Kärnklyvning är en process där en tung kärna delas i två. De flesta av aktinidkärnorna (plutonium, uran, curium, etc) fission asymmetriskt med ett stort fragment och ett litet. Empiriskt sett det tunga fragmentet presenterar i genomsnitt ett xenonelement (med laddningsnummer Z=54) oberoende av den initiala klyvningskärnan. Att förstå mekanismen som bestämmer antalet protoner och neutroner i vart och ett av de två fragmenten har varit ett långvarigt pussel.

Man förväntade sig att deformationen av fragmenten kunde spela en roll. Verkligen, atomkärnorna kan ha olika former beroende på deras inre struktur. Vissa av dem är sfäriska, de flesta av dem är deformerade som en rugbyboll och några har en päronformad deformation. Kärnornas inre struktur varierar som en funktion av antalet protoner och neutroner som utgör kärnorna.

För att dynamiskt beskriva fissionsprocessen, kärnkraftsteorin har använts av Guillaume Scamps (University of Tsukuba) och Cédric Simenel (Australian National University). Denna simulering av kärnklyvningen använder kvantmekaniken för att ta hänsyn till nukleonernas rörelse i kärnorna och använder adekvata förenklingar för att lösa problemet med många kroppar.

Med den modellen, i fallet med 240Pu, det har visat sig att klyvningsfragmenten företrädesvis är bildade med en päronformad deformation (se figur). Denna päronformade deformation beror på den starka Coulomb-avstötningen av de två fragmenten. Denna initiala deformation gynnar kärnor som är päronformade i sitt grundtillstånd. Detta är fallet med Xenon på grund av vissa interna struktureffekter associerade med ett antal protoner Z=54.

Denna mekanism är tillräckligt stark för att starkt påverka uppdelningen av nukleoner i flera klyvningssystem. Denna mekanism har hittats i simuleringar av klyvningen av 230Th, 234U, 236U, 246Cm och 250Cf i överensstämmelse med de experimentella observationerna.

Dessa fynd kan förklara i framtiden, överraskande nyligen observationer av asymmetrisk klyvning av lättare kärnor än bly, och förbättra förutsägelser om klyvningsegenskaper hos exotiska kärnor som påverkar mängden av element som produceras i de astrofysiska processerna.