Lorsqu'un neutron ou un proton pénètre dans un noyau atomique, il se comporte comme une balle qui frappe un mur irrégulier : la rebond peut varier selon l'endroit où il touche. Les physiciens décrivent ces collisions à l'aide d'un « modèle optique » qui remplace le noyau complexe par un potentiel effectif, comme si l'on décrivait le mur par une hauteur moyenne plutôt que par chaque creux.

Le nouveau modèle, nommé East Lansing Model (ELM), affine ce potentiel pour les neutrons et les protons. Sa particularité est une nouvelle façon de prendre en compte la différence entre neutrons et protons dans le noyau. Les auteurs ont utilisé des données de diffusion de neutrons et de protons sur des noyaux sphériques avec un nombre de masse A ≥ 40 et des énergies de faisceau de 10 à 100 MeV. Il s'est avéré que l'ajout de données sur les réactions (p,n) (où un proton se transforme en neutron) ne modifie pas fortement les paramètres en soi, mais si l'on introduit un nouveau paramètre lié à la « peau de neutrons » (l'excès de neutrons à la surface du noyau), le modèle devient plus précis.

Le modèle est particulièrement utile pour les noyaux éloignés de la stabilité, jusqu'aux limites des lignes d'égouttement proton et neutron (où les noyaux ne peuvent plus retenir les nucléons supplémentaires). Les extrapolations ELM donnent des incertitudes plus faibles que d'autres potentiels optiques globaux, ce qui est important pour l'astrophysique et la physique des isotopes rares.