Почему увеличивается отношение нейтронов и протонов при увеличении порядкового номера елемента?

Потому что атомная масса возрастает. А протоны пропорциональны электронам - сумма заряда равна нулю всегда.

Число протонов при увеличении Атомного Номера элемента увеличивается ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ :-) - ведь атомный номер - это заряд ядра, то есть число протонов И ЕСТЬ. См. Закон Мозли.
Число нейтронов увеличивается потому, что ядерные силы, которые держат вместе протоны и нейтроны в ядре, связывают именно протоны с нейтронами, а увеличение числа протонов при этом увелиивает силы электростатического отталкивания.

Для В. Керзикова. Нормальная теолрия ядра в общем есть конечно - это полуклассическая теория сильных взаимодействий Юкавы, оболочечная и капельная модели ядра
и квантовая хромодинамика, котора позволяет объяснить и вычислить эмпирические коэффициенты этих моделей.

Нуклоны в ядре образуют самосогласованную потенциальную яму в поле сил сильного ядерного взаимодействия. В этой яме они сидят на уровнях, которым соответствуют квантовые числа - как и у электронов в поле ядра. Однако счёт этих чисел для протонов и нейтронов свой, а глубина ямы для них по энергии - разная. Т. е. некоторый уровень энергии будет соответствовать разным квантовым числам для протонов и нейтронов. Соответственно и разному их количеству.

Пусть отношение количеств протонов и нейтронов таково, что энергии нукловнов, соответствующие максимальным квантовым числам у одних больше, чем у других. Такая лишняя энергия быстро сбрасывается этими нуклончиками - они превращаются в другой нуклон и сваливаются в соответствующую яму.

Вот и получается, что для каждого количества протонов есть некоторый диапазон количеств нейтронов, при которых такое ядро более-менее стабильно. А если набросать больше - пойдут превращения и оно перейдёт в другое, стабильное ядро.

>^.^<

Ответ Владимира мне нравится, но он неполон и содержит сомнительное утверждение об отсутствии теории ядра. Ответы White Rabbit и Александра вроде бы правильные, но какие-то туманные. Попробую написать что-то более вразумительное.

В ядре протоны и нейтроны держатся вместе за счет ядерных сил, являющихся силами притяжения. Но протоны при этом отталкиваются друг от друга за счет своего положительного заряда. При увеличении порядкового номера элемента энергия электростатического отталкивания между протонами в пересчете на один протон возрастает. В этом Владимир прав. Иначе говоря, чем больше в ядре протонов, тем больше энергия электростатического отталкивания, приходящаяся на один протон. Чтобы скомпенсировать это возрастание и удержать ядро от распада, нужно увеличить относительное число нейтронов в ядре. Обратите внимание, что нейтронов не должно быть слишком много или слишком мало. Если их слишком мало, то ядро будет неустойчивым из-за электрического отталкивания между протонами. Если же нейтронов слишком много, то они сами начнут распадаться. Нейтрон, как известно, в свободном состоянии нестабилен и распадается на протон, электрон и антинейтрино с периодом полураспада порядка 10 минут. В стабильном ядре нейтрон не может распасться по этой схеме, потому что квантовое состояние, в котором должен был бы оказаться возникающий протон, уже занято другим протоном того же ядра. Но если нейтронов в ядре слишком много, то это состояние оказывается свободным, и "лишние" нейтроны начинают распадаться. Поэтому для ядер существует так называемый "пояс стабильности", который для каждого числа протонов определяет набор подходящих чисел нейтронов - от самого маленького до самого большого. В целом, по вышеизложенным причинам, среднее отношение числа нейтронов к числу протонов в стабильных ядрах растет с ростом числа протонов. Но вообще-то там много хитрых тонкостей, например, зависимость стабильности от четности числа протонов и нейтронов, и т. п.

Менделеев так устроил

В отличие от предыдущих конкурсантов, мне удалось прочитать ваш вопрос, а потому отвечу: а шорт его знает. Насколько мне известно, нормальной теории о принципах построения ядра пока нет. Но чисто логически можно предположить, что большее количество протонов вызывает большее электростатическое отталкивание, поскольку воздействие на каждый протон оказывают не только ближайшие к нему, но и дальние протоны. А значит, нужно больше нейтронов, чтобы "разбавить" этот заряд и сделать ядро стабильным.