Cuando un neutrón o un protón penetra en un núcleo atómico, se comporta como una pelota que golpea una pared irregular: puede rebotar de muchas maneras, dependiendo de dónde impacte. Los físicos describen estas colisiones mediante el «modelo óptico», que sustituye el núcleo complejo por un potencial efectivo, como si describiéramos la pared por su altura media en lugar de por cada hueco.
El nuevo modelo, denominado East Lansing Model (ELM), refina este potencial para neutrones y protones. Su característica distintiva es una nueva forma de tener en cuenta la diferencia entre neutrones y protones en el núcleo. Los autores utilizaron datos de dispersión de neutrones y protones en núcleos esféricos con número másico A ≥ 40 y energías de haz de 10 a 100 MeV. Resultó que añadir datos de reacciones (p,n) (donde un protón se convierte en neutrón) por sí solo no cambia mucho los parámetros, pero si se introduce un nuevo parámetro relacionado con la «piel de neutrones» (el exceso de neutrones en la superficie del núcleo), el modelo se vuelve más preciso.
El modelo es especialmente útil para núcleos alejados de la estabilidad, hasta los límites de las líneas de goteo protónico y neutrónico (donde los núcleos ya no pueden retener nucleones adicionales). Las extrapolaciones del ELM producen incertidumbres menores que otros potenciales ópticos globales, lo que es importante para la astrofísica y la física de isótopos raros.
El modelo óptico del núcleo recibe su nombre por analogía con la dispersión de la luz en una esfera semitransparente: el núcleo absorbe parcialmente y dispersa parcialmente las partículas, como el vidrio esmerilado con la luz.