Il settore raggruppa le competenze che hanno come fondamento la neutronica e la teoria dell'interazione tra particelle, radiazione e materia, finalizzate al progetto dei reattori nucleari a fissione. A partire da tale nucleo, il settore si è sviluppato e differenziato, fino ad includere, sulla base di analogie metodologiche di tipo fisico, modellistico e di campo di utilizzazione, le problematiche che sorgono nell'impiego di particelle e radiazioni nell'industria e nella medicina. Le competenze del settore includono la teoria fisico-matematica del trasporto per i neutroni, le particelle cariche e la radiazione; la modellizzazione ed il progetto di dispositivi in campo energetico, industriale e biomedico; le tecniche matematico-numeriche per la simulazione di sistemi che implicano l'utilizzazione di particelle, radiazione e plasmi tecnologici, nonché l'elaborazione e l'analisi di misure attinenti.