到目前为止，实验上无法获得具有超过100个质子的核的尺寸和形状。激光光谱学是测量外来原子及其原子核的基本性质的既定技术。这项技术第一次被扩展到精确测量重元素n的三种同位素的原子壳中的原子能级的光学激发，其在其原子核中含有102个质子并且不是天然存在的。这是由GSIHelmholtzzentrumfürSchwerionenforschung的科学家带领的国际团队报告的。在使用强力粒子加速器的聚变反应中，可以以每秒几个原子的微量产生重元素的核。获得的结果由核模型很好地描述，这表明原子核具有气泡状结构，其中心密度低于其表面密度。结果发表在最近的一篇文章中物理评论快报。
原子由被电子壳包围的带正电的核组成。内部电子穿透原子核的体积，因此原子能级受原子核的大小和形状的影响。例如，由不同数量的中子导致的两个不同原子核的尺寸差异导致电子能级的小的偏移。使用激光可以精确测量这些能量。通过改变频率和相应的激发电子到更高能级所需的光的颜色来追踪能量变化。到目前为止，这种方法只适用于较轻元素的同位素，这些元素以较高的生产速率生产，其原子结构已经从具有丰富的长寿命或稳定同位素的实验中得知。在聚合反应中，高于镉(Fm，Z = 100)的元素的核可以以每秒几个原子的微量产生，并且通常仅存在最多几秒。因此，迄今为止，它们的原子结构无法用激光光谱方法获得。
在目前的实验中，通过在GSI加速器设施的速度过滤器SHIP处钙离子与铅的融合产生了n同位素。为了能够进行激光光谱分析，高能铌原子在氩气中停止。结果是基于在GSI进行的先前实验，探索了n的原子跃迁(No)。大约60年前发现了原子序数为102的化学元素。最近的实验研究了同位素No-254，No-253和No-252，它们的核中组成中子的数量与激光光谱不同。对于同位素No-252，实验可用的速率达到低于每秒一个离子的值。
根据各个同位素的激发频率的测量，确定No-252和No-254的所需激光的颜色偏移。对于No-253，由单个未配对的奇数中子引起的线分裂为若干超精细分量也被解决。原子核的大小和形状是从使用诺贝尔原子结构的理论计算推导出来的，这些原子结构是与德国亥姆霍兹研究所，荷兰格罗宁根大学和荷兰大学的科学家合作进行的。澳大利亚悉尼新南威尔士州。结果证实，n同位素不是球形，而是像美式橄榄球一样变形。测得的尺寸变化与GSI科学家和美国密歇根州立大学的核模型计算一致。这些计算预测所研究的原子核在其中心的电荷密度低于其表面的电荷密度。
由于这些开创性的研究，激光光谱技术可以获得更多的重核素，从而能够系统地研究重核区域内尺寸和形状的变化。到目前为止，这些实验只能在GSI进行，并且可以对最重元素的原子和核结构进行独特的深入理解。该结果还将在未来的设施FAIR(反质子和离子研究设施)中发挥作用，该设施目前正在GSI建设中。在FAIR的超级碎片分离器的低能量分支中也可以采用相同的技术和方法。