Alfahiukkanen - Heliumatomin ydin, joka sisältää kaksi protonia ja kaksi neutronia. Se on erittäin stabiili ydin ja emittoituu kokonaisena monista raskaammista ytimistä prosessissa, jota kutsutaan alfahajonnaksi. Alfahiukkaset tunnettiin ennen kuin ymmärrettiin, että ne koostuvat protoneista ja neutroneista. Ne ovat myös kaksiketoisesti ionisoituneita heliumatomeja, eli heliumatomeja, joista molemmat elektronit on poistettu.

Antiaine - Aine, joka koostuu kokonaan antihiukkasista.

Antihiukkanen - Eräänlainen subatomaarinen hiukkanen, joka on kuin peilikopio alkuperäisestä hiukkasesta siten, että monet sen keskeisistä ominaisuuksista ovat käänteisiä. Esimerkiksi antiprotonilla on sama massa kuin protonilla, mutta se on negatiivisesti varautunut. Kun hiukkaset ja niitä vastaavat antihiukkaset kohtaavat, ne tuhoavat toisensa energiapurkauksessa. Vastaavasti hiukkanen-antihiukkanen-pari voidaan luoda puhtaasta energiasta. Antielektroni tunnetaan positronina, ja sillä on positiivinen varaus, jonka suuruus on sama kuin elektronin negatiivinen varaus.

Atominen massayksikkö (amu) - Tavanomainen yksikkö ytimien massan ilmaisemiseen. Se on yksi kahdestoistaosa neutraalin hiiliatomi ¹²C:n massasta. Ytimen massa amu:ina on suunnilleen yhtä suuri kuin ytimen massaluku.

Järjestysluku - Symboli Z, protonien lukumäärä ytimessä. Myös elektronien kokonaismäärä neutraalissa atomissa, koska varausten tasapainottamiseksi ytimen ulkopuolisten elektronien lukumäärän on oltava yhtä suuri kuin ytimen protonien lukumäärä.

Baryonit - Hadronit, jotka koostuvat kolmesta kvarkista. Kevyimmät baryonit ovat protonit ja neutronit. Raskaammat hadronit, kuten deltahiukkanen, ovat epästabiileja. Baryonit ja mesonit (jotka sisältävät vain kvarkin ja antikvarkin) muodostavat hadronien kaksi tyyppiä.

Betahajoaminen - Heikon ydinvoiman hallitsema prosessi, jossa protonit ja neutronit voivat muuntua toisikseen. Kun neutroni betahajoaa, vapautuu elektroni ja antineutrino. Vapaa neutroni voi betahajoaa, koska sen massa ylittää protonin ja elektronin massojen summan. Protoni voi betahajoaa vain ytimessä, jolla on ylimääräistä energiaa, ja siitä tulee positroni sekä neutrino; tämä tapahtuu ytimissä, joissa on protoniylijäämä.

Betasäteily - Vanha nimitys elektroneille tai positroneille, jotka emittoituvat ytimistä betahajoamisprosessissa.

Borromealinen ydin - Tietyntyyppinen epästabiili ydin, joka käyttäytyy ikään kuin se koostuisi kolmesta erillisestä osasta: ytimen pääosa muodostaa rungon, kun taas kaksi nukleonoa (yleensä neutronia) "kelluvat" sen ulkopuolella. Nämä kolme ainesosaa (runko plus kaksi nukleonoa) pysyvät yhdessä erittäin heikosti vahvan ydinvoiman avulla siten, että jos jokin niistä poistetaan, jäljellä olevien kahden välinen voima on liian heikko pitämään ne yhdessä, ja ne myös hajoavat. Tämä käyttäytyminen on ainutlaatuista luonnossa. Termi borromealinen on peräisin matematiikan solmuteoriasta, jossa borromealiiset renkaat ovat kietoutuneet toisiinsa siten, että jokainen pitää kaksi muuta yhdessä. Esimerkkejä borromealinisista ytimistä ovat ⁶He, ¹¹Li ja ¹⁴Be, jotka kaikki ovat myös haloytimiä.

