بیش‌تر نوترون‌ غنی در مواد را که در زمین می‌توان ساخت (هسته‌ی اتم هلیم-8) در دپارتمان آزمایشگاه آرگون در ایالات متحده ساخته شده‌اند.

اندازه‌گیری‌های جدید نشانه‌های متعددی را در نظریه‌ی هسته‌ای و مطالعه‌ی ستارگان نوترونی نشان می‌دهند.

«مولر» فیزیکدان مؤسسه‌ی آرگون می‌گوید:«این نتیجه ما قادر می‌سازد که بهترین نظریه‌ در مورد ساختار هسته‌ را مورد آزمایش قرار دهیم.» موار این پروژه را به همراه دانشجوی خود ابراهیم سولای از مؤسسه‌ی دیویسون با استفاده از یک نور‌آوری در تله‌‌ی لیزری، یک هلیم -8 را در توزیع بار کافی هسته محبوس می‌کنند. این کمیتی است که نشان می‌دهد چگونه اتم‌های دوپروتونی و شش نوترونی خودشان را برای شکل دهی یک هسته آرایه بندی می‌کنند.

برخلاف هلیم پایدار که معمولا در مواردی یک نوترون دارد با دو پروتون به طور متقارن پیوند اتمی دارد. اتم‌های ناپایدار هلیم -6 و هلیم -8 نوترون‌های اضافی دارند که تشکیل هاله‌هایی اطراف هشته‌ی فشرده‌ی مرکزی می‌دهند. در سال 2004 تیم آرگون دریافت که دو نوترون اضافی در هلیم -6 به طور متقارن در یک طرف هسته قرار می‌گیرند. یعنی چند تریلیونیم یک میلی‌متر دور از هسته!

در آخرین تحقیق این تیم، محققان کشف کردند که گروه چهار نوترون اضافی درهلیم-8 متفاوت از گروه نوترون‌های اضافی هلیم 6 هستند. چهار نوترون هلیم-8 در هاله‌ی اطراف بدون قرینه اطراف هسته قرار می‌گیرند که باعث تناوب در دینامیک هسته می‌شود.

هلیم-6 و هلیم-8 هردو رادیواکتیو هستند و نیمه‌عمر کوتاهی دارند. باید برای مشخص شدن ویژگی‌های آن‌ها روش‌های پیچیده‌ای را به کار گرفت. هلیم-8 نیمه عمری حدود یک دهم ثانیه دارد. یعنی باید اندازه گیری‌ها را به همان اندازه سریع انجام داد و یا فورا بعد از این‌که به‌وجود آمدند، آن‌ها را شناسایی کرد. این برای اولین بار بسیار مشکل است. دانشمندان به شتاب‌دهنده‌های بسیار پُرقدرتی نیاز دارند تا بتوان حداقل چند کمیت این اتم‌ها را اندازه گرفت.

در این آزمایش دانشمندان آرگون به سرپرستی «آنتونیو ویلاری» و همکارانش از سیکلوترون GANIL در شمال فرانسه، نشان دادند که می‌توان قابلیت‌هایی را بیابند که کمیت هلیم-8 را نشان دهد. هنوز هم هلیم-8 فقط کسر کوچکی از همه‌ی اتم‌ها را نشان می‌دهد که این سیکلوترون تولید می‌کند. بنابراین دانشمندان به راهی نیاز دارند که اتم‌های هدف را می‌تواند از اتم‌های ساکن اطراف جدا کند و بتوان هلیم-8 را در مدت زمان کافی مشاهده و مورد بررسی قرار داد.

برای انجام این کار دانشمندان یک «تله‌ی اتمی» با استفاده از شش نوفه‌ی لیزر ساختند که اتم‌های هلیم-8 را مهار می کنند. وقتی ذرات دیگر در این نوفه از این تله عبور می‌کنند، تقریبا هر دو دقیقه یک اتم هلیم-8 داخل آن می‌افتد. اگر اتم به یک سمت تمایل بسیار بیش‌تری داشته باشد، آن را به سمت عقب در میانه‌ی مسیر باز می‌گرداند، در این حالت نوفه‌‌های لیزر مانند میله‌های قفسه عمل می‌کنند.

وقتی اتمی به تله می‌افتد، دانشمندان زوج نوفه‌ی لیزری دیگری را به سمت آن شلیک می‌کنند. دانشمندان با پرتاب این لیزر با فرکانس معین، اتم‌ها را با فرکانس تشدید اتم مربوطه منطبق می‌کنند. مولر و همکارانش گزارش کردند به همین دلیل است که محیط اطراف هدف بسیار روشن می‌شود.

چون فرکانس تشدید اتم‌ها به ساختار هسته ‌اش بستگی دارد، هر ایزوتوپ هلیم در فرکانس دیگری روشن‌می‌شود. با کمک دقتی که نظریه‌ی اتمی در محاسبات دارد، محقیق دانشگاه ویندسور در اونتاریو قادر هستند تا فرکانس داده‌ها را برای ساختار هسته‌ی اتم هلیم-8 اندازه بگیرند.

در حالی که این تیم در آزمایشگاه فرانسه، آرگون کار خود را انجام می‌دهند،‌ به کمک دیگر دانشجویان و دانشمندان تءسیسات دیگری برای به‌دست آوردن کمیت‌های دیگر هلیم-8 و دیگر ایزوتوپ‌ها این پژوهش وارد عرصه‌ی جدیدی خواهد کرد.

تأسیسات برای نوفه‌های ایزوتوپ‌های نادر (FRIB) با همان هدف تیم آرگون، هسته‌هایی با 1000 برابر ناپایداری نسبت به اکنون تولید خواهند کرد. این کاردر حال انجام است. مولر اذعان می‌کند:«با استفاده از تأسیساتی مانند FRIB امکان بررسی بسیاری از مواد را در حالی که غیر ممکن هم می‌نماید فراهم می‌کند. این نتیجه نشان می‌دهد که ما به یک سرحد علمی رسیده‌ایم و FRIB ما را قادر می‌سازد تا این هدف را بسیار جلوتر ببریم.»