আইল্যান্ড অব স্ট্যাবিলিটি

নিউক্লীয় পদার্থবিজ্ঞানে, স্থায়িত্বের দ্বীপ (আইল্যান্ড অব স্ট্যাবিলিটি) হলো অতিভারী মৌলসমূহের আইসোটোপের একটি প্রস্তাবিত সেট, যেগুলোর অর্ধায়ু এই মৌলগুলোর পরিচিত আইসোটোপের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে দীর্ঘ হতে পারে। ধারণা করা হয় যে, এটি নিউক্লাইড তালিকায় একটি "দ্বীপের" মতো অবস্থান করবে, যা পরিচিত স্থিতিশীল এবং দীর্ঘস্থায়ী আদিম রেডিওনিউক্লাইডগুলো থেকে বিচ্ছিন্ন থাকবে। এর তাত্ত্বিক অস্তিত্বের কারণ হিসেবে অতিভারী ভর অঞ্চলে প্রোটন এবং নিউট্রনের প্রত্যাশিত "ম্যাজিক সংখ্যা"-এর স্থিতিশীল প্রভাবকে দায়ী করা হয়।

স্থায়িত্বের দ্বীপের সঠিক অবস্থান সম্পর্কে বেশ কিছু পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে। তবে সাধারণত ধারণা করা হয় যে, এটি N = ১৮৪-তে প্রত্যাশিত নিউট্রন শেল-এর কাছাকাছি থাকা কোপার্নিসিয়াম এবং ফ্লেরোভিয়াম আইসোটোপগুলোর চারপাশে কেন্দ্রীভূত হবে। এই মডেলগুলো জোরালোভাবে ইঙ্গিত দেয় যে, পূর্ণ নিউক্লীয় শেল নিউক্লীয় বিভাজন এবং আলফা ক্ষয়ের বিরুদ্ধে অতিরিক্ত স্থিতিশীলতা প্রদান করবে। যদিও এই প্রভাবগুলো পারমাণবিক সংখ্যা Z = ১১৪ (ফ্লেরোভিয়াম) এবং N = ১৮৪-এর কাছাকাছি সবচেয়ে বেশি হওয়ার কথা, তবে বর্ধিত স্থিতিশীলতার এই অঞ্চলটি বেশ কয়েকটি পার্শ্ববর্তী মৌলকেও অন্তর্ভুক্ত করতে পারে। এছাড়া ভারী নিউক্লিয়াস যেগুলো "ডবলি ম্যাজিক" (প্রোটন এবং নিউট্রন উভয়ই ম্যাজিক সংখ্যায় থাকে) তাদের চারপাশে আরও অতিরিক্ত কিছু স্থায়িত্বের দ্বীপ থাকতে পারে। এই দ্বীপের অন্তর্গত নিউক্লাইডগুলোর অর্ধায়ু সাধারণত কয়েক মিনিট বা দিন হিসেবে অনুমান করা হয়; তবে কিছু আশাবাদী গবেষকদের মতে এই অর্ধায়ু কয়েক মিলিয়ন বছর পর্যন্তও হতে পারে।

ম্যাজিক সংখ্যার পূর্বাভাস দানকারী নিউক্লীয় শেল মডেল ১৯৪০-এর দশক থেকেই বিদ্যমান থাকলেও দীর্ঘস্থায়ী অতিভারী নিউক্লাইডগুলোর অস্তিত্ব এখনও নিশ্চিতভাবে প্রমাণিত হয়নি। অন্যান্য অতিভারী মৌলগুলোর মতোই স্থায়িত্বের দ্বীপের অন্তর্ভুক্ত নিউক্লাইডগুলো প্রকৃতিতে কখনও পাওয়া যায়নি; তাই গবেষণার জন্য এগুলোকে নিউক্লীয় বিক্রিয়ার মাধ্যমে কৃত্রিমভাবে তৈরি করতে হবে। বিজ্ঞানীরা এখনও এমন বিক্রিয়া চালানোর কোনো সুনির্দিষ্ট পথ খুঁজে পাননি, কারণ সম্ভবত এই দ্বীপের কেন্দ্রের কাছাকাছি নিউক্লিয়াস তৈরি করতে সম্পূর্ণ নতুন ধরনের বিক্রিয়ার প্রয়োজন হবে। তা সত্ত্বেও, ১৭৭টি নিউট্রনসহ Z = ১১৮ (ওগানেসন) পর্যন্ত অতিভারী মৌলগুলোর সফল সংশ্লেষণ ১১০ থেকে ১১৪ নম্বর মৌলগুলোর চারপাশে সামান্য স্থিতিশীল প্রভাব প্রদর্শন করে, যা ভারী আইসোটোপগুলোতেও বজায় থাকতে পারে এবং এটি স্থায়িত্বের দ্বীপের অস্তিত্বের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