Kuplakenno - Laite, joka paljastaa varautuneiden (voimakkaasti ionisoivien) hiukkasten reitit niiden kulkiessa "ylikyllästyneen" nesteen läpi. Joskus erittäin puhdas neste, kuten nestemäinen vety, voidaan kuumentaa kiehumispisteensä yläpuolelle. Varautunut hiukkanen, joka kulkee tällaisen "ylikyllästyneen" nesteen läpi, jättää kuitenkin kuplasarjan kohtiin, joissa hiukkanen ionisoi nesteen.

Ketjureaktio - Kun uraaniydin saatetaan hajoamaan neutronin imeytymisen kautta, se itse vapauttaa muutamia neutroneita. Nämä voivat puolestaan saada muita ytimiä hajoamaan, ja niin edelleen, huomattavan uraanitilavuuden läpi. Tämä on neutronien ketjureaktio.

Sumukammio - Laite, joka paljastaa varautuneiden (voimakkaasti ionisoivien) hiukkasten reitit niiden kulkiessa "kyllästyneen" vesihöyryn läpi. Ilmassa on raja sille, kuinka paljon vesihöyryä se voi sisältää, mutta tämä raja voidaan joskus ylittää. Varautunut hiukkanen, joka kulkee tällaisen "kyllästyneen" höyryn läpi, jättää kuitenkin pisarasarjan kohtiin, joissa hiukkanen ionisoi höyryn.

Syklotrooni - Varautuneiden hiukkasten kiihdytin, jossa hiukkaset pidetään spiraalimaisella radalla tyhjiökammiossa magneettikentän avulla ja joille annetaan sarja sysäyksiä sähkökentän avulla.

Deltahiukkanen - Nukleonin sukulainen; tätä hiukkasta voidaan pitää nukleonin virittyneenä tilana, jolla on hieman suurempi massa.

Diffraktio - Kaikkien aaltojen ominaisuus, jonka mukaan ne leviävät kohdatessaan esteen. Leviämisen määrä riippuu aallon taajuudesta ja kohteen koosta.

Valumisrajat - Nämä ovat Segre-kaavion rajoja, joiden ulkopuolella ytimiä ei ole olemassa. Nimitys johtuu siitä, että on kuin tällaiseen ytimeen lisätyt nukleonit valuisivat heti ulos.

Sähkömagneettinen säteily - Mikä tahansa säteily, joka koostuu itsensä ylläpitävistä sähkö- ja magneettikentistä. Kaikki sähkömagneettinen säteily etenee tyhjiössä samalla nopeudella: valon nopeudella. Valo, radioaallot, ultravioletti-, gamma- ja infrapunasäteily ovat pohjimmiltaan samoja ja eroavat vain taajuudeltaan ja aallonpituudeltaan. Kaikki niiden erilaiset vaikutukset aineeseen johtuvat taajuuden erosta ja siten fotonien energian erosta.

Elektroni - Ensimmäinen löydetty alkeishiukkanen. Se kuuluu leptoneiksi tunnettujen hiukkasten luokkaan. Elektronit ovat erittäin kevyitä, negatiivisesti varautuneita hiukkasia ja muodostavat atomien ytimen ulkopuolella olevat rakennuspalat. Elektroneilla on massa 9×10^-31 kg, noin yksi kaksituhatta osaa kevyimmän atomin, vetyatomin, massasta. Niillä ei ole kokoa, joten niitä pidetään "pistehiukkasina". Ne ovat sähkön kuljettajia metalleissa.

Elektronin sieppaus - Prosessi, jossa ydin absorboi elektronin, jossa se yhdistyy protonin kanssa muodostaen neutronin ja neutrinon.

Energiatasot - Sallitut diskreetit (kvantisoituneet) energian arvot, jotka ytimellä voi olla. Jokaisella ytinlajilla on ainutlaatuinen energiatasomalli. Myös atomeilla ja molekyyleillä on ainutlaatuiset energiatasomallit.

Energialaakso (ydinfysiikka) - Kaikilla ytimillä ei ole sama energiamäärä per nukleon. Jos kaikki ytimet järjestetään N:n ja Z:n mukaan, kuten Segre-kaaviossa, ja jokaisesta ytimen sijainnista nostetaan viiva, joka on verrannollinen energiaan per nukleon, näiden viivojen huiput muodostavat pinnan, joka näyttää laaksolta. Stabiilit ytimet ovat laakson pohjaa lähellä. Laakson yläosassa olevat ytimet käyvät läpi radioaktiivisia muutoksia, menettävät energiaa ja liukuvat laakson sivuja alas.

