¿Por qué los protones no se separan del núcleo si son cargas iguales?

La fuerza que mantiene unida a los Quarks (formando Hadrones: protones y neutrones) se llama interacción nuclear fuerte y es veces mas fuerte que la electromagnética. Por lo que los protones no se separaran, porque la fuerza electromagnética es mas débil que la fuerza que los mantiene unidos.

¿Cómo se mantienen los protones en el núcleo si entre ellos se genera una fuerza de repulsion?

A grandes distancias, dos núcleos se repelen debido a la fuerza de repulsión electrostática entre sus protones, cargados positivamente. Sin embargo, si se pueden acercar dos núcleos lo suficiente, debido a la interacción nuclear fuerte, que en distancias cortas es mayor, se puede superar la repulsión electrostática.

¿Cuál es la proporción de neutrones a protones en los núcleos ligeros?

En los núcleos ligeros, la proporción de neutrones a protones es 1, que aumenta constantemente a 1.587 en el caso del uranio-238. Por lo tanto, es la presencia de neutrones lo que presta estabilidad al núcleo.

¿Cuál es el límite de cantidad de protones que un átomo puede tener y permanecer estable?

Esto pone un límite superior en la cantidad de protones que un átomo puede tener y permanecer estable. Si los átomos tienen más de 83 protones, la repulsión electromagnética entre ellos es mayor que la fuerte fuerza nuclear de atracción entre ellos. Esto hace que el núcleo sea inestable o radiactivo, por lo que se descompone.

¿Cuál es la diferencia entre los núcleos ligeros estables y pesados?

Entonces, los núcleos ligeros estables tienen típicamente cantidades iguales de neutrones y protones, mientras que los núcleos más pesados ​​y estables tienen más neutrones que protones. Una forma de pensar en esto es: puede juntar cualquier cantidad de neutrones y protones en un espacio pequeño del tamaño de un núcleo.