对极端条件下的物理系统进行研究，可以深入了解其组织和结构。在核物理领域，富中子同位素，尤其是中子与质子比明显不同于稳定核的轻同位素，为现代核结构理论提供了严格的检验标准。这些同位素以非常短暂的共振形式存在，通过自发中子发射衰变。
研究人员观察到富含中子的同位素 28O 和 27O 衰变为氧-24，为核结构理论提供了新的见解，并表明 "反转岛 "延伸到了氧同位素，从而能够对多中子相关性和奇异系统进行详细研究。
东京工业大学物理系助理教授近藤洋介（Yosuke Kondo）领导的一个国际研究小组在发表于《自然》（Nature）上的一项新研究中，首次观测到两种这样的同位素--氧-28（28O）和氧-27（27O）--分别通过四个和三个中子衰变为氧-24。28O 核由 8 个质子和 20 个中子组成，它是标准壳模型核结构图中少数几个"双魔力"核之一，因此具有重大意义。
这项研究的成功得益于理化学研究所 RI 光束工厂的能力，它可以产生与厚液氢活动靶和多中子探测阵列耦合的不稳定核子强光束。高能 29F 光束产生的质子诱导核子剔除反应生成了中子不结合同位素 27O 和 28O。研究人员观测了这些同位素，并通过直接探测其衰变产物研究了它们的性质。
28O 和 27O 同位素对现代核结构理论进行了严格的检验，拓展了我们的知识视野。资料来源：东京工业大学
他们发现，27O 和 28O 都以窄低共振形式存在，并将它们的衰变能量与复杂的理论模型结果进行了比较--一种是大规模壳模型计算，另一种是基于量子色动力学有效场理论新开发的统计方法。大多数理论方法都预测这两种同位素具有更高的能量。Kondo博士指出："具体来说，统计耦合簇计算表明，27O和28O的能量可以为这类ab initio方法中考虑的相互作用提供有价值的约束。"
"研究人员还研究了从 29F 射束中产生 28O 的截面，发现它与 28O 没有表现出封闭的 N = 20 壳结构相一致。"Kondo博士解释说："这一结果表明，'反转岛'，即中子轨道之间的能隙减弱或消失，已经超出了氟同位素28F和29F的范围，延伸到了氧同位素。"
Kondo 博士解释说："目前的发现为我们提供了新的见解，尤其是对中子含量极高的原子核的见解，从而加深了我们对核结构的理解。此外，利用本研究中使用的多中子衰变光谱技术，还可以对多中子相关性进行详细调查，并对其他奇异系统进行研究。"
希望未来的研究能揭开更多原子核的神秘面纱。