原子核傳統上被描述為沒有太多內部結構的球形斑點，這一圖景得到了經典殼模型的支持。然而，幾十年來，研究人員已經知道，一些激發核中的質子和中子會形成類似分子的結構，其中核子簇扮演著原子的角色。現在，中國科學院李鵬杰及其同事的實驗提供了迄今為止最明確的證據，表明原子核即使在基態也可以“聚集”。

聚類的實驗證據主要針對質子和中子數量相等的原子核。這些原子核可以分解成超穩定的阿爾法粒子，該粒子由兩個質子和兩個中子組成。添加中子會改變一切，理論和實驗表明，富中子原子核可以在基態形成團簇。例如，穩定同位素鈹 9 有四個質子和五個中子——這是兩個阿爾法原子和一個額外中子的成分。盡管鈹 9 的實驗表明存在基態團簇，但奇數個中子使理論處理更具挑戰性，而且這一圖景尚未通過最先進的計算得到驗證。

鈹 10 不穩定，但更容易建模，因此李和他的同事將同位素束發送到固體氫目標中，導致氫原子核（質子）從鈹 10 原子核中“敲除”α 原子。檢測到這種相互作用的所有三種產物——質子、α和剩余的氦6碎片——使研究人員能夠直接測量原始原子核中α的位置，并將結果與最新的計算結果進行比較。研究小組表明，鈹10的基態類似于雙原子分子，其中兩個α粒子像原子一樣運行，兩個中子像一對電子一樣繞軌道運行，形成共價鍵。