In che modo la stabilità nucleare è correlata al rapporto neutrone-protone?
Risposta:
Il nucleo è instabile se il rapporto neutrone-protone è inferiore a 1: 1 o maggiore di 1.5.
Spiegazione:
A distanza ravvicinata, esiste una forte forza nucleare tra i nucleoni. Questa forza attrattiva viene dai neutroni.
Più protoni nel nucleo hanno bisogno di più neutroni per legare il nucleo insieme.
Il grafico seguente è un diagramma del numero di neutroni rispetto al numero di protoni nelle varie stalle isotopi.
I nuclei stabili si trovano nella banda rosa nota come cintura di stabilità.
Hanno un rapporto neutrone / protone tra 1: 1 e 1.5.
Man mano che il nucleo si ingrandisce, le repulsioni elettrostatiche tra i protoni si indeboliscono.
La forza nucleare forte è circa 100 volte più forte delle repulsioni elettrostatiche.
Funziona solo su brevi distanze.
Dopo una certa dimensione, la forza forte non è in grado di tenere insieme il nucleo.
L'aggiunta di neutroni extra aumenta lo spazio tra i protoni.
Ciò riduce le loro repulsioni ma, se ci sono troppi neutroni, il nucleo è di nuovo sbilanciato e decade.