核殼層結構是一種描述原子核內部結構的模型，它將原子核看作是由不同能級的核子（質子和中子）組成的類似于原子的系統。這個模型可以解釋許多原子核的性質，例如核自旋、磁矩、電四極矩、能級躍遷等。這個模型也可以預測一些特殊的核現象，例如魔角效應、超形變、集體運動等。

核殼層結構的基本思想是，原子核中的質子和中子可以被看作是在一個勢阱中運動的粒子，這個勢阱可以近似為一個球形的諧振子勢。在這個勢阱中，質子和中子有不同的能量級別，每個能量級別可以容納一定數量的核子，這個數量受到泡利不相容原理的限制。

當一個能量級別被填滿時，核子就會躍遷到更高的能量級別，這樣就形成了不同的殼層。當某些特殊的殼層被填滿時，原子核就會變得特別穩定，這些特殊的殼層對應的核子數被稱為幻數。已知的幻數有2、8、20、28、50、82、126等。

核殼層結構模型最早由瑪麗亞·戈培爾特-邁爾和漢斯·詹森在1949年獨立提出 。他們分別從實驗數據和理論計算兩個方面發現了原子核內部存在殼層結構，并預測了一些新的穩定元素和同位素 。他們的工作為原子核物理學開辟了新的領域，并為人類探索物質結構提供了新的視角。因此，他們在1963年共同獲得了諾貝爾物理學獎。

如果一個原子核同時具有兩個幻數，那么它就被稱為雙幻數原子核，它通常具有很強的穩定性和對稱性。在輕元素區域，已經觀測到了幾種雙幻數原子核，如氦-4、氧-16等。然而，在重元素區域，雙幻數原子核就很難被制造和探測了。其中一個備受關注的重元素雙幻數候選者是氧-28，它由8個質子和20個中子組成。

氧-28的觀測對于原子核結構理論具有重要的意義，因為它可以檢驗不同的理論模型和核力參數的有效性和一致性。我們可以比較兩種先進的理論方法：一種是基于有效場論的量子色動力學的大規模殼層模型（LSSM），另一種是基于統計方法的隨機相互作用模型（RIM）。這兩種方法對于氧-28是否具有雙幻數性質，卻有不同的預測。

LSSM預測氧-28具有較大的質子半徑和較小的中子半徑，表明它沒有完全閉合的N=20殼層結構，而是呈現出一種“氧化鈣”式的結構，即8個質子和8個中子形成一個核心，外圍包裹著12個中子。RIM則預測氧-28具有較小的質子半徑和較大的中子半徑，表明它具有完全閉合的N=20殼層結構，類似于一個“超重氫”，即8個質子和20個中子形成一個球形對稱體。(www.ws46.Com)

為了產生氧-28，科學家們使用了一種叫做反應靶的技術。反應靶是一種利用高能粒子束轟擊一個固定的靶物質，從而產生新的原子核或粒子的方法。在這個實驗中，科學家們使用了一束高能的鈣核，然后轟擊一個由鈹組成的靶物質，然后用一個特殊的探測器來捕獲和分析由此產生的反應殘余物。他們發現，在反應殘余物中，有一些具有8個質子和20個中子的原子核，也就是氧-28。他們還測量了氧-28的半衰期和質量，發現它的壽命非常短，而且比預期的要輕一些。

實驗表明氧-28幾乎沒有從所謂的雙幻數狀態中獲得了任何穩定性增強，研究人員懷疑氧-28以一種短暫的共振形式存在。共振態是一種原子核被激發到一個非常高的能級，但是又沒有立即衰變的狀態。這種狀態只能持續很短的時間，然后原子核就會放出能量和粒子，回到一個較低的能級。這種共振會迅速釋放出兩個中子，首先形成氧-26，然后再釋放兩個中子形成壽命較短但相對穩定的氧-24。

總之，氧-28的首次觀測是原子核物理領域的一個重要突破，它為探索極端條件下的原子核結構提供了新的實驗數據和理論挑戰。氧-28也是一種獨特的物質形式，它由極不平衡的質子和中子組成，可能揭示出原子核內部的新奇現象。未來，隨著加速器技術和探測器技術的發展，我們有望制造和探測更多的重元素雙幻數原子核，，從而深入了解原子核的本質和多樣性。