En geniş ifadeyle, fizik çalışmaları fiziksel nesnelere, onların kompozisyonsal maddelerine ve etkileşimler ile uzay ve zaman içindeki hareketlerine odaklanır. Fizik, doğal dünyada meydana gelen olayları ve durumları açıklamak için bir araç olarak kullanılır ve bu nedenle fizik teorileri, astronomi, biyoloji ve nükleer çalışmalar dahil olmak üzere birçok bilimsel disiplinin güçlü bir bileşenidir. Fiziğin nükleer tıpta kullanımı, fizik prensiplerinin ve radyoaktif bozulma, füzyon veya fisyon gibi teorilerin tıbbi teknolojiyi üretmeye uygulanmasını içerir. Maddeleri en temel parçacık hücre seviyelerinde incelemek, nükleer tıpta fiziğin temel taşıdır. Nükleer fiziğin prensipleri en çok tıbbi olarak görüntü testi ve ilaç oluşturmada kullanılır.
Nükleer tıp, uygulamalı fiziğin bir şeklidir. Fiziğin nükleer tıptaki uygulamaları, çalışma nesnelerini veya görevleri yerine getirmek için yeni yöntemler tasarlamak ve oluşturmak için fizik teorilerini ve alt disiplinlerini kullanır. Titizlikle test edilmiş bilimsel yöntemler kullanırlar ve istikrarlı ve değişmeyen bilimsel yasalar uygulamaya çalışırlar. Örneğin, kuantum mekaniği, radyoaktif bozunumda üretilenler gibi parçacıkların aynı zamanda dalgalı özelliklere sahip olduğunu ve bu parçacıkların birbirleriyle ve enerji kuvvetleriyle nasıl etkileşime girdiğini ele alan bir fizik alt alanıdır.
Nükleer fizik, nükleer tıp da dahil olmak üzere nükleer teknolojinin temelidir. Bu geniş alan, atomlarda bulunan çekirdeklere, özellikle yapılarına ve etkileşimlerine odaklanır. Bilim adamları bu hücrelerin iç kısımlarını manipüle edebilir ve uzayda hareket eden enerjinin temel fizik prensibi olan, genellikle radyasyon üreten güçlü reaksiyonlar yaratabilirler. Enerji üretebilecek nükleer araştırma faaliyetleri arasında hızlandırmak, ısıtmak, aktarmak, çürütmek, bölmek ve kaynaşmak sayılabilir. İkinci faaliyetler, nükleer tıpta özellikle belirgindir.
Fisyon ve füzyon, nükleer tıpta fizik için enerji üretmek için kullanılabilecek nükleer reaksiyonlardır. İlk olay, atomik parçacıkların bölünmesini içerirken, ikincisi, atomik malzemenin bir araya getirilmesini içerir. Fizikçiler bu reaksiyonları nükleer reaktör adı verilen cihazlarda uyarırlar. Tıp alanında, araştırma reaktörleri analiz için, test etmek ve radyoizotopları veya atomların nükleer materyalini üretmek için sıklıkla kullanılır.
Nükleer fiziğin tıptaki ana bileşeni, tanısal görüntüleme ile ilgilidir. Bu işlemler - nüklid görüntüleme olarak da adlandırılır - doktor nükleit parçacıklarını vücuda enjekte ettiğinde gerçekleşir. Bu parçacıklar çürükçe, gama ışınları denilen radyoaktif enerji formları üretirler. Gama kameraları gibi belirli donanımlar radyoaktivitedeki farklılıkları tespit eder. Varyasyonlar, genellikle farklı vücut bölgelerinin ve parçalarının fonksiyonel kapasitelerine dair fikir verir.
Görüntüleme uygulamalarında bulunanlar gibi radyoaktif bozunumda, parçacık aktiviteleri fizikte zayıf etkileşimler olarak bilinir çünkü güçlü ve bağlayıcı bir etki yaratmazlar. Fizikteki diğer temel etkileşim türleri arasında elektromanyetizma ve yerçekimi sayılabilir. Doktorlar, manyetik rezonans görüntüleme (MRI) makineleri oluşturmak için elektromanyetikte elektrik yüklü parçacık etkileşimlerini kullanır.
Nükleer tıpta fiziğin başka bir uygulaması, nükleit malzemeleri tıbbi tedavilerde kullanıldığında meydana gelir. Örneğin, radyonüklid malzemesi bazı ilaç türleri ile birleştirildiğinde, bu etkileşimin sonucu radyofarmasötiklerdir. Bu tedaviler en sık kanser gibi spesifik durumlar için kullanılır. Doğrudan enerji radyasyon kaynakları ayrıca zararlı radyasyonları yok edecekleri umuduyla radyasyon ışınlarının vücuttaki hedef bölgelerine yönlendirildiği kanser radyasyon tedavisi tedavilerinde de kullanılabilir.
