জেমস চ্যাডউইক ১৯৩২ সালে নিউট্রন আবিষ্কারের মধ্য দিয়ে পারমাণবিক বিজ্ঞানের সূচনা করেন, এবং সূচনাকাল থেকেই এই ক্ষেত্রের কেন্দ্রে রয়েছে পারমাণবিক বল। নিউক্লিয়নসমূহের মধ্যস্থ ক্রিয়া-প্রতিক্রিয়া বা নিউক্লিয়ন-নিউক্লিয়ন বল ("NN forces") দ্বারা পদার্থের পরমাণুর সামগ্রিক বৈশিষ্ট্যের ব্যাখ্যা করাই হল নিউক্লীয় বিজ্ঞানীদের চিরাচরিত লক্ষ্য।

নিউট্রন আবিষ্কারের কয়েকমাস পরেই ওয়ার্নার হাইজেনবার্গ এবং দিমিত্রি ইভানেনকো প্রোটন-নিউট্রন ভিত্তিক নিউক্লিয়াসের কাঠামোর প্রস্তাব করেন। হাইজেনবার্গ এজন্য কোয়ান্টাম তত্ত্বের আশ্রয় নিয়েছিলেন, যা ছিল সে সময়ের সাপেক্ষে একটি অসাধারণ পন্থা, এবং নিউক্লিয়াসকে একটি কোয়ান্টাম কাঠামো হিসেবে ব্যাখ্যায় অসামান্য অগ্রগতি এনেছিল। নিউক্লিয়নসমূহের বন্ধনে নিউক্লীয় বিনিময় শক্তির ধারণাটিও হাইজেনবার্গই প্রথম উত্থাপন করেন। তিনি প্রোটন এবং নিউট্রনকে একই কণার ভিন্ন কোয়ান্টাম দশা হিসেবে দেখতেন, যাদের পার্থক্য কেবল কেবল আইসোস্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যায়।

নিউক্লিয়াস কাঠামোর প্রারম্ভিক আর একটি তত্ত্ব ছিল ১৯৩০ দশকের তরল বিন্দু কাঠামো। সকল স্থিতিশীল নিউক্লিয়াসে প্রতিটি নিউক্লিয়নের গড় বন্ধন শক্তি, একটি জলবিন্দুর পরমাণুসমূহের মতই প্রায় সমান। তরল বিন্দু কাঠামোতে নিউক্লয়িাসকে এক ফোঁটা অসংকোচনীয় পারমাণবিক তরল হিসেবে গণ্য করা হয়, যেখানে নিউক্লিয়নগুলো তরলের পরমাণুর ভূমিকা নেয়। এই কাঠামোটি সর্বপ্রথম প্রস্তাব করেছিলেন জর্জ গ্যামফ, এবং পরে এর উন্নতি সাধন করেছেন নিলস বোর, হাইজেনবার্গ, এবং কার্ল ফ্রিডরিখ ফন ভাইৎস্যেকার। এই কাঠামোটি নিউক্লিয়াসের সমস্ত বৈশিষ্ট্যের ব্যাখ্যা দিতে না পারলেও গোলাকার কাঠামোটি ব্যাখ্যা করতে সক্ষম হয়েছিল, এবং নিউক্লিয় বন্ধন শক্তিরও একটি ভাল ধারণা দিতে পেরেছিল।

পারমাণবিক শক্তির বর্ণনার প্রথম প্রয়াস এসেছিল ১৯৩৪ সালে হিদেকি ইউকাওয়ার গবেষণায়। তার তত্ত্ব অনুসারে নিউক্লিয়নসমূহের মিথষ্ক্রিয়ার মধ্যস্থতা করে বৃহৎ ভরের বোসন (মেসন) কণা। কোয়ান্টাম ক্রোমোডায়নামিক্স (QCD) মেসন তত্ত্বের মৌলিকত্ব বিলুপ্ত হলেও এই মেসন-বিনিময় কাঠামোটিই এখন পর্যন্ত "NN" বিভব গণনার সবচেয়ে কার্যকর উপায়। ইউকাওয়া বিভব (বা পরীক্ষিত কুলম্ব বিভব) হল নিম্নরূপ:

