从上面看到的ISOLDE设施。来源：CERN
然而，在过去的几十年里，试图从第一性原理描述原子核的从头开始理论计算，已经开始改变我们对原子核的理解。与传统的核模型相比，这些计算需要的假设更少，而且它们具有更强的预测能力。也就是说，因为到目前为止，它们只能用来预测在一定原子质量下原子核的性质，它们不能总是与所谓的DFT计算相比较，DFT计算同样是基础和强大的，而且已经存在了更长的时间。这样的比较对于建立一个全面适用的核模型至关重要。
刚刚发表在《Physical Review Letters》的一篇论文中,一个国际研究小组在欧洲核子研究中心的CERN's ISOLDE设施显示出一种独特的高质量的实验数据。
(a) 65Ni共振的频率-时间谱，(b)时间离子束结构，(c)激光光谱共振谱。(d) 70Ni的共振。
“我们的研究表明，从第一性原理出发的精确核理论不再是一个梦想，”CERN的Stephan Malbrunot说，他是这篇论文的第一作者。“在我们的工作中，计算结果与我们的镍核ISOLDE数据一致，在一个小的理论不确定性范围内。”
Malbrunot及其同事在ISOLDE利用一套实验方法，包括一种检测短寿命原子在激光照射下发出的光的技术，确定了一系列短寿命镍核的(电荷)半径，这些核具有相同数量的质子28，但中子数不同。这28个质子填充了原子核内的一个完整的壳层，导致原子核比其相邻的原子核更牢固、更稳定。这种“神奇”核是核理论的优秀测试案例，就其半径而言，镍核是最后一个未被探索的神奇核，其质量在可以进行从头算和DFT计算的质量区域内。
Ni同位素相对于60Ni的核电荷半径Rc (a,c)和微分δ r2c⟩60,a (b,d)作为参考。将实验数据与理论结果进行了比较。
将ISOLDE半径数据与三次从头计算和一次DFT计算进行比较，研究人员发现，计算结果与数据一致，而且彼此一致，理论不确定性在百分之一以内。
“在这种精度水平上达成的协议表明，最终将有可能建立一个适用于整个原子核图的模型，”Malbrunot说。
从上面看到的ISOLDE设施。
