তেজস্ক্রিয় ক্ষয় প্রকৃতির একটি মৌলিক প্রক্রিয়া যার দ্বারা একটি অস্থির পারমাণবিক নিউক্লিয়াস বিকিরণ দ্বারা শক্তি হারায়। পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝার জন্য পারমাণবিক ক্ষয় মোডগুলি অধ্যয়ন করা গুরুত্বপূর্ণ। বিশেষত, প্রোটন নিঃসরণের মতো বহিরাগত ক্ষয় মোডগুলি স্থায়িত্ব উপত্যকা থেকে অনেক দূরে নিউক্লিয়াসের কাঠামো অনুসন্ধানের জন্য প্রয়োজনীয় বর্ণালী সরঞ্জাম সরবরাহ করে – পারমাণবিক চার্টে স্থিতিশীল নিউক্লিয়াসযুক্ত অঞ্চল।
একটি গবেষণায় প্রকাশিত শারীরিক পর্যালোচনা চিঠি 10 জুলাই, চীনা একাডেমি অফ সায়েন্সেস (সিএএস) এর ইনস্টিটিউট অফ মডার্ন ফিজিক্স (আইএমপি) এর পদার্থবিজ্ঞানী এবং তাদের সহযোগীরা অ্যালুমিনিয়াম -20 এর প্রথম পর্যবেক্ষণ এবং বর্ণালী সম্পর্কিত রিপোর্ট করেছেন, যা পূর্বে অজানা এবং অস্থির আইসোটোপ যা ত্রি-প্রোটন নির্গমন বিরল প্রক্রিয়াটির মাধ্যমে ক্ষয় হয়।
“অ্যালুমিনিয়াম -২০ হ’ল হালকা অ্যালুমিনিয়াম আইসোটোপ যা এখনও অবধি আবিষ্কার করা হয়েছে। প্রোটন ড্রিপ লাইনের বাইরে অবস্থিত, এটি স্থিতিশীল অ্যালুমিনিয়াম আইসোটোপের চেয়ে সাতটি কম নিউট্রন রয়েছে,” গবেষণার প্রথম লেখক আইএমপি থেকে সহযোগী অধ্যাপক জিয়াডং জু বলেছেন।
জার্মানির ডারমস্টাড্টে ভারী আয়ন গবেষণার জন্য জিএসআই হেলমহোল্টজ সেন্টারের খণ্ড বিভাজকটিতে একটি ফ্লাইট ক্ষয় কৌশল ব্যবহার করে গবেষকরা অ্যালুমিনিয়াম -20 এর ক্ষয় পণ্যগুলির কৌণিক সম্পর্কগুলি পরিমাপ করেছিলেন এবং পূর্বে অজানা নিউক্লিয়াস অ্যালুমিনিয়াম -20 আবিষ্কার করেছিলেন।
কৌণিক পারস্পরিক সম্পর্কের বিশদ বিশ্লেষণের মাধ্যমে গবেষকরা দেখতে পেয়েছেন যে অ্যালুমিনিয়াম -20 গ্রাউন্ড স্টেট প্রথমে ম্যাগনেসিয়াম -19 এর মধ্যবর্তী স্থল রাজ্যে একটি প্রোটন নির্গত করে প্রথম ক্ষয় হয়, তারপরে ম্যাগনেসিয়াম -19 গ্রাউন্ড স্টেটের পরে যুগপত দ্বি-প্রোটন নির্গমনের মাধ্যমে ক্ষয় হয়। অ্যালুমিনিয়াম -20 হ’ল প্রথম পর্যবেক্ষণ করা ত্রি-প্রোটন ইমিটার যেখানে এর এক-প্রোটন ক্ষয় কন্যা নিউক্লিয়াস একটি দ্বি-প্রোটন তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াস।
গবেষকরা আরও জানতে পেরেছিলেন যে অ্যালুমিনিয়াম -20 গ্রাউন্ড স্টেটের ক্ষয় শক্তি আইসোস্পিন প্রতিসাম্য থেকে অনুমান করা পূর্বাভাসের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট, এটি অ্যালুমিনিয়াম -20 এবং এর আয়নার অংশীদার নিওন -20-এ একটি সম্ভাব্য আইসোস্পিন প্রতিসাম্য ভেঙে ইঙ্গিত দেয়।
এই সন্ধানটি অত্যাধুনিক তাত্ত্বিক গণনা দ্বারা সমর্থিত যা পূর্বাভাস দেয় যে অ্যালুমিনিয়াম -20 গ্রাউন্ড স্টেটের স্পিন-পারটিটি নিওন -20 গ্রাউন্ড স্টেটের স্পিন-পার্টিটি থেকে পৃথক।
“এই গবেষণাটি প্রোটন-নির্গমন ঘটনা সম্পর্কে আমাদের বোঝার অগ্রগতি করে এবং প্রোটন ড্রিপ লাইনের বাইরে নিউক্লিয়াসের কাঠামো এবং ক্ষয় সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি সরবরাহ করে,” জু বলেছেন।
আজ অবধি, বিজ্ঞানীরা 3,300 টিরও বেশি নিউক্লাইড আবিষ্কার করেছেন, তবুও 300 এরও কম স্থিতিশীল এবং প্রাকৃতিকভাবে বিদ্যমান। বাকীগুলি অস্থির নিউক্লাইডগুলি যা তেজস্ক্রিয় ক্ষয় হয়। সাধারণ ক্ষয় মোড, যেমন α ক্ষয়, β– ক্ষয়, খ+ ক্ষয়, ইলেক্ট্রন ক্যাপচার, γ রেডিয়েশন এবং বিচ্ছেদ, বিশ শতকের মাঝামাঝি সময়ে আবিষ্কার করা হয়েছিল।
গত কয়েক দশক ধরে, পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানের পরীক্ষামূলক সুবিধা এবং সনাক্তকরণ প্রযুক্তিতে অসাধারণ বিকাশের কারণে বিজ্ঞানীরা স্থিতিশীলতা থেকে দূরে নিউক্লিয়াসের গবেষণায় বিশেষত নিউট্রন-ঘাটতি নিউক্লিয়ায় বেশ কয়েকটি বহিরাগত ক্ষয় পদ্ধতি আবিষ্কার করেছিলেন।
1970 এর দশকে, বিজ্ঞানীরা একক-প্রোটনের তেজস্ক্রিয়তা আবিষ্কার করেছিলেন, যেখানে নিউক্লিয়াস একটি প্রোটন নির্গত করে ক্ষয় হয়। একবিংশ শতাব্দীতে প্রবেশের পরে, কিছু অত্যন্ত নিউট্রন-ঘাটতি নিউক্লিয়াসের ক্ষয়গুলিতে দ্বি-প্রোটনের তেজস্ক্রিয়তা পাওয়া গেছে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, এমনকি বিরল ক্ষয়ের ঘটনা যেমন তিন-, চার- এবং পাঁচ-প্রোটন নির্গমন লক্ষ্য করা গেছে।
এই সহযোগী প্রচেষ্টায় আইএমপি, জিএসআই, ফুডান বিশ্ববিদ্যালয় এবং এক ডজনেরও বেশি অন্যান্য প্রতিষ্ঠানের অবদান অন্তর্ভুক্ত ছিল।
এই কাজটি চীনের ন্যাশনাল কী আর অ্যান্ড ডি প্রোগ্রাম, সিএএস প্রেসিডেন্টের আন্তর্জাতিক ফেলোশিপ ইনিশিয়েটিভ এবং চীনের জাতীয় প্রাকৃতিক বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন, অন্যদের মধ্যে সমর্থন করেছিল।