在自然界中，無論是宏觀的氣象現象還是微觀的原子核結構，都存在著令人驚嘆的“暈”效應。宏觀世界里，日光和月光在某些特定氣象條件下形成的光暈，如月暈和日暈，不僅美麗，還預示著天氣的變化。而在微觀的原子核世界里，也存在著一種奇特的“暈核”現象。
原子核，這一構成原子的核心部分，由質子和中子兩種核子構成。通常情況下，隨著核子數的增加，原子核的半徑也會相應增大。然而，科學家在1985年發現了一種異?，F象：鋰-11，這個僅有3個質子和8個中子的原子核，其半徑竟然與擁有82個質子和126個中子的鉛-208原子核大小相近。深入研究后，科學家發現，這是因為鋰-11的兩個中子與其他核子的結合非常松散，導致其半徑異常增大。這種特殊的核結構，與宏觀世界中的月暈和日暈有著異曲同工之妙，因此被科學家命名為“暈核”。
盡管科學家在過去的四十年中已經發現了一些暈核，但其中大多數都是中子暈核。這是因為中子不帶電，而質子之間的庫侖力排斥作用使得質子暈的形成條件更加苛刻，即使形成，其規模也通常遠小于中子暈。傳統的實驗手段難以探測到質子暈核，因為它們往往半徑較小，難以捕捉。
然而，科學家們在愛因斯坦質能方程的啟發下，找到了一個新的突破口。當自由核子結合成原子核時，會釋放出能量，這部分能量反映了核子間的結合能力。通過精確測量原子核的質量，科學家可以揭示原子核內部結構的奧秘。依托蘭州重離子加速器冷卻儲存環，科研人員測量了多個質子暈候選核的質量，并計算了它們的鏡像能量差。
科研團隊發現，如果質子數較多的弱束縛原子核具有暈結構，而中子數較多的深束縛鏡像核中沒有暈結構，就可能會呈現出鏡像對稱性破缺。這一猜想得到了多家核物理團隊理論計算的支持。通過精確測量離子在儲存環中運動的速度和周期，科研人員獲取了它們的高精度質量信息。最終，他們首次提出氬-31可能是一個雙質子暈核，其最外層的兩個質子形成了松散的質子暈。
研究結果還支持磷-26、27，硫-27、28等質子暈候選核中存在質子暈，并澄清了質子暈候選核鋁-22并非質子暈核，但其第一個1+激發態卻具有質子暈結構。這一發現不僅加深了科學家對原子核內核子相互作用的理解，還為未來的核物理研究提供了新的方向。
這一基于原子核質量揭示質子暈結構的全新方法，為核物理領域的研究開辟了新的道路，也為探索更多未知的原子核結構提供了可能。