Virittyneytila - Mikä tahansa ytimen energiataso sen perustilan yläpuolella.

Fissio - Prosessi, jossa raskas ydin jakautuu kahteen suunnilleen yhtä suureen pienempään ytimeen vapauttaen sisälleen varastoituneen energian. Yleensä fissio tapahtuu sen jälkeen, kun ydin on virittyneenä neutronin imeytymisen kautta, mutta spontaania fissiota myös tapahtuu. Fissio on prosessi, joka tuottaa ydinenergiaa hallittujen ketjureaktioiden kautta.

Taajuus - Värähtelevän järjestelmän värähdysten lukumäärä sekunnissa. Aaltojen tapauksessa se on aaltoharja joukkojen lukumäärä, jotka kulkevat kiinteän pisteen ohi sekunnissa. Se mitataan hertseissä (= jaksoa sekunnissa).

Fuusio - Ydinprosessi, jossa kaksi kevyttä ydintä voi voittaa keskinäisen sähköisen (Coulombin) hylkimisen ja fuusioitua yhteen. Tähän liittyy suuren energiamäärän vapautuminen, ja se on energialähde Auringossa ja muissa tähdissä. Toivotaan, että fuusiosta tulee jonain päivänä energialähde Maalla ihmiskunnalle.

Gammasäteily - Suurienerginen fotoni (valohiukkanen), joka vapautuu atomiydinten sisältä niiden ollessa epästabiilissa virittyneessä tilassa. Gammasäteet voivat myös absorboitua ytimiin, jotka sitten virittyneensä.

Gluoni - Massaton hiukkanen, jota ei koskaan nähdä eristettynä hadronien ulkopuolella, joka synnyttää hadronien sisällä olevien kvarkien välisen vetovoiman pitäen ne yhdessä.

Perustila - Ytimen (tai atomin) alin energiataso.

Hadronit - Kaikki hiukkaset, jotka ovat vuorovaikutuksessa vahvan ydinvoiman kautta. Hadronit koostuvat kvarkeista; protonit ja neutronit ovat hadroneja, samoin kuin mesonit.

Puoliintumisaika - Aika, jonka kuluttua puolet suuresta joukosta identtisiä radioaktiivisia ytimiä on hajonnut.

Haloydin - Tietyntyyppinen eksoottinen ydin, joka löydettiin 1980-luvun puolivälissä ja jolla on paljon enemmän neutroneita kuin sen elementin stabiililla isotoopilla. Tämä johtaa joskus siihen, että ulompi yksi tai kaksi neutronia on erittäin heikosti yhteydessä muihin nukleoneihin ja viettää siten suuren osan ajastaan kaukana vahvan ydinvoiman kantaman ulkopuolella. Tällaiset ytimet ovat erittäin epästabiileja ja ovat olemassa vain kvanttimekaniikan omituisten sääntöjen vuoksi. Esimerkkejä yhden neutronin haloydintyistä ovat ¹¹Be ja ¹⁹C, kun taas kahden neutronin haloytimet ovat yleensä borromealisia. Myös protonihalojen omaavia ytimiä on olemassa (kuten ⁸B), mutta tässä tapauksessa protonin positiivisen varauksen ja ytimen muun osan välinen hylkiminen tarkoittaa, että se ei voi eksyä kovin kauas tai se putoaa pois. Siksi protonihaloilla on taipumus olla pienempiä kuin neutronihaloilla.

Interferenssi - Aaltojen ominaisuus, jossa kaksi aaltoa limittyvät toistensa kanssa tuottaen kuvion huipuista (kun kaksi aaltohajaa kohtaavat ja yhdistyvät) ja laaksoista (kun aaltohari kohtaa aaltolakson ja ne kumoavat toisensa). Tuloksena syntyvä pimeän ja valon kuvio antaa meille tietoa aalloista ja järjestelmästä, jossa interferenssi tapahtuu.

Ioni - Atomi tai molekyyli, joka ei enää ole sähköisesti neutraali, yleensä siksi, että yksi tai useampi elektroni on irrotettu, mutta termiä voidaan soveltaa myös atomiin, jolla on ylimääräinen elektroni (negatiivinen ioni).

