密歇根州立大学(MSU)研究人员和12bet中文官方平台教授 Dr. 安德鲁·克洛泽，化学助理教授, 以及奥古斯塔大学19岁的科迪·库贾瓦和18岁的斯凯·皮涅达, 首次测量了三种富含质子的钙同位素的原子核吗, 根据一篇发表在 Nature Physics. 作为月刊， Nature Physics 出版最高质量的研究在物理的所有领域，纯和应用.
原子核最基本的性质之一是它的大小. 核半径一般随着质子和中子成分的数量增加而增加. However, 当仔细检查时, 半径以独特的方式变化, 反映原子核内质子和中子的复杂行为.
特别令人感兴趣的是钙同位素电荷半径的变化. 它们表现出一种特殊的行为，钙-48和钙-40的半径几乎相同, 钙-44的局部最大值, 一个明显的奇偶之字形图案, 钙-52的半径也很大. 尽管这种模式已经得到了部分解释(图中的灰线), 许多现有的理论都难以解释这种行为. 低于最轻的稳定钙-40同位素, 只有钙39的电荷半径是已知的, 由于难以产生富含质子的钙核.
钙核的半径很小，约为0.0000000000000035米(或3.5飞米)，而局部变化还要小200倍. 此外，富含质子的钙同位素寿命相当短. 例如，钙-36只存在十分之一秒. 利用束流冷却器和激光光谱学开发的激光光谱学技术，可以测量非常短寿命同位素的电荷半径的微小变化, BECOLA, facility at the 国家超导回旋加速器实验室 在密歇根州立大学.
The research, 由安德鲁·米勒领导, 南京外国语学院研究生助理, 首次测量了3种富质子钙同位素(质量数A=36)的电荷半径(图中红色方块), 37, 38). 研究人员发现，它们比之前的理论预测要小得多，并提出了一个新的难题. However, 改进后的理论模型着重于这些现有数据，显著再现了从钙-36一直到钙-52的总半径趋势(图中蓝线)。. 这一成功可以归因于对质子在富含质子的钙核表面外远距离相互作用的特殊方式的更好理解. 对电荷半径的进一步了解将影响原子核全局模型的进一步发展.
在BECOLA的激光光谱实验和改进的核模型将在确定和解释原子核半径方面发挥更重要的作用 稀有同位素束流设施 目前正在密歇根州立大学建设，它将提供前所未有的新的稀有同位素.