研究能量約在 500兆電子伏以上的入射質子與原子核相碰撞所發生的各種現象。目前，實驗室產生的質子的能量已可達到百吉 (1011)電子伏以上。高能質子和核的碰撞是20世紀60年代末期以來，隨著高能加速器的改進及其運用於核現象的形究而逐漸深入展開的強作用下的多體相互作用問題。它從彈性散射、非彈性散射、敲出反應以及單舉反應諸現象研究質子同核的相互作用。
高能質子同核的彈性和非彈性散射 對不同能量下的輕核、中重核及重核散射現象已經有瞭系統的研究。實驗表明，不論是彈性或是非彈性散射，角分佈都呈衍射花紋。這些衍射現象表明入射的高能質子與核中的核子發生多次碰撞並引起相幹散射，理論上稱之為多次散射。隨著實驗的進步，核的多次散射理論已發展到用相對論性描述的很精細的地步，已能定量地計算彈性道和非彈性道的微分截面（見核反應和核反應截面），極化等物理量。對於非彈性道，多次散射與核能級的特性關系極為密切。因此，高能非彈性散射也是探測核結構的重要手段。附圖給出 800MeV的入射質子與24Mg的彈性和非彈性散射的微分截面。
高能質子的敲出反應和單舉反應 敲出反應是指敲出一個核子〔如(p，2p)反應〕或一核子團〔如(p，pα)反應〕的反應。可以從出射粒子的角關聯現象去瞭解反應機制。實驗集中於輕核或較輕核。目前的理論認為敲出反應是準自由散射過程。即認為入射高能質子與被敲出的核子或核子團，在核場的作用下發生自由散射。它的理論研究還處於定性階段。高能量的入射質子與原子核作用後，可以發射出多個核子或核子團，或大量的 π介子。這是低能核反應所不可能發生的現象。隻觀測其中某一類出射粒子的反應稱為單舉反應。理論上對它的解釋還處於模型的初期階段。