根据对原子核电矩的精密测定推断，有些原子核内电荷的分布应为旋转椭球体，其长轴与短轴之比不大于5/4，有些原子核近似为球体。 

  手套有左右两只，DNA有左旋右旋两种，许多分子也都有两个相互镜象对称的形式，通常称为左手形式和右手形式。现在，物理学家又发现原子核也有左手性和右手性两种模式。物理学家一直在寻找对称性和对称性破缺，从而揭示出基本的物理原理。最初，人们认为原子核是球形的，有着高度的对称性。后来实验发现原子核可以在很大程度上被拉长，甚至会像一支雪茄。20世纪60年代，理论物理学家预言原子核可以有三轴形变(即非轴对称形变)——对称性进一步降低，但是一直都没有被实验证实。
   1997年，弗劳恩多夫(S．Frauendorf)和孟杰在研究三轴不对称原子核性质时发现，三轴形变的奇奇核(质子数和中子数都是奇数的原子核)可能具有手征性。他们提出，对于原子核手征性的观察将给原子核有稳定的三轴形变的假设一个强有力的证据，而且也使手征性成为原子核的一个新的性质。
   就像原子中的电子一样，原子核中的核子也倾向于两两配对并形成壳层结构。但是，在奇奇核中将剩下一个质子(奇质子)和一个中子(奇中子)不能成对。奇质子和奇中子分别在“核芯”外旋转。对于轴对称的原子核，奇质子、奇中子与核芯绕着共同的旋转轴(即对称轴)旋转，就像一个垂直定向的陀螺。但是，对于具有恰当质子数和中子数的三轴形变核，这两个独立的核子可以分别绕最短的和最长的主轴旋转，而“核芯”绕第三个主轴，即中等长度的主轴旋转。这三种转动的合成，就导致原子核的左手性和右手性：若奇质子和奇中子旋转方向保持不变，“核芯”顺时针方向旋转和逆时针方向旋转对应的状态不同，即三轴形变核具有手征性。
   由美国和德国的研究人员组成的一个研究组在2000年2月5日的《物理评论快报》上报道了他们关于原子核手征性的实验结果。同时，他们的发现也提供了强有力的证据表明非轴对称原子核确实存在。
   该研究组研究了中子数为75、质子数分别为55、57、59和61的原子核。原子核具有多种自旋态。他们通过测量这些原子核发出的伽马射线的能量和方向，确定了每个态的能量和相对自旋，由此在每个原子核中都发现了“手征双重带”-在一定的自旋范围内，一条转动带中的每个态与另一条转动带中具有相同自旋的态(即左手态和右手态)能量不同但很接近，这是由上述三轴形变原子核的手征性造成的。实验结果表明这些核是严格的非轴对称椭球形，3个主轴长度都不相同。由于对称性本质上和基本相互作用有关，而上述实验表明原子核并没有我们原来预料的那么对称，这让科学家们非常感兴趣，他们期望这将有助于更加深入地了解原子核结构。
   正如美国《科学》杂志所报道的：“三轴形变核是否存在的问题已经争论了几十年”，该实验“首次获得了直接的证据，这在核物理学界引起了一个不小的波澜”。

         -摘自«现代物理知识»2002年第一期  陈惕生 周善贵(北京大学技术物理系)
金字塔形状原子核
　　法国物理学家们相信，他们已经能够解释多年以前所进行的几十个神秘核试验。实验使用了不同的能量，碰撞核素和各种探测器，得到了令人困惑的结果。这些实验使许多科学家把注意力转向高自旋原子核（Highly Spinning Nucleus）的研究，这在当时是非常时髦的课题。
　　Jerzy Dudek来自法国斯特拉斯堡的路易斯·巴斯大学（Université Louis Pasteur），他的研究小组声称这些奇怪的实验结果可以这样解释：在高能碰撞的混乱条件下产生的原子核可以四面体或八面体的形式存在。
　　就像金字塔形状的甲烷（CH4: Methane）分子被电磁相互作用束缚在一起，金字塔形状的原子核是由被核力束缚在一起的质子和中子组成的，这将是世界上最小的金字塔，边长只有几个费米（10-15m），体积只有甲烷分子的百万分之一。
　　正象存在幻数原子核（Magic Nuclei），即特定数目的中子和质子会形成稳定的球状原子核。人们同样期待类似的形成金字塔状核的“幻数”。在这种情形下，稳定意味着某个状态能够维持大概1012到1014倍经典核反应时间，一般为10-21秒。
　　钆156和镱160有利于形成稳定的金字塔构形。原子核同样可以形成稳定的八面体形状（钻石形）。这些原子核都具有一种其他原子核不具有的量子性质：在填布原子核能态的时候，四个同样的核子（中子或是质子）可以待在同一个能级上，而不是通常的一个或两个。
　　这种“四布居律”会禁止通常观察到的衰变模式，非球状的原子核在衰变中会放出能量，通常是伽马射线辐射。事实上，对于金字塔状的原子核，人们将看到新的衰变规律。这可以解释多年前实验中令人困惑的结果。
　　Dudek及其合作者计划在未来的实验中验证这些想法。

科学家发现原子的双质子衰变
来源： 教育部科技发展中心  发布时间： 2006-02-07 

德国达姆施塔特GSI实验室的一个国际研究小组最近人工合成了一种银原子，它发生辐射衰变时能同时发射出两个质子，此前科学家们还从未观察到这种现象。这将有助于科学家们进一步理解供给恒星燃烧和产生所有物质的核反应过程。这项研究成果发表在1月19日的Nature杂志上。
辐射衰变放射出的粒子一般有三种：氦原子核（α衰变）、电子（β衰变）和光子（γ衰变）。中子数比稳定同位素原子少的奇异原子一般会衰变放射出一个质子，科学家们这次观察到的双质子衰变被认为是一种新的衰变形式。
美国佛罗里达州立大学物理教授、超导加速器实验室主任Sam Tabor说：“这项研究的目的是为了扩展我们对多中子和缺中子原子核的认识，它甚至还能帮助我们更深入的认识稳定原子核。研究的另一个动机是这些不稳定原子核在天体物理和地球上元素产生中扮演了重要的角色。只有我们了解了多中子和缺中子原子核的结构，我们才能完全了解产生原子的天体物理过程。”
在GSI实验室里，来自美国、德国、比利时、俄罗斯、保加利亚、波兰、意大利和西班牙的科学家们共同工作。他们用钙原子束轰击镍箔，一些镍和钙离子结合形成一种比一般稳定原子中子数少的银原子。由于中子数少，这种银原子的形状发生了改变，从一般的球形变成了臃肿的雪茄形，在衰变过程中两个质子有时从“雪茄”的同一端飞出，有时从两端分别飞出，但是它们总是精确同时飞出的。Tabor 说：“这就像是船长在甲板上命令两个船员同时跳水一样。”
研究人员们正在讨论下一步的研究方向。Tabor说：“我们正在超导加速器实验室进行相关的实验，正在进行的实验室是关于多中子原子核的，另外我们已经建造了一套设备用于直接研究天体物理中很重要的原子核和核反应。”
谭华海译自：physorg.com网站 2006年1月26日