Ionisointi - Prosessi, jossa elektronit poistetaan atomeista tai molekyyleistä niin, että ne eivät enää ole sähköisesti neutraaleja. Alfa-, beta- ja gammasäteet ionisoivat niiden kanssa vuorovaikutuksessa olevan aineen atomit.

Isobari - Nuklidit, joilla on erilaiset protonien ja neutronien lukumäärät, mutta sama protonien ja neutronien kokonaismäärä, eli sama massaluku.

Isomeeri - Ydin, joka on pitkäikäisessä virittyneessä tilassa (isomeerinen tila tai metastabiili tila). Tietyt ytimet voivat pysyä tällaisissa virittyneissä tiloissa, koska tietyillä kvanttimekaniikan ominaisuuksilla, joita niillä on, kielletään niitä putoamasta alemmalle energiatasolle emittoimalla gammasäteitä.

Isotonit - Nuklidit, joilla on sama neutronien lukumäärä, mutta erilaiset protonien lukumäärät.

Isotooppi - Kaikki tietyn alkuaineen nuklidit (joilla on sama protonien lukumäärä), mutta joilla on erilaiset neutronien lukumäärät, tunnetaan kyseisen alkuaineen isotoopeina. Siten ¹²C ja ¹⁴C ovat hiilen eri isotooppeja.

Isotooppisiirtymä - Atomin optinen spektri riippuu lähes kokonaan ytimen ulkopuolisista elektroneista, mutta ytimen koolla on pieni mutta mitattava vaikutus. Tämä tarkoittaa, että huolellisilla atomien optisten spektrien mittauksilla voimme mitata ytimen koon. Tämä on erittäin hyödyllistä ytimille, jotka elävät liian lyhyen ajan, jotta elektronihajontatuloihin perustuvia mittauksia voitaisiin tehdä.

Leptonit - Yksi luonnon kahdesta alkeishiukkasten luokasta. Niihin kuuluvat elektroni, myoni ja tau-hiukkanen sekä niitä vastaavat neutrinot.

Lineaarikiihdytin - Varautuneiden hiukkasten kiihdytin, jossa hiukkaset saavat sarjan sysäyksiä pitkin pitkää suoraa tyhjiökammiota värähtelevillä sähkökentillä.

Taikanuméro - Tietyt protonien tai neutronien lukumäärät johtavat ytimiin, joiden vakaus on suurempi verrattuna naapuriytimiin. Neutroneilla nämä luvut ovat 2, 8, 20, 28, 50, 82 ja 126. Ne ovat samat protoneille, paitsi että yhtään ydintä, jossa on 126 protonia, ei tunneta.

Massan vaje - Ero ytimen massan ja kaikkien sen nukleonien massojen summan välillä, kun nukleonit eivät ole sidottuja. Huomaa, että hajoamistuotteiden kokonaislepomassa on pienempi kuin hajoavan ytimen lepomassa; tätä kutsutaan joskus massan vähenemiseksi.

Massaluku - Symboli A, protonien ja neutronien kokonaismäärä ytimessä. A=N+Z, jossa N on neutronien lukumäärä ja Z on protonien lukumäärä.

Mesoni - Subatomaarinen hiukkanen, jota voidaan pitää ytimissä nukleonien välisen vahvan ydinvoiman kantajana. Mesoneja on erilaisia tyyppejä ja ne voivat olla neutraaleja, positiivisesti tai negatiivisesti varautuneita. Nyt tiedetään, että mesonit koostuvat, kuten nukleonitkin, itsessään kvarkeista. Mutta toisin kuin nukleonit, jotka koostuvat kolmesta kvarkista, mesonit sisältävät kvarkin ja antikvarkin.

Neutrino - Erittäin kevyt hiukkanen, joka emittoituu betahajoamisen aikana. Sen nimi tarkoittaa "pientä neutraalia" ja sillä arveltiin äskettäin olevan, kuten fotonilla, ei lainkaan massaa. Nyt tiedetään, että neutrineita on kolme tyyppiä sekä niitä vastaavat antihiukkaset, mutta ytimistä emittoituu näistä kevyin.

Neutroni - Toinen ytimien ainesosa protonien ohella; sillä on hieman protonin massaa suurempi massa, mutta se on sähköisesti neutraali. Neutronit eivät voi selviytyä pitkään ytimen ulkopuolella ja betahajoavat, eli muuttuvat protoneiksi ja antineutrinoiksi, noin kymmenessä minuutissa.

