Zinn-100 ist kurzlebig und zerfällt zu Indium-100 mit 49 Protonen und 51 Neutronen. Dieses extrem exotische Nuklid ist deshalb sehr schwer in ausreichender Menge herzustellen und entzieht sich weitgehend direkten, genauen Messungen. So gibt es bisher in der Literatur lediglich zwei sich widersprechende Werte für die Zerfallsenergie von Zinn-100. Um mehr über die Eigenschaften dieses besonderen Kerns zu erfahren, bieten sich theoretische Berechnungen an. Aber wie verlässlich sind die so erhaltenen Werte? Das lässt sich anhand präziser Massenmessungen von in der Nuklidkarte benachbarten Kernen überprüfen.

Am ISOLDE-Isotopenseparator des CERN gelang es, die ebenfalls kurzlebigen, neutronenarmen Indium-Isotope 99, 100 und 101 – letzteres im Grund- und einem angeregten metastabilen Zustand – herzustellen, zu trennen und zum ISOLTRAP-Massenspektrometer zu leiten. Dieses besteht aus einem Flugzeit-Instrument und einem nachgeschalteten Penningfallensystem, mit denen die Experimentatoren die Massen dieser Kerne mit hoher Präzision bestimmten.

Daraus berechneten sie die Bindungsenergien – denn die Masse eines Atomkerns setzt sich zusammen aus der Summe der Massen der enthaltenen Nukleonen, sowie der Bindungsenergie. Mit dem Wert für Indium-100 und den Literatur­werten der Zerfallsenergie ergeben sich stark widersprüchliche Werte für die Bindungsenergie von Zinn-100.

Parallel hat das Theorieteam Rechnungen von Indium, Zinn und anderen Atomkernen um den „Heiligen Gral“ Zinn-100 mit modernsten ab-initio-Methoden und Zwei- und Drei-Teilchen-Wechselwirkungen durchgeführt. Die Ergebnisse aller Methoden für Indium- sowie für neutronenreichere Zinn-Isotope zeigen jeweils dieselben Trends und stimmen gut mit den experimentellen Daten überein. Das macht die Vorhersagen für Zinn-100 ausgesprochen vertrauenswürdig. Etwas überraschend unterstützen sowohl die theoretischen Vorhersagen als auch die experimentellen Daten die ältere und nicht die neuere, eigentlich genauere Zerfallsenergie-Messung.