Een internationaal team van wetenschappers onder leiding van de Universiteit van Basel heeft eindelijk het al lang bestaande mysterie van het afwijkende gedrag van kernen opgelost. Het onderzoeksteam, bestaande uit wetenschappers van het RIKEN Nishina Center in Japan, de Universiteit van Tokio, het Paul Scherrer Instituut in Zwitserland en TRIUMF in Canada, heeft dit ongebruikelijke fenomeen met succes beschreven met behulp van geavanceerde theoretische berekeningen.

Het afwijkende gedrag houdt verband met de manier waarop atoomkernen draaien. Deze fundamentele eigenschap van kernen, bekend als kernspin, hangt af van het aantal protonen en neutronen in de kern. Volgens het schillenmodel van de kern zou de rotatie van een even-even kern, dat wil zeggen een kern met een even aantal protonen en neutronen, altijd nul moeten zijn.

Experimenten die in de jaren zestig werden uitgevoerd, brachten echter een handvol stabiele even-even kernen aan het licht met een spin die niet nul was, wat de voorspellingen van het schaalmodel in twijfel trok. Deze discrepantie is decennia lang onverklaard gebleven en heeft aanleiding gegeven tot talloze theoretische onderzoeken.

In dit baanbrekende onderzoek voerden de wetenschappers uiterst nauwkeurige berekeningen uit op basis van de modernste kerntheorie en computermodellen. Ze simuleerden de interne structuur en eigenschappen van kernen, inclusief hun energieniveaus, golffuncties en magnetische momenten, om inzicht te krijgen in het afwijkende gedrag.

Hun resultaten bevestigden het bestaan ​​van deze stabiele even-even kernen met niet-nul spin. Het team merkte op dat wanneer deze kernen in een magnetisch veld worden geplaatst, de protonen en neutronen in de kern verschillende magnetische krachten ervaren vanwege hun verschillende ladingen. Dit verschil leidt tot een splitsing van de energieniveaus, wat resulteert in een spin die niet nul is voor deze specifieke kernen.

Deze ontdekking biedt een dieper inzicht in het fundamentele gedrag van atoomkernen en biedt een oplossing voor een al lang bestaande puzzel in de kernfysica. De gedetailleerde bevindingen van het team, gepubliceerd in het tijdschrift *Physical Review Letters*, maken de weg vrij voor verdere verkenning van exotische verschijnselen en de aard van materie op atomair niveau.