東京工業大學的科學家擴展了現有的數學模型，以便更準確地預測裂變反應的產物。
核裂變，又稱核分裂，是指由重的原子核(主要是指鈾核或鈽核)分裂成兩個或多個質量較小的原子的一種核反應形式。原子彈或核能發電廠的能量來源就是核裂變。其中鈾裂變在核電廠最常見，熱中子轟擊鈾-235原子後會放出2到4個中子，中子再去撞擊其它鈾-235原子，從而形成鏈式反應。數十年來，全球的核電廠都採用原子核裂變的方式製造能量，但我們對裂變反應的理解和模型仍存在許多空白。
科學家早已觀察到，在各種裂變反應中，存在四種基本模式。這些模式與核完全分裂(斷裂)之前生成的兩個新核的形狀有關。其中兩種被稱為標準模式，具有不對稱性；它們產生較輕的核和較重的核。另外兩種分別被稱為超長和超短裂變模式，兩者都分裂出兩個幾乎相同的原子核。
現有的，用於預測各種重元素裂變產物(及其動能)的一種模型涉及3-D Langevin方程。方程基於三個變量，變量由即將完全斷裂成兩部分的原子核所定義：左右碎片中心之間的距離、尖端的變形以及它們在質量或體積上的差異，後者也被稱為質量不對稱性。
儘管該模型已成功用於許多重核元素的裂變過程，但其預測結果未能與某些鐨(256Fm和258Fm)和鍆(260Md)同位素的實驗數據相匹配。
為了增強模型，東京工業大學的科學家團隊，包括Satoshi Chiba教授，使用了4-D Langevin方程。這個新模型的方程式，將之前的碎片裂紋尖端變形量用兩個獨立變量代替，允許碎片尖端變形量不同，可以更好地刻畫個別同位素的標準裂變模式和超短裂變模式。
新增的額外自由度使得新模型能夠用於舊模型無能為力之處。256F的實驗數據顯示，對於這種同位素的裂變過程而言，標準裂變模式佔主要地位；而對258Fm和260Md，超短裂變模式似乎佔優。研究小組推斷，斷裂時兩個碎片的形狀對裂變產物及其動能具有非常直接的影響，並且迫使碎片尖端變形導致預測不準確。
「3-D Langevin方程無法解決同位素在標準和超短裂變模式之間過渡時的情況。現在，通過我們的4-D Langevin模型，問題解決了。」Chiba解釋道。
該團隊計劃進一步改進該模型，以增強其對更多原子核的裂變反應的預測能力。使用這樣的模型，研究人員可以更容易地研究和解釋與裂變有關的現象，例如上述鐨同位素的轉變。 「我們的模型讓我們能夠以一致的方式解釋這些轉變是如何發生的，」Chiba總結道。毋庸置疑，如果我們打算不斷改進現有核技術以確保可靠的能源產出，那此類研究至關重要。