Neutronitähti - Kompakti jäänne, joka jää jäljelle kun jättitähti kuolee supernova-räjähdyksessä. Sen tiheys on suunnilleen sama kuin ytimen. Monet kokeet tähtäävät ymmärtämään riittävästi ydinaineen ominaisuuksia korkeissa paineissa, jotta pystyisimme ymmärtämään neutronitähtiä.

Ydinaine - Laajasti ottaen ytimien "aines". Koska ydinaine on kokoonpuristumaton, protonien ja neutronien tiheys ytimien keskustassa on suunnilleen sama kaikille ytimille paitsi kaikkein kevyimmille. Samasta syystä neutronitähdet ovat suunnilleen yhtä tiheitä kuin ytimien keskustassa.

Nukleonit - Yleinen termi joko protonille tai neutronille.

Nuklidi - Ydin, jossa on tietty määrä protoneja ja neutroneita. On noin 7 000 erilaista mahdollista nuklidia, joista vain muutama sata on stabiilia.

Oblate-deformaatio - Pallon muodonmuutos, joka saavutetaan puristamalla kaksi sivua yhteen. Maa on hieman oblate, koska se on hieman litistynyt napojen kohdalta, mikä tekee päiväntasaajan hieman pidemmäksi kuin se olisi, jos Maa olisi täydellinen pallo.

Fotokertoja - Erittäin herkkä fotonidetektori, joka kykenee mittaamaan energian erittäin heikosta valopulssista. Se muodostaa osan gammasteiden mittaamiseen käytetystä säteilyilmaisimesta. Valopulssi syntyy syttymisenä.

Fotoni - Yksittäinen valohiukkanen. Einstein ehdotti vuonna 1905, että valo tulee paketeissa tai valokvantteina selittääkseen valoelektrisen ilmiön, jossa valo voi irrottaa elektroneja metallin pinnasta. Yhdessä Max Planckin työn kanssa tämä merkitsi vanhan kvanttiteorian alkua, jossa valoa pidetään diskreeteistä palasista koostuvana. Myöhemmin havaittiin, että näillä valopaketeilla oli samat ominaisuudet kuin hiukkasilla, kuten ilmestyminen yksittäiseen pisteeseen ilmaisimissa, ja niitä alettiin kutsua fotoneiksi.

Pioni - Kevyin mesoni, jonka massa on hieman yli kahdeksasosa nukleonin massasta.

Positroni - Elektronin antihiukkanen. Sillä on sama massa kuin elektronilla, mutta vastakkainen (positiivinen) sähköinen varaus. Ytimistä tuleva betasäteily koostuu elektroneista tai positroneista yhdessä (lähes) havaitsemattomien neutrinoiden kanssa.

Prolate-deformaatio - Pallon muodonmuutos "rugby-pallon" tai "amerikkalaisen jalkapallon" muotoon. Tämä voidaan saavuttaa esimerkiksi ilmapallolla vetämällä kaksi pistettä ilmapallon pinnan molemmilta puolilta erilleen.

Protoni - Yksi ytimien ainesosista ja ainoa keveimmän ytimen, vedyn, ainesosa. Sillä on positiivinen varaus, jonka suuruus on sama kuin elektronin negatiivinen varaus, ja massa on lähes kaksituhatta kertaa raskaampi kuin elektronin. Jokainen neutraali atomi sisältää yhtä monta protonia ytimessään kuin elektroneita kiertää sen ulkopuolella.

Kvanttimekaniikka - Fysiikan lakien kokonaisuus, joka hallitsee subatomaarisen maailman käyttäytymistä. Se alkoi Max Planckin ja Albert Einsteinin ideoilla kahdennenkymmenennen vuosisadan alussa, ja Niels Bohr, Erwin Schrödinger ja Werner Heisenberg kehittivät sen täydelliseksi matemaattiseksi teoriaksi 1920-luvun puoliväliin mennessä. Muut fyysikot, kuten Paul Dirac, Max Born ja Wolfgang Pauli, antoivat merkittäviä panoksia. Vaikka kvanttimekaniikka on tieteen menestyksekkäin teoria, jonka varaan suuri osa modernista fysiikasta, kemiasta, elektroniikasta ja materiaalitietiestä rakentuu, sen ennustukset pysyvät outina ja intuitioiden vastaisina, erityisesti kun niihin törmää ensimmäistä kertaa.

