Penelitian teoretis oleh para ilmuwan di Pusat Sains Berbasis Akselerator RIKEN, khususnya di Nishina Center, telah mengungkap karakteristik fundamental baru mengenai inti atom berat. Studi tersebut secara meyakinkan menunjukkan bahwa banyak inti atom berat tidak berbentuk seperti bola rugby yang memanjang pada satu sumbu, melainkan memiliki konfigurasi triaksial yang menyerupai kacang almond. Temuan ini secara langsung menantang model struktur nuklir tradisional yang dikembangkan oleh Aage Bohr dan Ben Mottelson pada dekade 1950-an.
Keterangan: Ilustrasi atom sering menggambarkan inti sebagai gumpalan bulat yang terdiri dari neutron dan proton
Model klasik yang telah bertahan selama tujuh puluh tahun ini mempostulatkan bahwa inti berat yang terdeformasi cenderung memanjang sepanjang satu sumbu utama, sebuah konsep yang berasal dari model tetesan cairan sebelumnya. Takaharu Otsuka, seorang ilmuwan tamu di RIKEN, merupakan tokoh sentral yang memulai keraguan terhadap asumsi mapan ini, mengemukakan hipotesis bahwa bentuk seperti kacang almond dengan penampang oval mungkin merupakan konfigurasi yang lebih alami bagi inti atom tertentu. Hipotesis awal ini dilaporkan menghadapi penolakan signifikan dari banyak fisikawan nuklir yang berpegang teguh pada kerangka kerja yang telah mapan.
Untuk memvalidasi pandangannya, Otsuka dan rekan-rekannya melakukan serangkaian perhitungan komputasi yang sangat kompleks menggunakan superkomputer Fugaku. Hasil perhitungan mereka secara tegas menunjukkan bahwa hampir semua inti terdeformasi berbentuk elipsoidal berat menampilkan bentuk triaksial ini, menandai pergeseran paradigma substansial dalam pemahaman struktur nuklir. Implikasi dari penemuan ini sangat besar bagi bidang fisika nuklir secara keseluruhan.
Jika inti memiliki bentuk triaksial, hal ini berarti inti tersebut mampu berotasi di sekitar dua sumbu alih-alih hanya satu sumbu tunggal, yang secara langsung memengaruhi pemahaman tentang dinamika rotasi nuklir dan upaya untuk mensintesis elemen superberat baru. Model Bohr-Mottelson, yang dikembangkan bersama James Rainwater, sebelumnya telah menjelaskan banyak fenomena, namun bentuk triaksial ini menambahkan dimensi baru pada deskripsi tersebut. Penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal "Physical Review C" ini diperkirakan akan memberikan pengaruh signifikan pada eksplorasi sifat-sifat inti eksotis di masa depan.
Lebih lanjut, temuan ini menunjukkan keselarasan yang menarik dengan prediksi yang berasal dari kerangka kerja simetri proxy-SU(3). Simetri proxy-SU(3) ini, yang didasarkan pada bukti eksperimental peran khusus pasangan nukleon dengan tumpang tindih spasial maksimal, telah memberikan prediksi bebas parameter mengenai variabel kolektif seperti β dan γ untuk inti bahkan-bahkan. Penemuan bentuk triaksial ini memberikan konteks eksperimental baru untuk kerangka teoretis yang lebih canggih ini, mendorong batas-batas fisika nuklir melampaui model klasik yang mendominasi selama tujuh dekade.