A nagyobb tömegszámú atomoknak miért van nagyobb eltérés a tömegszámuk, és a relatív atomtömegük közt mint a kisebbeknek?

Tömegszám? te nem a rendszámra gondolsz. Egy atomnak létezik többféle tömegszámú változata (izotópok). Ha a rendszámra (protonok számára) gondolsz, akkor a kérdés értelmet nyer. Az atomok minőségét ugye a protonok határozzák meg. Mind a proton mind a neutron képes magerők biztosítására, amik rövidtávon hatnak, de erősek. Annyira, hogy az atomerőművek is ezeknek a magerőknek a felszabadulását aknázza ki. A proton pozitív töltésű, tehát két proton a magerők ellenére sem tűrik meg egymást, kivéve, ha egy semleges neutron csatlakozik a kapcsolathoz, ami úgy működik mint egy ragasztó.

Azonban Mint egy szappanbuborék is, kis méretben stabil, és megtartja önmagát, nagyobb méretben azonban ingatag és hajlamos a szétbomlásra. A hidrogénnek 1 protonja van, tehát egy neutron neki csak hátráltató tényező, ezért leggyakrabban 1-es tömegszámú hidrogén fordul elő. Egy szénatom esetében azonban más a helyzet. 6 protonja van, ami csak neutronok segítségével maradhat egyben. A legoptimálisabb neutronszám számára ugyanúgy 6. Létezik kisebb, nagyobb tömegszámú szénatom is, csak azok értelemszerűen kevésbé stabilak, ritkábbak.

Minél feljebb megyünk a sorban annál több neutron kell, hogy a protonok egyáltalán egyben maradjanak, emiatt van az uránnak 92 protonja, és általában 146 neutronja, és még így is instabil, mint pl a trícium.

Ezt laikusként írtam, azért jó lenne egy hozzáértő válaszát is látni.

A tömegszám és az izotópok száma között egyenes arányosság van-e?

Egyenes arányosság semmiképp.

Különben a kérdés nem túl értelmes, mert az izotópokat az elemekhez (tehát a protonok száma által meghatározott anyaghoz), rendszámokhoz rendeljük, a tömegszám pedig egy elemek felett álló fogalom, pl. a 3H és a 3He ugyanolyan nehéz.

Viszont a hidrogénnek 3 izotópja van, a héliumnak pedig kettő, tehát nem is növekszik az izotópok száma, sőt.

H: 3

He: 2

Li: 2

Be: 3

B: 2

C: 3

N: 3

O: 3

F: 1

Ne: 3

Ez semmilyen arányosságnak nem nevezhető.