ในแง่ที่กว้างที่สุดการศึกษาทางฟิสิกส์จะมุ่งเน้นไปที่วัตถุทางกายภาพสสารเชิงประกอบและปฏิสัมพันธ์และการเคลื่อนที่ผ่านอวกาศและเวลา ฟิสิกส์ใช้เป็นเครื่องมือในการอธิบายเหตุการณ์และสถานการณ์ที่เกิดขึ้นในโลกธรรมชาติและทฤษฎีฟิสิกส์จึงเป็นองค์ประกอบที่แข็งแกร่งของสาขาวิชาวิทยาศาสตร์หลายแห่งรวมถึงดาราศาสตร์ดาราศาสตร์ชีววิทยาและการศึกษานิวเคลียร์ การใช้ฟิสิกส์ในเวชศาสตร์นิวเคลียร์เป็นการใช้หลักการและทฤษฎีฟิสิกส์เช่นการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีฟิวชั่นหรือฟิชชันเพื่อสร้างเทคโนโลยีทางการแพทย์ การศึกษาในระดับเซลล์อนุภาคพื้นฐานที่สุดคือหลักสำคัญของฟิสิกส์ในเวชศาสตร์นิวเคลียร์ หลักการทางฟิสิกส์นิวเคลียร์มักใช้ในทางการแพทย์ในการทดสอบภาพและการสร้างยา
เวชศาสตร์นิวเคลียร์เป็นรูปแบบหนึ่งของฟิสิกส์ประยุกต์ การประยุกต์ใช้ฟิสิกส์ในเวชศาสตร์นิวเคลียร์ใช้ประโยชน์จากทฤษฎีฟิสิกส์และสาขาย่อยเพื่อออกแบบและสร้างวัตถุทำงานหรือวิธีการใหม่สำหรับการปฏิบัติงาน พวกเขาใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่ผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดและพยายามใช้กฎหมายทางวิทยาศาสตร์ที่มีความเสถียรและไม่เปลี่ยนแปลง ยกตัวอย่างเช่นกลศาสตร์ควอนตัมเป็นสาขาย่อยของฟิสิกส์ที่ระบุว่าอนุภาคเช่นที่สร้างขึ้นในการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีนั้นมีคุณสมบัติของคลื่นและวิธีที่อนุภาคเหล่านี้มีปฏิกิริยาต่อกันและแรงของพลังงาน
ฟิสิกส์นิวเคลียร์เป็นรากฐานของเทคโนโลยีนิวเคลียร์รวมถึงเวชศาสตร์นิวเคลียร์ สนามกว้างนี้มุ่งเน้นไปที่นิวเคลียสที่พบในอะตอมโดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงสร้างและปฏิสัมพันธ์ นักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุมส่วนภายในของเซลล์เหล่านี้และสร้างปฏิกิริยาอันทรงพลังซึ่งโดยปกติจะสร้างรังสี - หลักการฟิสิกส์พื้นฐานของพลังงานที่เคลื่อนที่ผ่านอวกาศ กิจกรรมการวิจัยนิวเคลียร์ที่สามารถสร้างพลังงาน ได้แก่ การเร่งความเร็วการทำความร้อนการถ่ายโอนการสลายการแยกและการหลอมรวม กิจกรรมหลังมีความโดดเด่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเวชศาสตร์นิวเคลียร์
ฟิชชันและฟิวชั่นเป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่สามารถใช้ในการสร้างพลังงานสำหรับฟิสิกส์ในเวชศาสตร์นิวเคลียร์ เหตุการณ์ก่อนหน้านี้เกี่ยวข้องกับการแยกอนุภาคอะตอมในขณะที่หลังเกี่ยวข้องกับการรวมวัสดุอะตอมเข้าด้วยกัน นักฟิสิกส์กระตุ้นปฏิกิริยาเหล่านี้ในอุปกรณ์ที่เรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ในด้านการแพทย์เครื่องปฏิกรณ์วิจัยมักใช้สำหรับการวิเคราะห์ทดสอบและผลิตไอโซโทปรังสีหรือวัสดุนิวเคลียร์ของอะตอม
ส่วนประกอบหลักของฟิสิกส์นิวเคลียร์ในการแพทย์เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพการวินิจฉัย กระบวนการเหล่านี้ - หรือที่เรียกว่าการถ่ายภาพนิวไคลด์ - เกิดขึ้นเมื่อแพทย์ฉีดอนุภาคนิวไคลด์เข้าสู่ร่างกาย เมื่ออนุภาคเหล่านี้สลายตัวพวกมันจะสร้างพลังงานรูปแบบกัมมันตภาพรังสีที่เรียกว่ารังสีแกมมา อุปกรณ์เฉพาะเช่นกล้องแกมม่าจะตรวจจับความแตกต่างของกัมมันตภาพรังสี การเปลี่ยนแปลงมักจะให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความสามารถในการใช้งานของส่วนต่างๆของร่างกายและส่วนต่างๆ
ในการสลายกัมมันตภาพรังสีเช่นที่พบในการถ่ายภาพกิจกรรมของอนุภาคเป็นที่รู้จักกันในฟิสิกส์ว่าเป็นปฏิกิริยาที่อ่อนแอเพราะพวกเขาไม่ได้สร้างผลกระทบที่แข็งแกร่งและมีผลผูกพัน ประเภทปฏิสัมพันธ์พื้นฐานอื่น ๆ ในวิชาฟิสิกส์ ได้แก่ แม่เหล็กไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วง แพทย์ใช้การโต้ตอบของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อสร้างเครื่องถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI)
การประยุกต์ฟิสิกส์ในเวชศาสตร์นิวเคลียร์เกิดขึ้นเมื่อมีการใช้วัสดุนิวไคลด์เพื่อการรักษาพยาบาล ตัวอย่างเช่นเมื่อรวมวัสดุกัมมันตรังสีเข้ากับยาบางชนิดผลของการทำปฏิกิริยานี้คือรังสีเภสัชภัณฑ์ การรักษาเหล่านี้ใช้บ่อยที่สุดสำหรับเงื่อนไขบางประเภทเช่นมะเร็ง แหล่งพลังงานรังสีโดยตรงยังสามารถนำมาใช้ในการรักษาด้วยรังสีรักษาซึ่งลำแสงรังสีจะถูกส่งตรงไปยังพื้นที่เป้าหมายในร่างกายด้วยความหวังว่าพวกมันจะทำลายสารอันตราย
