يتم تحديد الأعداد السحرية للنواة جزئيًا بواسطة طاقة فصل النيوكلونات “البروتونات أو النيوترونات” من أوربيتال واحد والتي ترتبط بدوران البروتونات والنيوترونات في النواة.
تم تقديم مصطلح طاقة فصل النيكلونات من أوربيتال واحد من قِبَل الحائزين علي جائزة نوبل (ماريا ماير-Maria Goeppert Mayer ) و (ج.هانز د.جينسين-J. Hans D. Jensen) في عام 1949، حيث قاموا بشرح انقسام الحالات الكمومية للبروتونات والنيوترونات ، ولا يزال مصدرها الفعلي للقوة النووية غير مفهوم بالكامل.

توصل الباحثون إلى أن الرقم السحري (6) مهم بشكل خاص لأنه ينبغي أن يسمح بالتحقق بدقة من أصل طاقة فصل النيوكلونات من أوربيتال واحد، ومع ذلك فإن وجود أنواع ذرية مع الرقم السحري (6) لم يتم تأكيده بعد .

الآن، قام فريق أبحاث دولي بقيادة جامعة أوساكا بتغيير هذا الوضع من خلال تحديد أنواع من الكربون والتي تمتلك رقمًا سحريًا من ستَّة بروتونات .
ولقد أجروا تجارب سمحت لهم بقياس نصف قطر البروتونات في أنوية نظائر الكربون المختلفة، والنظائرُ صورٌ مختلفةٌ لذرات العنصر الواحد تتفق في العدد الذري “البروتونات” وتختلف في العدد الكتلي “مجموع البروتونات والنيوترونات”.
ومن المثير للاهتمام أنّ نظائر الكربون المختلفة أظهرت أنّ نصف قطر البروتون متشابه جدًا فيما بينهم وقد نشروا تلك النتائج في مجلة .Nature communications

يقول المؤلف الأول للدراسةDinh Trong Tran : إنّ الجمع بين نتائج القياس الإشعاعي، ومعدلات الانتقال الإلكتروني الرباعي، وبيانات الكتلة الذرية، سمحت لنا بتحديد نظير الكربون مع رقم سحري دائم من ستَّة برتونات .
للمساعدة في فهم تلك النتائج التجريبية، أجري الباحثون عمليات حسابية، حيث توافق نصف قطر البروتون المحسوب بشكل جيد مع القيم التجريبية، وأيضًا قاموا بدراسة طاقة انقسام البروتونات والنيوترونات في أوربيتال واحد في نظائر الكربون عن طريق تحليل البيانات التجريبية والنظرية للطاقة لإضافة بروتون أو إزالة آخر من نواة كل نظير .

يوفر تحديد الرقم السحري (6) طرقًا للتحقيق في منشأ طاقة انقسام البروتونات والنيوترونات في أوربيتال واحد في نواة الذرة.
وتزيد النتائج التي توصل إليها الفريق من المعرفة الأساسية لطاقة فصل النيوكلونات من أوربيتال واحد، وأصل الرقم السحري، واستقرار النواة، وهو ما يساهم في نهاية المطاف على الفهم الشامل للفيزياء النووية.