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परमाणु भौतिकी को परमाणु भौतिकी से भ्रमित नहीं होना चाहिए, जो परमाणु को अपने इलेक्ट्रॉनों सहित पूरे अध्ययन करता है।
परमाणु भौतिकी में खोजों ने कई क्षेत्रों में अनुप्रयोगों का नेतृत्व किया है। इसमें परमाणु ऊर्जा, परमाणु हथियार, परमाणु चिकित्सा और चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग, औद्योगिक और कृषि समस्थानिक, सामग्री इंजीनियरिंग में आयन आरोपण और भूविज्ञान और पुरातत्व में रेडियोकार्बन डेटिंग शामिल हैं। परमाणु इंजीनियरिंग के क्षेत्र में इस तरह के अनुप्रयोगों का अध्ययन किया जाता है।
कण भौतिकी नाभिकीय भौतिकी से विकसित हुई है और दोनों क्षेत्रों को आम तौर पर करीबी संघ में पढ़ाया जाता है। परमाणु खगोल भौतिकी, खगोल भौतिकी के लिए परमाणु भौतिकी के अनुप्रयोग, तारों के आंतरिक कामकाज और रासायनिक तत्वों की उत्पत्ति की व्याख्या करने में महत्वपूर्ण है।