når en skal er fuld (det vil sige, når nukleonerne har brugt alle de mulige sæt kvantetalopgaver), dannes en kerne med usædvanlig stabilitet. Dette koncept svarer til det, der findes i et atom, hvor et fyldt sæt elektronkvantumnumre resulterer i et atom med usædvanlig stabiliteten inert gas. Når alle protoner eller neutroner i en kerne er i fyldte skaller, antallet af protoner eller neutroner kaldes et “magisk tal.”Nogle af de magiske tal er 2, 8, 20, 28, 50, 82, og 126. For eksempel har 116Sn et magisk antal protoner (50) og 54Fe har et magisk antal neutroner (28). Nogle kerner, for eksempel 40Ca og 208pb, har magiske tal på både protoner og neutroner; disse kerner har enestående stabilitet og kaldes “dobbelt magi.”Magiske tal er angivet på diagrammet af nukliderne.
fyldte skaller har en total vinkelmoment, J, lig med nul. Den næste tilføjede nukleon (en valensnukleon) bestemmer J for den nye jordtilstand. Når nukleoner (enkeltvis eller parvis) ophidses ud af jordtilstanden, ændrer de kernens vinkelmoment såvel som dens paritet og isospin projektionskvantumnumre. Shell-modellen beskriver, hvor meget energi der kræves for at flytte nukleoner fra en bane til en anden, og hvordan kvantetallene ændres. Figuren ovenfor viser et energidiagram over de to fyldte skaller af jordtilstanden på 12c. fremme af et nukleon eller et par nukleoner til en ufyldt skal sætter kernen i en af de ophidsede tilstande.