Kvarki - Protonien, neutronien, mesonien ja muiden hadronien komponenttihiukkaset. Ne eivät voi olla olemassa eristettynä hadronien ulkopuolella. Protoni koostuu kahdesta "ylös"-kvarkista, joilla kummallakin on positiivinen varaus, jonka suuruus on 2/3 elektronin varauksesta, ja yhdestä "alas"-kvarkista, jolla on negatiivinen varaus, jonka suuruus on 1/3 elektronin varauksesta; neutronilla on kaksi alas-kvarkkia ja yksi ylös-kvarki, joten se on neutraali hiukkanen.

Kvarki-gluoniplasma - Kun ydinaine kuumennetaan korkeaan lämpötilaan ja altistetaan valtavalle paineelle, kuten tapahtuu raskaiden ytimien välisissa erittäin suurienergisissa törmäyksissä, nukleonien rajat häviävät ja niiden sisällä olevat kvarkit ja gluonit muodostavat eräänlaisen keiton. Maailmankaikkeus kulki hyvin lyhyen aikaa kvarki-gluonifaasin läpi ennen kuin protonit ja neutronit ilmestyivät alkuräjähdyksen jälkeen.

Säteilytys - Valopylkähdys, kun ydinhdukkainen tai gammasäde osuu tiettyihin aineisiin.

Tuikeilmaisin - Hiukkasdetektori, jossa säteilytuksista peräisin oleva valo havaitaan ja mitataan fotokertojilla.

Segre-kaavio - Ydinten kaavio, joka on järjestetty (yleensä) protoniluvulla pystyakselilla ja neutroniluvulla vaaka-akselilla. Yleisesti ottaen tässä kaaviossa N:n ja Z:n tietyille arvoille vastaavat neliöt ilmaisevat kyseisen ytimen keskeisiä ominaisuuksia, kuten sen radioaktiivisuutta.

Piidetektori - Modernit varautuneiden hiukkasten detektorit perustuvat siihen tosiasiaan, että tällaiset hiukkaset synnyttävät sähköisiä signaaleja kulkiessaan läpi tai absorboituessaan. Tällaiset detektorit mahdollistavat ytimistä reaktioissa tuotettujen hiukkasten energioiden ja suuntien tarkan mittaamisen.

Spalluminen - Kun erittäin suurienerginen protoni tai muu ammus osuu ytimeen, se todennäköisesti sirpaloituu tuottaen joukon kevyempiä ytimiä. Ytimien, kuten ⁶Li:n, uskotaan syntyneen spallumisreaktioissa tähtienvälisessä avaruudessa.

Spektrometri - Laite, joka erottaa säteilyn eri aallonpituuksiin (tai taajuuksiin). Koska jokainen ydin tai jokainen eri atomi säteilee eri aallonpituusjoukkoja, spektrometrin avulla voidaan tunnistaa, mitä atomeja tai ytimiä näytteessä on. Lisäksi tietty aallonpituuskuvio tarjoaa elintärkeää tietoa atomista tai ytimestä, josta se on säteilty.

Spektri - Esitys, joka näyttää, kuinka tietystä lähteestä peräisin olevan sähkömagneettisen säteilyn voimakkuus (tai kirkkaus) riippuu sen aallonpituudesta. Viittaa myös värikaistalaan, jonka näemme, kun valo tai muu säteily erotetaan taajuuden (tai aallonpituuden) mukaan; tunnetuin esimerkki tästä on näkyvän valon sateenkaarisspektri.

Spontaani fissio - Prosessi, jossa raskas ydin, jolla on neutroniylijäämä, jakautuu noin puoliksi kahteen kevyempään ytimeen. Tällainen prosessi on eräänlainen radioaktiivinen hajoaminen ja tapahtuu ilman, että ytimen tarvitsee absorboida ylimääräisiä neutroneita saadakseen sen fissioon, kuten ydinreaktorissa tarvittaisiin.

Superpainot ytimet - Ytimet, joilla Z on alueella 110 tai yli.

