По современным представлениям, ядро атома представляет собой малогабаритный и плотный объект, состоящий из отдельных элементов-нуклонов — протонов либо нейтронов. В отличие от электронной оболочки, схожей по собственному устройству для всех атомов, форма ядра может сильно изменяться при изменении пропорции нейтронов и протонов.
Питер Батлер (Peter Butler) из института Ливерпуля (Англия) и его коллеги открыли ранее не встречавшуюся форму ядра, «грушу», экспериментируя с ядрами с необыкновенным соотношением числа протонов и нейтронов. По современным представлениям, некие изотопы «томных» частей, таковых как уран, радий, радон либо торий, могут принимать такую форму, но это не было доказано экспериментальным методом из-за того, что у большинства таковых атомов очень малый период полураспада.
Группа Баттлера поправила этот недочет, используя мощности ЦЕРНА для одновременного синтеза «подходящих» изотопов этих частей и анализа их параметров. В процессе собственных тестов ученые бомбардировали пластинку из урана с помощью протонов, ускоренных синхротроном PSB. Особые ловушки «вылавливали» ядра подходящих изотопов, «очищали» их от электронов и сталкивали с узкой фольгой из никеля, кадмия и олова.
Когда такие ионы проходят через фольгу, она начинает «вибрировать» в гамма-диапазоне, и частота и нрав таковых колебаний зависит от формы ядра. Это позволило ученым найти, что ядра радия-224 вправду похожи на грушу, тогда как остальные изотопы, такие как радон-220, оказались обыкновенной эллипсовидной формы. По словам физиков, предстоящее исследование радия-224 и поболее томных частей с «грушевидным» ядром поможет проверить обычную модель атома и уточнить ее.