Når et skall er fullt (det vil si når nukleonene har brukt opp alle mulige sett med kvantumnummeroppgaver), dannes en kjerne av uvanlig stabilitet. Dette konseptet ligner det som finnes i et atom hvor et fylt sett med elektronkvantum tall resulterer i et atom med uvanlig stabiliteten inert gass. Når alle protoner eller nøytroner i en kjerne er i fylte skall, antall protoner eller nøytroner kalles en » magisk tall.»Noen av de magiske tallene er 2, 8, 20, 28, 50, 82, og 126. For eksempel har 116Sn et magisk antall protoner (50) og 54Fe har et magisk antall nøytroner (28). Noen kjerner, for eksempel 40Ca og 208Pb, har magiske tall av både protoner og nøytroner; disse kjernene har eksepsjonell stabilitet og kalles «dobbelt magi.»Magiske tall er angitt på diagrammet av nuklider.
Fylte skall har totalt vinkelmoment, J, lik null. Den neste tilsatte nukleon (en valens nukleon) bestemmer J av den nye grunntilstanden. Når nukleoner (enkeltvis eller i par) er begeistret ut av grunntilstanden, endrer de kjernens vinkelmoment, så vel som dets paritet og isospinprojeksjonskvantum tall. Shell-modellen beskriver hvor mye energi som kreves for å flytte nukleoner fra en bane til en annen og hvordan kvante tallene endres. Figuren over viser et energidiagram over de to fylte skallene i grunntilstanden TIL 12C. Fremme av et nukleon eller et par nukleoner til et ufylt skall setter kjernen i en av de opphissede tilstandene.