A pesquisa sobre a origem dos elementos ainda é de grande interesse. Muitos núcleos atômicos instáveis ​​vivem o suficiente para serem capazes de servir como alvos para futuras reações nucleares - especialmente em ambientes quentes como o interior das estrelas. E algumas das pesquisas com núcleos exóticos são, por exemplo, relacionadas à astrofísica nuclear. Nesta revisão publicada em EPJ A , Terry Fortune, da Universidade da Pensilvânia, na Filadélfia, EUA, discute a estrutura das formas instáveis ​​e não ligadas de Hélio, Lítio, e núcleos de berílio que têm proporções excepcionalmente grandes de nêutrons para prótons - chamados de núcleos leves "exóticos". O autor oferece um relato de marcos históricos em medições e a interpretação dos resultados relativos a esses núcleos.

Cada elemento químico é composto de átomos. No centro de cada átomo está um núcleo contendo núcleons, ou seja, nêutrons e prótons. Alguns núcleos são instáveis ​​e tendem a emitir um elétron, via decaimento beta, particularmente quando eles têm um grande número de nêutrons em comparação com os prótons. Por exemplo, Hélio-8, com seis nêutrons e dois prótons, é instável. Ele decai em uma forma de lítio com 3 prótons e 5 nêutrons, apelidado de Lítio-8. Eventualmente, à medida que mais e mais nêutrons são adicionados, o núcleo se torna independente da emissão de nêutrons. Mas as propriedades desses núcleos não ligados ainda podem ser investigadas, produzindo-os em uma reação nuclear e detectando seus produtos de decadência.

Nesta revisão, o autor descreve as informações experimentais disponíveis e os modelos que foram aplicados a núcleos 'exóticos'. As leis da física relacionadas às propriedades nucleares desses núcleos prevalecem, embora algumas delas não sejam tipicamente observadas em núcleos normais. O autor também delineia alguns dos enigmas não resolvidos relativos à conexão entre a estrutura microscópica e os valores das quantidades que são observáveis ​​experimentalmente - particularmente a interação entre as energias, larguras ou pontos fortes e estrutura microscópica. Por exemplo, os físicos ainda precisam resolver o que é a ocupação de um orbital, chamado 2s1 / 2, no estado fundamental do berílio-12? Ou qual é a natureza do estado fundamental não ligado do hélio-10?