Ce recueil de cours et problèmes corrigés concerne deux disciplines voisines qui décrivent la structure de la matière dans son aspect le plus fondamental. La physique nucléaire étudie la structure et les transformations du noyau atomique. La physique des particules s'intéresse aux objets les plus élémentaires ainsi qu'à leurs interactions. De nombreuses applications de la physique nucléaire ont bouleversé le XXe siècle (production d'énergie, datation radioactive, médecine).

L'étude des particules, quant à elle, est un passage obligé pour comprendre la structure et l'évolution de l'Univers. Ces problèmes sont issus d'examens donnés à l'Ecole des Mines-ParisTech pour des élèves de deuxième année. Destinés à de futurs ingénieurs dans le cadre d'un tronc commun, ils donnent un aperçu général sur le sujet. Les étudiants des universités en fin de Licence ou début de Master qui souhaitent une approche non spécialisée de ce domaine y trouveront également leur profit.

La base théorique étant réduite au minimum, l'ouvrage pourra intéresser des ingénieurs ou universitaires d'autres disciplines (chimistes, géologues biologistes, médecins) qui souhaitent connaître les derniers développements scientifiques. Les sujets abordés concernent aussi bien des applications (réacteurs nucléaires, radiobiologie, dosimétrie, datation, imagerie) que des sujets à la frontière de la recherche (modèle standard, boson de Higgs, neutrinos, accélérateurs, gravitation).

Un cours succinct débute chaque chapitre qui se poursuit par les problèmes, tous indépendants, et leur solution détaillée.