Video Transcript
Le rapport entre les neutrons et les protons dans un atome de vanadium 51, 51 23 V, est d’environ 1,22 pour 1. Lorsque le nombre de protons dans un atome augmente, comment le rapport entre les neutrons et les protons varie-t-il ? (A) Il augmente. (B) Il augmente jusqu’à atteindre le rapport de l’uranium, puis diminue. (C) Il augmente jusqu’à atteindre le rapport de l’uranium, puis se stabilise. (D) Il diminue. Ou (E) il diminue jusqu’à atteindre le rapport de l’uranium, puis augmente.
La stabilité des atomes dépend du rapport entre leurs protons et leurs neutrons. Nous pouvons constater comment ce rapport varie en observant la vallée de stabilité. Commençons d'abord par libérer un peu d’espace. Les éléments légers sont stables lorsque le nombre de protons est approximativement égal au nombre de neutrons. En d’autres termes, les éléments très légers, dont le nombre de protons est d’environ 20 ou moins, sont stables avec un rapport de leur nombre de neutrons sur leur nombre de protons de un pour un.
Dans le cas des éléments de masse moyenne, nous constatons qu’ils sont stables lorsque leur nombre de neutrons est un peu plus grand que leur nombre de protons. Par exemple, le vanadium 51 est stable lorsqu'il possède 28 neutrons et 23 protons, ce qui lui confère un rapport neutrons sur protons d’environ 1,22 pour un. Dans le cas des éléments plus lourds, nous constatons que ce rapport augmente davantage. Considérons un noyau très lourd, comme le plomb 208 par exemple, qui est le noyau stable le plus lourd. Cela signifie qu'il s'agit du noyau le plus lourd qui ne subit pas de décroissance radioactive spontanée.
Le plomb 208 contient 82 protons et 126 neutrons. Ceci signifie que son rapport neutrons sur protons est d’environ 1,53. Dans la vallée de stabilité, nous constatons que le rapport des neutrons sur les protons augmente progressivement à travers le tableau périodique. Il continue même à augmenter après l'uranium. Revenons maintenant à nos choix de réponse d'origine. Alors, la réponse à la question « Lorsque le nombre de protons dans un atome augmente, comment le rapport entre les neutrons et les protons varie-t-il ? » est (A), il augmente.
