বর্তমানে বিজ্ঞানীরা ৩,৩০০ এরও বেশি নিউক্লাইড শনাক্ত করেছেন, কিন্তু এর মধ্যে মাত্র ৩০০-এরও কম প্রকৃতিতে স্বাভাবিকভাবে স্থিতিশীল। বাকিগুলো অস্থিতিশীল এবং রেডিওঅ্যাকটিভ বিকিরণের মাধ্যমে ভেঙে পড়ে।
২০শ শতকের মাঝামাঝি সময়েই α বিকিরণ, β⁻ বিকিরণ, β⁺ বিকিরণ, ইলেকট্রন ক্যাপচার, γ বিকিরণ এবং নিউক্লিয়ার ফিশন-এর মতো সাধারণ বিকিরণ প্রক্রিয়াগুলো আবিষ্কৃত হয়।
তবে সাম্প্রতিক দশকগুলোতে নিউক্লিয়ার ফিজিক্সে গবেষণার সুবিধা এবং ডিটেকশন প্রযুক্তির চমৎকার উন্নতির কারণে বিজ্ঞানীরা এমন সব বিরল বিকিরণ প্রক্রিয়া আবিষ্কার করেছেন, যা সাধারণ স্থিতিশীল পরমাণুর বাইরে অবস্থিত নিউক্লিয়াস, বিশেষ করে নিউট্রন-ঘাটতিপূর্ণ নিউক্লিয়াসগুলোর ক্ষেত্রে দেখা যায়।
১৯৭০-এর দশকে বিজ্ঞানীরা একক প্রোটন বিকিরণ (single-proton radioactivity) শনাক্ত করেন, যেখানে নিউক্লিয়াস একটিমাত্র প্রোটন নিঃসরন করে ভেঙে পড়ে।
এরপর ২১শ শতকে দ্বি-প্রোটন বিকিরণ (two-proton radioactivity) দেখা যায় কিছু অত্যন্ত নিউট্রন-ঘাটতিপূর্ণ নিউক্লিয়াসে।
আর খুব সাম্প্রতিক বছরগুলোতে বিজ্ঞানীরা আরও বিরল বিকিরণ যেমন, তিন, চার এবং পাঁচ প্রোটন নিঃসরন পর্যবেক্ষণ করেছেন।
চীনা একাডেমি অব সায়েন্সেস-এর ইনস্টিটিউট অব মডার্ন ফিজিক্স-এর পদার্থবিদ ড. জিয়াওডং শু বলেন, “অ্যালুমিনিয়াম-২০ হলো এ পর্যন্ত আবিষ্কৃত সবচেয়ে হালকা অ্যালুমিনিয়াম আইসোটোপ।”
তিনি আরও জানান, এই আইসোটোপ প্রোটন ড্রিপ লাইনের বাইরের দিকে অবস্থিত এবং এটি স্থিতিশীল অ্যালুমিনিয়াম আইসোটোপের তুলনায় সাতটি কম নিউট্রন ধারণ করে।
জার্মানির GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research-এর ফ্র্যাগমেন্ট সেপারেটরে ইন-ফ্লাইট ডিকেই পদ্ধতি ব্যবহার করে, বিজ্ঞানীরা অ্যালুমিনিয়াম-২০ এর বিকিরণজাত কণাগুলোর কোণীয় সম্পর্ক (angular correlations) বিশ্লেষণ করেন।
এই বিশ্লেষণ থেকে তারা দেখতে পান, অ্যালুমিনিয়াম-২০ প্রথমে একটি প্রোটন নিঃসরন করে ম্যাগনেসিয়াম-১৯ আইসোটোপে রূপান্তরিত হয়, যা পরবর্তীতে একসাথে দুইটি প্রোটন নিঃসরন করে।
অতএব, অ্যালুমিনিয়াম-২০ হলো প্রথম তিন-প্রোটন বিকিরণকারী আইসোটোপ, যার এক-প্রোটন বিকিরণজাত নিউক্লিয়াস নিজেই দুই-প্রোটন বিকিরণ করে।
তারা আরও দেখতে পান, অ্যালুমিনিয়াম-২০ এর ভিত্তিস্থান (ground state) থেকে বিকিরণজনিত শক্তি আইসোস্পিন সিমেট্রির অনুমানকৃত মানের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে কম, যা আইসোস্পিন সিমেট্রি ভাঙনের (symmetry breaking) ইঙ্গিত দেয় এবং তার মিরর পার্টনার নিয়ন-২০ এর সঙ্গেও পার্থক্য দেখা যায়।
অ্যালুমিনিয়াম-২০ এবং নিয়ন-২০ এর ground state-এর spin-parity যে এক নয় সেটা সমর্থন করে।
ড. শু বলেন, “এই গবেষণা প্রোটন বিকিরণ সংক্রান্ত আমাদের বোঝাপড়াকে এগিয়ে নিয়ে গেছে এবং প্রোটন ড্রিপ লাইনের বাইরের নিউক্লিয়াসগুলোর গঠন ও বিকিরণ প্রক্রিয়া নিয়ে নতুন অন্তর্দৃষ্টি দিয়েছে।”
———
Isospin Symmetry Breaking Disclosed in the Decay of Three-Proton Emitter 20Al. Phys. Rev. Lett (2025)
DOI: 10.1103/hkmy-yfdk
নিয়মিত আপডেট পেতে সাবস্ক্রাইব করুন আমাদের নিউজলেটারে এবং ফলো করুন আমাদের টেলিগ্রাম, ইনস্টাগ্রাম, টুইটার এবং ফেসবুক-এ। এছাড়াও যুক্ত হতে পারেন আমাদের ফেসবুক গ্রুপে।
এই নিবন্ধটি Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License-এর অধীনে লাইসেন্সকৃত। পুনঃপ্রকাশের জন্য পুনঃপ্রকাশের নির্দেশিকা দেখুুন।
