Nukleon adalah partikel atom yang membentuk sebagian besar massa dalam materi. Atom memiliki inti yang terbuat dari partikel-partikel ini — juga dikenal sebagai proton dan neutron &mash; dan elektron yang mengorbit inti. Sebuah atom dapat dipandang sebagai miniatur tata surya, dengan “planet” (elektron) yang mengorbit sebuah “bintang” pusat (nukleus). Elektron hanya memiliki 1/1836 massa proton, dan 1/1837 massa neutron, sedangkan neutron dan proton memiliki massa yang hampir sama.
Jarang nukleon ditemukan secara independen — mereka biasanya terkunci rapat di dalam inti atom. Mereka disatukan oleh kekuatan terkuat di alam semesta, yang disebut kekuatan kuat. Gaya kuat kira-kira 100 kali lebih kuat dari gaya elektromagnetik, tetapi hanya beroperasi pada jarak yang sangat kecil, seperti dalam inti atom. Ketika kekuatannya dilepaskan, dengan memecah atau menggabungkan inti atom, hasilnya luar biasa. Ini umumnya dikenal sebagai “energi nuklir,” dan dapat dilihat dalam energi yang dihasilkan oleh Matahari atau kekuatan penghancur bom atom.
Kadang-kadang, proton dan neutron ada secara independen. Peluruhan radioaktif, ditemukan dalam zat seperti uranium, adalah proses di mana unsur-unsur secara perlahan memancarkan proton dan neutron dalam bentuk yang dikenal sebagai radiasi alfa. Ini, ditambah dengan bentuk radiasi radioaktif lainnya, dapat berbahaya bagi manusia. Ruang dipenuhi dengan radiasi seperti itu, terdiri dari partikel energik yang bergerak dalam garis lurus dengan kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya. Partikel-partikel ini dipancarkan dalam jumlah kecil oleh setiap bintang.
Dalam akselerator partikel, fisikawan mempercepat inti atom satu sama lain dengan kecepatan tinggi, untuk meledakkannya dan membebaskan hujan partikel yang dapat dianalisis. Berbagai partikel eksotis telah ditemukan dengan cara ini. Misalnya, pada tahun 1969, diverifikasi bahwa nukleon sebenarnya terdiri dari partikel yang lebih kecil, bernama quark, yang disatukan oleh partikel perantara gaya, bernama gluon. Sebelum eksperimen energi tinggi ini, quark telah digunakan sebagai konstruksi teoretis yang nyaman, tetapi hanya setelah eksperimen ditentukan bahwa mereka, pada kenyataannya, adalah partikel.