Çekirdek kimyası, kimyanın ışınetkinlik, çekirdek tepkimesi ve çekirdek özellikleriyle ilgilenen bir alt dalıdır. Kuantum mekaniği'nin atom çekirdeğine uygulanması ile ortaya çıkmıştır. Fizik'teki dengi Nükleer Fiziktir. Örneğin çekirdekten alfa taneciklerinin yayılması Kuantum Mekaniği ilkeleri ile başarıyla açıklanmıştır. Çekirdek modelleri de Kuantum Mekaniksel olarak ortaya atılmış, günümüzde de başarıyla uygulanan modellerdir. Radyoaktivite, Radyasyon kimyası ve Nükleosentez de bu dalın altdallarıdır. Çekirdeklerin kararlılıkları artan nötron sayıları ile azalmakla birlikte, kararlılığın çekirdeğin ağır olması ile ilgisi yoktur. Oldukça kararlı süper ağır elementlerin varlığı teorik olarak öngörülmüştür ve sentez çalışmaları başlamıştır. Bu elementler de "kararlılık kuşağı" içindedir.
