同中子素其定义是两个不同质子数的核素，具有相同的中子数。例如：15N与16O都具有8个中子。质子与中子的各方面性质都极其相似，为了能很好地分辨，可以看成是核子的不同的同位旋（ t）态，它的第三分量 t3=± 1/2分别表示质子中子。
概念
来源
此词汇是由德国物理学家K.古根海玛所创，是将英文同位素（英语：isotope）中的“p”置换成代表中子的“n（neutron）”。
周期表的稳定核素中，有7种同中子素共具最高82个中子，其次是有5种同中子素具50个中子与20个中子。中子为魔数的同中子素，其稳定核素较多。
理论
核子之间存在很强的相互作用力——核力，其作用范围大约 10-15m，即核力是短程强相互作用力。核力只发生在邻近的核子之间，因此核力具有饱和性，核力的大小与核子的电荷量没有关系。当质子数中子数为幻数时原子核呈现球形，当远离幻数时，形状相对稳定可以称为有硬形变，介于这两者之间的情况为软形变，当原子核具有一种或两种以上的形状时即为形状共存。对于奇 A 核、奇奇核来说，两相邻转动带间的能级差随着角动量的变化不再呈线性关系，而是出现锯齿形，此现象即为旋称劈裂。在低自旋的地方奇自旋的能量比偶自旋的能量高，而在高自旋区偶自旋能量则比奇自旋的高，这即为旋称反转。
A=130~140 质量区的过渡原子核，有 γ 软形状并且由于结构特征相对球形核来说较为复杂，因此通过理论很难对其做系统描述。例如：长椭、扁椭、三轴集体激发；形状共存；准粒子激发（高 K 同核异能态）都是由相似的实验能级确定的。实验方面，观察到了 130Xe~140Gd 的 N=76 偶偶同中子素的高自旋结构包括准 γ 带，这为本工作就这一同位素链展开的研究及结果的正确性提供了有利参考。可以采用硬三轴势和 γ 不稳定势来讨论原子核低位态的性质，但是，这两种模型都不能产生不同的原子核能谱。理论方面， Yoshinaga 等人利用对截断壳模型假设集体核子对的角动量为 0 和 2 两种情况，很好地再现了 Xe，Ba，Ce 和 Nd 的 E 跃迁性质。
RMF理论对N60同中子核素形状演化的研究
理论框架
原子核结构中的临界点对称性已经引起了许多人的关注。一些物理体系(原子核、分子和原子结团等)在它们的平衡态结构的形状上有一定的特征，这些核的形状在有些情况下是刚性的，然而，在少数几种情况下核的结构是非常松软的。
当前，一个值得考虑的问题是如何去描述相变点的特征。在传统的相互作用玻色子(IBM)模型下，原子核的结构可以被看作是由U(6)对称的玻色子组成的系统，它存在3种动力学对称性：U(5)，SU(3)和O(6)，几何学上分别对应为球型振动、轴向形变旋转和γ不稳定旋转。在IBM模型下，X(5)对称是介于U(5)和SU(3)对称之间的临界点结构，而E(5)对称可以描述U(5)和O(6)动力学对称之间的相变区域。X(5)[E(5)]临界点对称可以应用到原子核的球形和γ不稳定对称之间的第1或第2形状相变。
近年来，相对论平均场(RMF)理论在描述原子核的性质方面取得了很大成功，许多人已把RMF理论应用到原子核形状演化的研究中。孟杰等 已经把RMF理论应用到Sm同位素链的研究中，并且指出Sm具有介于球形U(5)和轴对称SU(3)之间的临界点结构。
计算分析
RMF理论作为原子核微观模型的一种，能够提供许多关于单粒子能级、壳结构等多方面的详细信息。这些信息对于研究原子核结构和其形变情况具有很大的作用。N=60同中子核素质子的单粒子能级，能级的范围在2-15 MeV之间，黑线表示费米能。其中，横坐标所示的质子数对应于各自的单粒子能级。
从图中可以发现，在质子幻数核 Sn附近的能隙比较大。 Sn是典型的球形核，但是随着质子数的增加， Ba附近的能隙与前者相比变得很小。当能隙变小的时候原子核容易发生形变。从图中可以看到 Xe和 Ba介于球形核与变形核之间，最有可能具有形状演化的临界点结构。同理， Ru和 Pd也可能具有这种临界点结构。