De atoomkern biedt een unieke kans om de concurrentie tussen drie van de vier fundamentele krachten te bestuderen waarvan bekend is dat ze in de natuur bestaan, de sterke nucleaire interactie, de elektromagnetische interactie en de zwakke nucleaire interactie. Alleen de veel zwakkere zwaartekracht is niet relevant voor de beschrijving van nucleaire eigenschappen. Hoewel in het algemeen het verval van een aangeslagen kerntoestand de hiërarchie van deze krachten volgt, er zijn soms uitzonderingen.

In een recent experiment uitgevoerd in de Radioactive Isotope Beam Factory in RIKEN, een internationale samenwerking met wetenschappers uit elf landen, geleid door wetenschappers van het Instituto de Estructura de la Materia, CSIC (Spanje) en het RIKEN Nishina Center (Japan), deed een zeer verrassende observatie:hoogenergetische gammastralen - die worden gemedieerd door de elektromagnetische kracht - worden uitgezonden bij het verval van een bepaalde opgewonden kern - tin 133, in concurrentie met neutronenemissie, de vervalmodus gemedieerd door de sterke kernkracht. Dit ondanks het feit dat de neutronenemissie naar verwachting orden van grootte sneller zou zijn, omdat de kracht veel sterker is.

De vondst, gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven , werd gemaakt met behulp van de neutronenrijke kern 133Sn, die bestaat uit een enkel neutron gekoppeld aan de dubbelmagische kern 132Sn, een kern die zeer stabiel is vanwege zijn dubbel-magische status. De kernen werden geproduceerd door een neutron uit een iets zwaardere kern uit te schakelen, 134Sn, bij relativistische energieën. De gammastraling die werd uitgezonden tijdens het verval van zijn aangeslagen toestanden werd gedetecteerd met behulp van de gammastralingsspectrometer DALI2.

Volgens Pieter Doornenbal van het Nishina Center, "Dit was nogal verrassend omdat we zouden verwachten dat de emissie van neutronen veel sneller zou zijn. We geloven dat het vermogen van elektromagnetisch verval om succesvol te concurreren met neutronenemissie te wijten is aan nucleaire structuureffecten, een van de ingrediënten van Fermi's gouden regel die de waarschijnlijkheid beschrijft van een bepaald vervalproces."

De RIBF-resultaten suggereren dat structuureffecten, die vaak worden verwaarloosd bij de evaluatie van neutronenemissiewaarschijnlijkheden in berekeningen van globale bètavervaleigenschappen voor astrofysische simulaties, zijn veel belangrijker dan algemeen wordt aangenomen, met name in de regio "zuidoosten" van 132Sn, waar kernen zeer neutronenrijk zijn.

Volgens Doornenbal "Een van de betekenissen van deze bevinding is dat het ons zou kunnen helpen een beter begrip te krijgen van de nucleaire synthese van de elementen in ons universum - met andere woorden, hoe ons universum de kernen kreeg die het heeft. Bijna de helft van de zware elementen die verder gaan dan ijzer wordt verondersteld te zijn gemaakt door wat bekend staat als het r-proces, die plaatsvindt in supernova's. Neutronenemissie wordt meestal uitgezonden door berekeningen over het verval van neutronenrijke kernen, omdat het geen belangrijke rol wordt geacht te spelen. Maar ons werk laat zien dat dit misschien moet worden heroverwogen, en dat ons begrip van hoe kernen worden geproduceerd door het r-proces mogelijk moet worden herzien."