A fissão nuclear é um processo no qual um núcleo pesado se divide em dois. A maioria dos núcleos de actinídeos (plutônio, urânio, cúrio, etc) fissão assimetricamente com um fragmento grande e um pequeno. Empiricamente, o fragmento pesado apresenta em média um elemento xenônio (com número de carga Z =54) independentemente do núcleo de fissão inicial. Compreender o mecanismo que determina o número de prótons e nêutrons em cada um dos dois fragmentos é um quebra-cabeça de longa data.

Esperava-se que a deformação dos fragmentos pudesse ter algum papel. De fato, os núcleos atômicos podem ter formas diferentes dependendo de sua estrutura interna. Alguns deles são esféricos, a maioria deles é deformada como uma bola de rúgbi e alguns têm uma deformação em forma de pêra. A estrutura interna dos núcleos varia em função do número de prótons e nêutrons que os compõem.

Para descrever dinamicamente o processo de fissão, o estado da arte da teoria nuclear foi usado por Guillaume Scamps (Universidade de Tsukuba) e Cédric Simenel (Universidade Nacional da Austrália). Esta simulação da fissão nuclear usa a mecânica quântica para levar em consideração o movimento dos núcleons nos núcleos e usa simplificações adequadas para resolver o problema de muitos corpos.

Usando esse modelo, no caso do 240Pu, verificou-se que os fragmentos de fissão são preferencialmente formados com uma deformação em forma de pêra (ver figura). Esta deformação em forma de pêra deve-se à forte repulsão de Coulomb dos dois fragmentos. Essa deformação inicial favorece os núcleos em forma de pêra em seu estado fundamental. Este é o caso do xenônio devido a alguns efeitos de estrutura interna associados a um número de prótons Z =54.

Este mecanismo é forte o suficiente para influenciar fortemente a partição de nucleons em vários sistemas de fissão. Este mecanismo foi encontrado em simulações da fissão de 230Th, 234U, 236U, 246Cm e 250Cf de acordo com as observações experimentais.

Essas descobertas podem explicar no futuro, surpreendentes observações recentes de fissão assimétrica de núcleos mais leves que chumbo, e melhorar as previsões das propriedades de fissão de núcleos exóticos que afetam a abundância de elementos produzidos nos processos astrofísicos.