Le noyau d'un atome n'est pas toujours rond. Il peut s'allonger comme un melon ou s'aplatir comme une citrouille. Et de cette forme dépend sa taille — comme de la forme de la pâte dépend la taille du gâteau.
Les scientifiques ont calculé la forme et la taille des noyaux des isotopes de berkélium — un élément lourd produit dans les réacteurs. Il s'avère que les noyaux aplatis sont plus grands que les allongés pour un même degré de déformation. C'est inattendu : on pensait auparavant que la taille ne dépendait que de l'écart du noyau par rapport à une sphère, et non de la direction de cet écart.
Ce vide central augmente le rayon. Le noyau semble gonfler de l'intérieur, bien qu'il contienne le même nombre de particules. Ce lien entre la forme, le remplissage des niveaux et la taille aide à mieux comprendre comment sont structurés les noyaux les plus lourds — et pourquoi certains sont plus stables que d'autres.
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2603.07596
The nuclear charge radius provides a fundamental probe of nuclear structure, yet experimental data remain rare in the actinide region. Using the deformed relativistic Hartree-Bogoliubov theory in continuum (DRHBc) with the PC-PK1 functional, we carry out a systematic investigation of prolate-oblate shape competition in odd-$$A$$ Bk isotopes. Deformation is found to play an important role in the description of charge radii $$r_c$$ by extending the density distribution. Notably, $$r_c$$ exhibits a distinct shape dependence: for a given absolute quadrupole deformation $$|\beta_2|$$, oblate shapes yield larger charge radii than their prolate counterparts in well-deformed nuclei near the mid-shell region, where the empirical formula $$r_c(\beta_2) = \left(1 + \frac{5}{4\pi}|\beta_2|^2\right) r_c(0)$$ fails to capture the observed behavior. This enhancement is attributed to a central depression (or ``bubble" structure) in the proton density, which microscopically originates from the non-occupation of the spherical $$3s_{1/2}$$($$\Omega=1/2$$) orbital in oblate minima. These findings establish a clear microscopic connection between nuclear shape, single-particle occupancy, and nuclear size.
Le berkélium doit son nom à la ville de Berkeley en Californie, où il a été obtenu pour la première fois en 1949. Pour cela, il a fallu un cyclotron et plusieurs mois de bombardement d'une cible.