Πυρήνες με ποσοστό πρωτονίων στον αριθμό πρωτονίων Ζ πολύ μεγαλύτεροι ή πολύ μικρότεροι απ΄τους πυρήνες που βρίσκονται στην φύση. Οι μελέτες του πυρήνα αφορούν εξαιρετικές συνθήκες όπου ο πυρήνας είναι πολύ μικρότερος κατά κάποιον τρόπο από αυτούς που βρίσκονται στην φύση, είναι σε προταρειαότητα στην πυρηνική έρευνα. Τέτοιες εξαιρετικές συνθήκες περιλαμβάνουν σε υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πυκνόηττα (μερικές φορές μεγαλύτερη πυρηνική πυκνότητα) όπως και αυτοί με μεγαλύτερες ή μικτρότερες Ν/Ζ αναλογίες. Το ποσοστό Ν/Ζ εξαρτάται από την φύση των πυρήνων έλξης που συνδέει τα πρωτόνια με τα νετρόνια στον πυρήνα και ως ανταγωνιστικά και περίπλοκα διαδροάνε με το καταλυτικό Coulomb ή την ηλεκτρική ενέργεια που απωθεί τα τετικά φορτισμένα πρωτόνια.