ปแบบที่ผิดธรรมชาติของคาร์บอนได้ถูกค้นพบแล้ว โดยมีขนาดของนิวเคลียสที่ใหญ่มาก ทำให้นิวเคลียสของธาตุขนาดใหญ่อย่างทองแดงหรือสังกะสีนั้นเล็กไปเลย ซึ่งเป็นการทดลองที่ทำขึ้นที่เครื่องเร่งอนุภาคในญี่ปุ่น การค้นพบนี้ได้ตีพิมพ์ลงวารสาร Physical Review Letters

นักวิทยาศาสตร์ 2 ท่านจากมหาวิทยาลัย Florida State คือ Kirby Kemper และ Paul Cottle ลงในวารสารวิชาการ Physics

ภาพวงแหวน Borromean ด้านซ้ายและแผนภาพอะตอมคาร์บอน 22

คาร์บอน 22 ซึ่งนิวเคลียสประกอบด้วย 16 นิวตรอนและ 6 โปรตอน ทำให้เป็นอะตอมที่หนักที่สุดเท่าที่เคยเจอมาในกลุ่ม "halo nucleus" ในอะตอมแบบนี้อนุภาคข้างในนิวเคลียสจะสามารถกระโดดออกมาจากนิวเคลียส กลายเป็นวงโคจรของอนุภาค
เนื่องด้วยอะตอมของคาร์บอน 22 นั้นประกอบด้วยนิวตรอนจำนวนนับไม่ถ้วน ทำให้อะตอมดังกล่าวไม่มีความสเถียรและแตกออกจากกันอย่างรวดเร็ว แล้วกลายเป็นอะตอมที่มีขนาดเล็ก แต่อะตอมนี้ก็ยังคงสเถียรกว่าที่นักวิทยาศาสตร์เคยคาดคิดไว้ การที่อะตอมมีความสเถียรเพิ่มขึ้นนั้นเเพาะอนุภาค 3 อนุภาค คือ 2 นิวตรอนและ 1 นิวเคลียส ซึ่ง halo nucleus นี้ทำปฏิกิรยาในแบบที่ยากที่นักฟิสิกส์จะสร้างโมเดลออกมา เพราะความซับซ้อนทางคณิตศาสตร์ที่จำเป็นในการใช้อธิบายที่เรียกว่า "ปัญหา three body"

ความสเถียสที่คาดไม่ถึงนี้ ทำให้อะตอมแบบ halo nucleus นี้ถูกเรียกว่าอะตอมแบบ Borromean ซึ่งเป็นคำเรียกรูปแบบภาพวาดลายโบราณของวงแหวน 3 วงที่เชื่อมกันภายใน หากเอาวงแหวนใดออก อาจทำให้วงแหวนทั้ง 3 อันแยกออกจากกันได้ วงแหวน Borromean นี้ถูกใช้เป็นสัญลักษณ์ของความสเถียรและเป็นอันหนึ่งอันเดียวกันของ 3 ส่วน ตามประเพณีในส่ิงของแกะสลักและอำนาจของครอบครัว

การเจอและวิเคราะห์คาร์บอน 22 นั้นถูกจัดว่าเป็นหลักในวงการฟิสิกส์ที่ท้าทายศาสตร์ด้านนิวเคลียร์ฟิสิกส์ ซึ่งอะตอมรูปแบบนี้จะเกิดขึ้นอย่างมากจากเครื่องมือทางฟิสิกส์ใหม่ ๆ และเครื่องตรวจจับที่มีความว่องไวขึ้น ซึ่งจะทำให้เกิดศักราชใหม่แห่งการศึกษาศาสตร์ด้านอะตอมหนักและอะตอมที่มี ความแปลกต่อไป ซึ่งนี้แสดงว่านักฟิสิกส์ต้องมีงานทำอีกมากแน่นอน

ที่มา - physorg.com