Dobrý den, Jano,

velmi dobrá otázka! Stabilita atomových jader je skutečně komplexní téma a je třeba ji chápat z několika úhlů.

Zaprvé, máte pravdu, že systémy ve vesmíru, včetně atomových jader, obecně směřují k nižším energetickým stavům. V případě jader je svazová energie na nukleon (vazebná energie na nukleon) dobrým ukazatelem stability: jádra s vyšší vazebnou energií na nukleon jsou obecně stabilnější. To znamená, že když je vazebná energie na nukleon větší, je jádro pevněji vázáno a tedy stabilnější. Toto je důvod, proč je možné získávat energii při jaderných reakcích, jako je štěpení těžkých prvků, které mají relativně nižší vazebnou energii na nukleon, nebo fúze lehkých prvků, které mají vazebnou energii na nukleon vyšší.

Dále je zde poměr protonů k neutronům, který je rovněž klíčový pro stabilitu jádra. Pro malá jádra je ideální poměr přibližně 1:1. S rostoucím atomovým číslem se však tento poměr posouvá ve prospěch neutronů. To je způsobeno tím, že elektrická odpudivá síla mezi protony roste s jejich počtem. Neutrony pomáhají udržet jádro stabilní, protože přidávají silné jaderné síly bez zvyšování elektrického odpudivého efektu.

Tyto dva aspekty jsou propojeny. Vazebná energie na nukleon reflektuje celkovou energii, která drží jádro pohromadě, zatímco poměr protonů k neutronům ovlivňuje, jak jsou tyto síly distribuovány a jak efektivně mohou působit silné jaderné síly oproti elektromagnetické odpudivosti.

V podstatě, stabilita jádra není dána jedním faktorem, ale kombinací vazebné energie a správného poměru protonů k neutronům. Také existují další efekty, jako je tvar jádra a kvantové efekty, které hrají roli v jeho stabilitě.

Doufám, že vám toto vysvětlení pomůže lépe pochopit, jak se určuje stabilita atomových jader.

S pozdravem a přáním mnoha úspěchů ve studiu fyziky,
Matěj