在自然界中，无论是宏观的气象现象还是微观的原子核结构，都存在着令人惊叹的“晕”效应。宏观世界里，日光和月光在某些特定气象条件下形成的光晕，如月晕和日晕，不仅美丽，还预示着天气的变化。而在微观的原子核世界里，也存在着一种奇特的“晕核”现象。
原子核，这一构成原子的核心部分，由质子和中子两种核子构成。通常情况下，随着核子数的增加，原子核的半径也会相应增大。然而，科学家在1985年发现了一种异常现象：锂-11，这个仅有3个质子和8个中子的原子核，其半径竟然与拥有82个质子和126个中子的铅-208原子核大小相近。深入研究后，科学家发现，这是因为锂-11的两个中子与其他核子的结合非常松散，导致其半径异常增大。这种特殊的核结构，与宏观世界中的月晕和日晕有着异曲同工之妙，因此被科学家命名为“晕核”。
尽管科学家在过去的四十年中已经发现了一些晕核，但其中大多数都是中子晕核。这是因为中子不带电，而质子之间的库仑力排斥作用使得质子晕的形成条件更加苛刻，即使形成，其规模也通常远小于中子晕。传统的实验手段难以探测到质子晕核，因为它们往往半径较小，难以捕捉。
然而，科学家们在爱因斯坦质能方程的启发下，找到了一个新的突破口。当自由核子结合成原子核时，会释放出能量，这部分能量反映了核子间的结合能力。通过精确测量原子核的质量，科学家可以揭示原子核内部结构的奥秘。依托兰州重离子加速器冷却储存环，科研人员测量了多个质子晕候选核的质量，并计算了它们的镜像能量差。
科研团队发现，如果质子数较多的弱束缚原子核具有晕结构，而中子数较多的深束缚镜像核中没有晕结构，就可能会呈现出镜像对称性破缺。这一猜想得到了多家核物理团队理论计算的支持。通过精确测量离子在储存环中运动的速度和周期，科研人员获取了它们的高精度质量信息。最终，他们首次提出氩-31可能是一个双质子晕核，其最外层的两个质子形成了松散的质子晕。
研究结果还支持磷-26、27，硫-27、28等质子晕候选核中存在质子晕，并澄清了质子晕候选核铝-22并非质子晕核，但其第一个1+激发态却具有质子晕结构。这一发现不仅加深了科学家对原子核内核子相互作用的理解，还为未来的核物理研究提供了新的方向。
这一基于原子核质量揭示质子晕结构的全新方法，为核物理领域的研究开辟了新的道路，也为探索更多未知的原子核结构提供了可能。
