Maria Goeppert Mayer, nhà vật lý người Mỹ gốc Đức, đã phát triển lý thuyết cho rằng hạt nhân nguyên tử cấu tạo gồm một số lớp vỏ, hoặc mức quỹ đạo. Sự phân bố của proton và neutron giữa các lớp vỏ này tạo ra mức độ ổn định đặc trưng cho từng loại hạt nhân.