Ydinsynteesi
Ydinsynteesi eli nukleosynteesi on tapahtuma, jossa uusi atomiydin muodostuu olemassa olevista vapaista nukleoneista eli protoneista ja neutroneista. Ensimmäiset nukleonit syntyivät alkuräjähdyksessä gluonien avulla, kun maailmankaikkeuden lämpötila oli laskenut alle kymmenen miljoonan celsiusasteen lämpötilaan. Suurin osa nukleosynteeseistä tapahtuu tähdissä, jotka ovat tuottaneet ja tuottavat edelleen kaikki heliumia raskaammat alkuaineet.
Atomiydin
Ytimen rakennetta, sitä koossa pitäviä voimia ja ytimien muuttumista tutkii ydinfysiikka. Vuonna 1912 Ernest Rutherford päätteli koetuloksista, että valtaosa atomin massasta on keskittynyt pienelle alueelle, ytimeen. Kemiallisissa reaktioissa atomien elektronit järjestyvät uudestaan, mutta ytimet pysyvät ennallaan. Sen sijaan ydinreaktioissa ytimet muuttuvat.