密歇根州立大学 MSU大学教授亚历山德拉·加德与国际同行合作，撰写了一篇关于奇异原子核壳层演化的《现代物理学评论》文章
该图显示了原子核的图表，或质子对
中子数，并指出图表边缘显示的短命原子核的变化的神奇数字
为了理解宇宙中元素的产生，必须理解这些原子核的性质，包括壳层结构
信用:稀有同位素束设施 在原子核中，质子和中子，统称为核子，通过核力结合在一起
这些力描述了核子之间的相互作用，这导致它们占据了聚集在壳层中的状态，其中每个壳层具有不同的能量，并且可以容纳一定数量的核子
当中子或质子恰好填满它们各自的壳层到达边缘时，原子核被认为是有魔力的
这种魔核结合得特别好，并且具有使它们脱颖而出的特性
事实上，原子核性质随核子数的变化导致了大约70年前著名的核壳模型的形成，其幻数为2、8、20、28、50、82和126，该模型在描述构成我们周围世界的稳定原子核的许多性质方面取得了惊人的成功
随着粒子加速器设备的出现，寿命短的原子核——即所谓的稀有同位素——可以被制造出来并接受实验，例如，它们的中子比质子多得多
对这种奇异原子核的研究表明，这些神奇的数字并不像人们对中子较少的稀有同位素的稳定表亲所预期的那样一成不变
新的幻数被发现了，而那些从稳定原子核中知道的幻数对于一些短命的原子核来说可能是不存在的
这被称为外壳进化
在地球上，这种奇异的短命原子核只存在于加速器设备产生的短暂瞬间
然而，在宇宙中，它们不断地在恒星中形成
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，在中子星表面的爆炸中，在超新星中，或者在中子星的剧烈碰撞中
事实上，稀有同位素的反应和衰变决定了宇宙中观察到的元素丰度
如果我们想了解我们周围的可见物质是如何形成的，我们必须了解并能够模拟奇异原子核的特性
密歇根州立大学教授亚历山德拉·加德(Alexandra Gade)与来自日本和法国的同事合作，在著名的《现代物理学评论》杂志上发表了一篇关于观察到的奇异原子核壳层演化背后的力的广泛评论文章
文章回顾了这一领域的现状，并将实验观察与稀有同位素描述的理论进展联系起来
未来，实验和理论前沿的进步有望通过新的强大实验室实现，例如MSU的稀有同位素束设施和高性能计算
理解壳层演化的影响超越了核天体物理学，延伸到核反应堆、核安全或核医学等应用领域
加德的研究现在得到了美国政府的资助
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能源部科学办公室
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