【百年物理谜团可能解开，不同距离观察钛-48 核结构会改变】
世界周遭一切都由肉眼看不见的粒子组成，物理学家正在不断深入了解这个神祕领域。最近，大阪公立大学团队一篇新研究表明，原子的核结构可能根据质子、中子与原子核中心的距离而产生变化。

核壳层模型（Nuclear shell model）是一种描述原子核能量级别的模型，与电子轨域模型略为不同，此模型主要用于解释核子（质子、中子）在原子核的排列，而质子、中子核壳层相互独立、在不同能量壳层运行，每个壳层可容纳一定数量的核子。

当质子与中子填满某个核壳层，该核素就会更稳定；此外，特定核子数（2、8、20、28、50、82、126）又称为幻数，拥有这些数量的核子会形成特别稳定的核。

钛-48（Titanium-48）是钛所有同位素里丰度最高的天然同位素，具 22 个质子和 26 个中子，虽然核子数不符合幻数，但中子数（26）接近 28，因此仍具一定稳定性。

整体而言，核壳层模型在解释核结构时考虑了对称性（比如质子和中子的排列遵循类似规律、相互作用显出镜像对称性），但由于核子数量不同，加上相互作用的复杂性，这些对称性并非绝对，比如一种被称为 alpha cluster 的结构，指核的外部区域有 α 粒子以特定方式聚集形成不对称结构。

α 粒子与氦原子核相同，都具 2 个质子和 2 个中子，通常在 α 衰变过程释出，而当发生 α 衰变，钛-48 就会变成钙-44，于是大阪公立大学（Osaka Metropolitan University，OMU）团队比较了理论模型与现有实验数据，想确定钛-48 是否具对称壳层结构或 alpha cluster 结构。

结果表明，钛-48 会根据与核中心的距离不同，从壳层结构转变为 alpha cluster 结构；或者说，原子核结构可能根据质子、中子与原子核中心的距离而变化。

这项结果颠覆我们对核结构的传统理解，有望为重核内部发生的 α 衰变过程提供新线索，由于钛-48 在宇宙可能参与各种核反应，生成其他同位素，对于理解超新星爆炸、重元素合成过程具重要意义。

新论文发表在《Physical Review C》期刊。