när ett skal är fullt (det vill säga när nukleonerna har använt alla möjliga uppsättningar av kvantnummertilldelningar) bildas en kärna av ovanlig stabilitet. Detta koncept liknar det som finns i en atom där en fylld uppsättning elektronkvantumtal resulterar i en atom med ovanlig stabiliteten inert gas. När alla protoner eller neutroner i en kärna är i fyllda skal, antalet protoner eller neutroner kallas ett ”magiskt nummer.”Några av de magiska siffrorna är 2, 8, 20, 28, 50, 82, och 126. Till exempel har 116Sn ett magiskt antal protoner (50) och 54Fe har ett magiskt antal neutroner (28). Vissa kärnor, till exempel 40Ca och 208Pb, har magiska tal av både protoner och neutroner; dessa kärnor har exceptionell stabilitet och kallas ”dubbelt Magi.”Magiska siffror anges i diagrammet för nukliderna.
fyllda skal har en total vinkelmoment, J, lika med noll. Nästa tillsatta nukleon (en valensnukleon) bestämmer J för det nya marktillståndet. När nukleoner (enskilt eller i par) är upphetsade ur marktillståndet ändrar de vinkelmomentet hos kärnan såväl som dess paritet och isospinprojektionskvanttal. Skalmodellen beskriver hur mycket energi som krävs för att flytta nukleoner från en bana till en annan och hur kvantnumren förändras. Figuren ovan visar ett energidiagram över de två fyllda skalen i marktillståndet 12C.främjande av en nukleon eller ett par nukleoner till ett ofyllt skal sätter kärnan i ett av de upphetsade tillstånden.