النواة الذرية ليست مجرد خليط من البروتونات والنيوترونات. بل تترتب الجسيمات داخلها في طبقات، مثل الجمهور في الملعب: الصفوف السفلية ممتلئة، وكل بروتون أو نيوترون جديد يبحث عن مكان في الطبقة الأعلى. عندما يكتمل الصف، تصبح النواة مستقرة بشكل خاص — يسمي الفيزيائيون هذا بالعدد السحري (magic number).

تثير نواة القصدير-140 اهتمامًا خاصًا — فهي تحتوي على 8 نيوترونات أكثر من القصدير-132 مزدوج السحر. لطالما اختلف المنظرون: هل تتشكل هناك قشرة نيوترونية مغلقة؟ أجرى مؤلفو العمل حسابًا من المبادئ الأولى، أي انطلاقًا من أساسيات التفاعل بين الجسيمات، دون معاملات ملائمة. أخذوا تفاعلًا أثبت جدارته على نوى سحرية أخرى، واختبروه على القصدير-133 — وكانت النتائج متطابقة.

ثم افترض العلماء افتراضًا جريئًا: لنفترض أن القشرة النيوترونية في القصدير-140 مغلقة. بناءً على ذلك، حسبوا طاقة أول حالة مثارة للنواة — وهي اللحظة التي تتلقى فيها النواة دفعة من الطاقة ويقفز أحد النيوترونات إلى مستوى أعلى. إذا كانت القشرة مغلقة حقًا، فإن هذه القفزة تتطلب طاقة كبيرة — مثل القفز فوق درجة واسعة. لكن الحساب أظهر العكس: الطاقة الناتجة صغيرة. تبين أن الدرجة ضيقة، وبالتالي لا توجد قشرة مغلقة هناك. انتهى الجدل: القصدير-140 لا يخفي داخل هيكلًا سحريًا.