่มีความมันวาวสีขาวเงิน อยู่กลุ่มเดียวกับเหล็ก มีความแข็งแต่ตีเป็นแผ่นได้ ในธรรมชาติจะทำปฏิกิริยาเคมีกับกำมะถันเกิดเป็นแร่มิลเลอร์ไรต์ (millerite) ถ้าทำปฏิกิริยาเคมีกับสารหนู (arsenic) จะเกิดเป็นแร่นิกกอไลต์ (niccolite) แต่ถ้าทำปฏิกิริยาเคมีกับทั้งสารหนูและกำมะถันจะเป็นก้อนนิกเกิลกลานซ (nickel glance)
นิวเคลียส (ระบบประสาท)
คำว่านิวเคลียสในบางครั้งอาจอนุโลมหมายถึงกลุ่มของเซลล์ประสาทที่กระจายตัวเป็นบริเวณกว้างแต่สามารถระบุแยกได้ อาทิ เรติคิวลาร์นิวเคลียสของทาลามัส (reticular nucleus of the thalamus) ซึ่งเป็นชั้นบางๆ ของเซลล์ประสาทชนิดยับยั้ง (inhibitory neuron) ที่อยู่ล้อมรอบทาลามัส
เซลล์รับแสง
เมื่อแสงสว่างทำปฏิกิริยากับระบบส่งสัญญาณของ melanopsin, 
retinal ganglion cell (ตัวย่อ RGC) ที่ประกอบด้วย melanopsin ก็จะปล่อยพลังประสาทผ่านแอกซอนไปยังเป้าหมายเฉพาะต่าง ๆ ในสมอง
รวมทั้งนิวเคลียส olivary pretectal nucleus (ศูนย์ที่มีหน้าที่ควบคุมรูม่านตา), lateral geniculate nucleus (ตัวย่อ LGN)
และนิวเคลียส suprachiasmatic nucleus ของไฮโปทาลามัส (ซึ่งทำหน้าที่เป็นนาฬิกาหลักของระบบจังหวะรอบวัน)
ตัว RGC ที่ประกอบด้วย melanopsin เชื่อกันว่ามีออกฤทธิ์ต่อนิวเคลียสเป้าหมาย
โดยปล่อยสารสื่อประสาทกลูตาเมต และ pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) ที่ไซแนปส์
ร่างกายมนุษย์
เซลล์ในร่างกายทำงานได้ด้วยดีเอ็นเอซึ่งอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ ข้างในนิวเคลียส ส่วนของดีเอ็นเอถูกคัดลอกและส่งไปยังตัวของเซลล์ในรูปแบบของอาร์เอ็นเอ จากนั้นอาร์เอ็นเอถูกใช้เพื่อสร้างโปรตีนซึ่งเป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับเซลล์ กิจกรรมของเซลล์ และผลิตภัณฑ์ของเซลล์ โปรตีนเป็นตัวกำหนดหน้าของเซลล์และการแสดงออกของยีน เซลล์สามารถควบคุมตัวเองได้จากปริมาณโปรตีนที่ผลิต อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกเซลล์ที่จะมีดีเอ็นเอ เซลล์บางชนิด เช่น เซลล์เม็ดเลือดแดงสูญเสียนิวเคลียสเมื่อโตเต็มที่
อันตรกิริยาอย่างเข้ม
ในฟิสิกส์ของอนุภาค อันตรกิริยาอย่างเข้ม เป็นกลไกที่รับผิดชอบต่อแรงนิวเคลียสอย่างเข้ม (หรือบางครั้งเรียกกันทั่วไปว่า แรงอย่างเข้ม, แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม, หรือ แรงสี) ที่ดึงดูดอนุภาคควาร์กมากกว่าหนึ่งตัว ให้รวมกันอยู่ในรูปของโปรตอนและนิวตรอน ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของอะตอมได้ อันตรกิริยาอย่างเข้มเป็นหนึ่งในสี่ของแรงพื้นฐานจากธรรมชาติที่รู้จักกันดี แรงที่เหลือได้แก่ อันตรกิริยาอย่างอ่อน, แรงแม่เหล็กไฟฟ้า และ แรงโน้มถ่วง ทั้ง ๆ ที่มันจะทำงานที่ระยะห่างเพียงหนึ่งเฟมโตเมตร (10 เมตร) มันก็เป็นแรงที่เข้มที่สุด คือประมาณ 100 เท่าของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า, หนึ่งล้านเท่าของอันตรกิริยาอย่างอ่อน และ 10 ของแรงโน้มถ่วง มันสร้างความมั่นใจในความเสถียรของสสารทั่วไป โดยการควบคุมพวกควาร์กให้รวมตัวกันเป็นอนุภาคแฮดรอน เช่นเป็นโปรตอนและนิวตรอน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ใหญ่ที่สุดของมวลของสสารทั่วไป ยิ่งไปกว่านั้น ส่วนใหญ่ของมวล-พลังงานของโปรตอนหรือนิวตรอนที่พบทั่วไปจะอยู่ในรูปแบบของพลังงานสนามแรงอย่างเข้ม นั่นคือควาร์กแต่ละตัวจะมีส่วนประมาณ 1% ของมวล-พลังงานของโปรตอนเพียงหนึ่งตัวเท่านั้น
นิวตรอน
นิวตรอนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ ในทศวรรษหลังจากที่นิวตรอนที่ถูกค้นพบในปี 1932 นิวตรอนถูกนำมาใช้เพื่อให้เกิดการกลายพันธ์ของนิวเคลียส () ในหลายประเภท ด้วยการค้นพบของ นิวเคลียร์ฟิชชัน ในปี 1938 ทุกคนก็ตระหนักได้อย่างรวดเร็วว่า ถ้าการฟิชชันสามารถผลิตนิวตรอนขึ้นมาได้ นิวตรอนแต่ละตัวเหล่านี้อาจก่อให้เกิดฟิชชันต่อไปได้อีกในกระบวนการต่อเนื่องที่เรียกว่า ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ เหตุการณ์และการค้นพบเหล่านี้นำไปสู่​​เครื่องปฏิกรณ์ที่ยั่งยืนด้วยตนเองเป็นครั้งแรก (Chicago Pile-1, 1942) และอาวุธนิวเคลียร์ครั้งแรก (ทรินิตี้ 1945)
นิวเคลียสของอะตอม
พลังงานการจับคู่. พลังงานที่เกิดขึ้นจากการจับคู่ของโปรตอนด้วยกันและนิวตรอนด้วยกัน อนุภาคที่จับคู่กันจะเสถียรกว่าอนุภาคที่ไม่จับคู่