Основным направлением современной ядерной физики является исследование свойств ядерной материи в экстремальных условиях высокой плотности, высокой температуры, состояний с большими угловыми моментами. Возможности для таких экспериментов значительно расширились с использованием пучков радиоактивных ядер. Это направление исследований стимулировало в свою очередь строительство новых уникальных ускорителей, новых экспериментальных методов детектирования продуктов реакции и развитие прецизионной техники детектирования отдельных атомов, измерение масс ядер с точностью ~10-7. Развитие техники эксперимента привело к неожиданным открытиям.
- Обнаружены гало-ядра - состояния ядерной материи с малой плотностью.
- Обнаружены ядерные состояния за границами нуклонной стабильности, проявляющиеся в виде резонансных состояний.
- Обнаружены новые типы радиоактивного распада - протонная и кластерная радиоактивность.
- Получили подтверждения магические числа долины стабильности, в то же время были обнаружены случаи, когда эти магические числа размываются.
- Обнаружены новые области деформированных ядер.
- Открытие новых сверхтяжелых ядер существенно расширило границы химических элементов, внесло некоторую ясность в вопрос о новых магических числах для протонов и нейтронов.
- Исследование свойств полностью ионизованных атомов поставило ряд новых проблем в астрофизических исследованиях.
- Новые экспериментальные результаты поставили перед теорией проблему - насколько надежно можно интерполировать параметры моделей, полученные для ядер долины стабильности, в область ядер, сильно перегруженных протонами или нейтронами. Известны случаи, когда такая интерполяция невозможна.
- Как меняется нуклон-нуклонное взаимодействие в ядерной среде.
- Расширение границы нейтронноизбыточных ядер по мере приближения к границе нейтронной стабильности может принести неожиданные результаты - в частности прояснить вопрос о том, насколько сильно связаны протонные и нейтронные степени свободы в ядрах, сильно перегруженных нейтронами.
- В настоящее время известные гало-ядра ограничиваются областью легчайших ядер. Совсем не исследован вопрос о возможности существования средних и тяжелых гало-ядер, сильно перегруженных нейтронами.