এখানে "g" হল বিভবের বিস্তার, formula_2 ইউকাওয়া কণা ভর, এবং "r" কণাটির ব্যাসার্ধীয় দূরত্ব। বিভবটি মোনোটোন হারে বর্ধিষ্ণু, যা ইঙ্গিত করে যে বলটি সবসময়ই আকর্ষক। ধ্রুবকগুলোর মান পরীক্ষালদ্ধ। ইউকাওয়া বিভবটি কেবল কণাসমূহের দূরত্বের ওপর নির্ভর করে, তাই এটি নিউক্লীয় শক্তিকে একটি কেন্দ্রীয় শক্তি হিসেবে গণনা করে।

১৯৩০ দশক জুড়ে কলাম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে আই. আই. রাবির নেতৃত্বাধীন একটি দল নিউক্লিয়াসের চৌম্বক মোমেন্ট নির্ণয়ের জন্য চৌম্বক অনুরণন কৌশল উদ্ভাবন করেছিল। এভাবে প্রাপ্ত পরিমাপ থেকে ১৯৩৯ সালে আবিষ্কৃত হয় যে ডিউটেরনে একটি তড়িৎ কোয়াড্রাপোল মোমেন্টও উপস্থিত রয়েছে। একটি প্রোটন এবং একটি নিউট্রন দ্বারা গঠিত ডিউটেরন হল সরলতম পারমাণবিক কাঠামোগুলোর একটি। এই আবিষ্কারের মাধ্যমে জানা যায় যে ডিউটেরনের কাঠামো সম্পূর্ণ প্রতিসম নয়, যা নিউক্লিয়নসমূহকে আবদ্ধকারী নিউক্লীয় বল সম্পর্কে মূল্যবান তথ্য প্রদান করেছিল। বিষেশত, ওই পরীক্ষার ফলাফল থেকে জানা গিয়েছিল যে নিউক্লীয় বলটি কোন কেন্দ্রীয় বল নয়, বরং একধরনের স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্যধারী। হানস বিথ এর মতে, ডিউটেরনের কোয়াড্রাপোল মোমেন্টের আবিষ্কার ছিল পারমাণবিক বিজ্ঞানের প্রথম দিকের একটি অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ ধাপ।

ঐতিহাসিকভাবে, পারমাণবিক বলের প্রপঞ্চবৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা গঠন করা ছিল খুবই কঠিনসাধ্য। এই উদ্দেশ্যে প্রথম অর্ধ-পরীক্ষামূলক কাঠামোর উত্থাপিত ১৯৫০ এর দশকে, যেমন উড‌্স-স্যাক্সন বিভব প্রস্তাবনা (১৯৫৪)। ১৯৬০ এবং ৭০ এর দশকে নিউক্লীয় বল সম্পর্কিত তাত্ত্বিক এবং পরীক্ষমূলক উভয় ক্ষেত্রেই ব্যাপক প্রগতি ঘটে। এসময় অন্যতম প্রভাব বিস্তারকারী একটি তত্ত্ব ছিল রেইড বিভব (১৯৬৮)।

সাম্প্রতিক গবেষণাসমূহ নিউক্লীয় শক্তির সুক্ষ্মতর বিষয়ে মনোযোগ দিচ্ছে, যেমন, চার্জের সঙ্গে এর সম্পর্ক, π"NN" যুগল ধ্রুবকের নিখুঁত মান নির্ণয়, দশা পরিবর্তন ক্রিয়ার উন্নত বিশ্লেষণ, উচ্চতর সুক্ষ্মতার "NN" বিভব এবং "NN" উপাত্ত , মধ্য থেকে উচ্চ শক্তিতে "NN" বিক্ষেপণ,এবং QCD থেকে পারমাণবিক বলে উপনীত হবার প্রচেষ্টা।

সবল মিথষ্ক্রিয়ার অবশেষ হিসেবে ব্যাখ্যা
নিউক্লিয়ন–নিউক্লিয়ন বিভব
নিউক্লীয় যোজন
ইতিহাস