Supernova, tyyppi Ia ja tyyppi II - Supernova on tähden katastrofaalinen räjähdys, jossa se lyhyesti säteilee yhtä paljon säteilyä kuin kaikki galaksinsa tähdet yhteensä. Tyyppi Ia -supernova tapahtuu, kun materia valkoiselta kääpiöltä ottaa tarpeeksi massaa valkoiseen kääpiöön, kunnes se ylittää suurimman massan, joka tällaisella tähdellä voi olla. Tyyppi II -supernova tapahtuu, kun jättitähden ydinpolttoaine on loppunut. Ydinreaktioiden säteilypaine ei enää voi pitää tähteä pystyssä, joten se romahtaa sisäänpäin. Sitten se kimpoaa ulos ydinaineen kokoonpuristumattomuuden seurauksena vapauttaen valtavia energiamääriä, tulvan neutroneita ja paljon ainetta avaruuteen. Monet alkuaineet, joista me ja aurinkokuntamme on valmistettu, tuotettiin supernova-räjähdyksissä miljardeja vuosia sitten.

Synkrotroni - Kehitetty syklotronista paljon suuremmille energioille ja siinä käytetään spiraalisen sijaan ympyrämäistä rataa. Synkrotonit voivat kiihdyttää varautuneita hiukkasia lähes valon nopeuteen.

Suhteellisuusteoria - Einsteinin erityisteoria perustuu kahteen ideaan: (I) valon nopeus tyhjiössä on aina sama riippumatta siitä, kuinka nopeasti liikutaan suhteessa valonlähteeseen, ja (II) fysiikan lait ovat samat riippumatta siitä, kuinka nopeasti laboratorio liikkuu tasaisella nopeudella. Yksi seuraus on, että massa m ja energia E ovat ekvivalentteja ja että E=mc².

Tokamak - Laite ydinreaktion fuusion tuottamiseen Maalla. Se koostuu toroksen muotoisesta tyhjiökamarista yhdessä suurten magneetien kanssa, jotka pitävät vuorovaikuttavat ionit suljetuilla radoilla tyhjiön läpi.

Kvanttitunnelointi - Kvanttimekaniikka sallii hiukkasten ilmestyä esteiden toiselle puolelle, jotka niillä ennen kvanttimekaniikkaa ei olisi ollut energiaa ylittää. Tämä "kvanttitunnelointi" hallitsee sellaisia asioita kuin alfahajoaminen ja mahdollistaa kevyiden ytimien fuusion tähdissä, jolloin Auringon kaltaiset tähdet voivat loistaa miljardia vuotta.

Epätarkkuusperiaate - Yksi kvanttiteorian perusideoista, jonka ensimmäisenä esitti saksalainen fyysikko Werner Heisenberg, jonka mukaan minkä tahansa kohteen tietyille ominaisuusparille, kuten sijainnille ja liikemäärälle, ei voida tietää tarkkoja arvoja samanaikaisesti. Tämä piirre ei kuitenkaan ole seurausta mittauslaitteidemme väistämättömästä "kömpelydestä" subatomaaristen kohteiden suhteen, vaan se on inerinen itse kohteille.

Aalto-hiukkasdualiteetti - Kvanttimekaniikan käsite, jonka mukaan sekä ainetta että säteilyä on pidettävä perimmäisellä tasollaan joskus aalto-ominaisuuksina ja joskus hiukkasominaisuuksina. Esimerkiksi elektronit ja fotonit käyttäytyvät joskus kuin hiukkaset ja joskus kuin aallot.

Aallonpituus - Etäisyys kahden peräkkäisen harjan (tai laakson) välillä aallossa ja on kääntäen verrannollinen aallon taajuuteen. Sähkömagneettisessa säteilyssä aallonpituus on yhtä suuri kuin valon nopeus jaettuna taajuudella.

Röntgensäteily - Sähkömagneettisen säteilyn muoto, jonka aallonpituudet ovat lyhyempiä kuin ultravioletilla, mutta pidempiä kuin gammasäteillä. Koska säteilyn aallonpituus liittyy energiaan, tämä tarkoittaa, että röntgenfotonit ovat vähemmän energeettisiä kuin gammasäteenfotonit. Näiden kahden välillä ei kuitenkaan ole jyrkkää rajaa. Röntgensäteiden aallonpituudet vaihtelevat noin 10 nanometristä 10 pikometriin.