En un núcleo cuya relación N/Z es demasiado grande, el principio de exclusión de Pauli obliga a que muchos de los neutrones se encuentren en estados con energías elevadas. Esto hace que el sistema sea menos estable. Para un N fijo, la adición de protones también hace que estos sistemas altamente ricos en neutrones sean más estables, porque la interacción entre los protones y los neutrones es atractiva, y los protones pueden pasar a estados de baja energía.
No existe una barrera de Coulomb para los neutrones, por lo que si un neutrón tiene una energía lo suficientemente alta como para escapar, simplemente lo hace, sin necesidad de hacer un túnel. Incluso si el sistema está ligado, el sistema sufre una desintegración beta hacia la línea de estabilidad.
No obstante, hay algunos sistemas con N/Z muy altos que son estables frente a la emisión de neutrones. Por ejemplo, el 8He está ligado y tiene una vida media de 119 ms.
Los dos sistemas de neutrones puros que, según los teóricos, tienen más posibilidades de mantenerse unidos son N=2 (el dineutrón) y N=4. Las búsquedas experimentales de dineutrones durante décadas no han logrado encontrar ninguno, por lo que estamos bastante seguros de que no están unidos. Estas personas afirmó haber detectado el sistema N=4, con un tiempo de vida de al menos ~100 ns, lo que significa que tendría que estar ligado, aunque no estable con respecto a la desintegración beta. Que estén en lo cierto es una cuestión totalmente diferente. Yo no apostaría ni un paquete de seis por ello.