ভূমিকা
নিউক্লাইড স্থিতিশীলতা


একটি নিউক্লাইড বা পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন প্রোটন সংখ্যা Z এবং নিউট্রন সংখ্যা N দ্বারা নির্ধারিত হয়, যাদের সমষ্টি হলো ভর সংখ্যা A। প্রোটন সংখ্যা Z, যা পারমাণবিক সংখ্যা নামেও পরিচিত, পর্যায় সারণীতে একটি মৌলের অবস্থান নির্ধারণ করে। প্রায় ৩,৩০০টি পরিচিত নিউক্লাইডকে সাধারণত একটি তালিকায় 'Z' এবং 'N' অক্ষের মাধ্যমে উপস্থাপন করা হয় এবং প্রতিটি অস্থিতিশীল নিউক্লাইডের জন্য তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের অর্ধায়ু নির্দেশ করা থাকে (চিত্রে দেখুন)। , ২৫১টি নিউক্লাইডকে স্থিতিশীল হিসেবে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে (যাদের কখনো ক্ষয় হতে দেখা যায়নি)। সাধারণত প্রোটন সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে স্থিতিশীল নিউক্লিয়াসগুলোতে নিউট্রন-প্রোটন অনুপাত বৃদ্ধি পায় (প্রতি প্রোটনে নিউট্রন সংখ্যা বেশি হয়)। পর্যায় সারণীর সর্বশেষ মৌল যার একটি স্থিতিশীল আইসোটোপ আছে তা হলো সীসা (Z = ৮২), ভারী মৌলগুলোতে সাধারণত এই স্থিতিশীলতা (অর্থাৎ দীর্ঘতম অর্ধায়ু সম্পন্ন আইসোটোপগুলোর অর্ধায়ু) হ্রাস পেতে থাকে, বিশেষ করে কুরিয়াম (Z = ৯৬)-এর পরে এটি আরও প্রকট হয়। নিউট্রন-প্রোটন অনুপাতে অসামঞ্জস্য থাকলেও নিউক্লিয়াসের অর্ধায়ু হ্রাস পায়, অর্থাৎ স্থিতিশীল হওয়ার জন্য নিউক্লিয়াসে খুব কম বা খুব বেশি নিউট্রন থাকলে এমনটি ঘটে।

একটি নিউক্লিয়াসের স্থিতিশীলতা এর বন্ধন শক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয়; বন্ধন শক্তি যত বেশি, স্থিতিশীলতা তত বেশি। প্রতি নিউক্লিয়ন বন্ধন শক্তি পারমাণবিক সংখ্যার সাথে বৃদ্ধি পেয়ে A = ৬০-এর কাছাকাছি একটি বিস্তৃত মালভূমি বা স্থিতাবস্থায় পৌঁছায় এবং তারপর হ্রাস পেতে থাকে। যদি একটি নিউক্লিয়াসকে এমন দুটি অংশে বিভক্ত করা যায় যাদের মোট শক্তি মূল নিউক্লিয়াসের তুলনায় কম (যা অধিক বন্ধন শক্তির ফলে সৃষ্ট ভর ত্রুটির ফল), তবে সেটি অস্থিতিশীল। নিউক্লিয়াসটি একটি নির্দিষ্ট সময় পর্যন্ত একত্রে থাকতে পারে কারণ এর বিভাজনের বিরুদ্ধে একটি বিভব বাধা (potential barrier) কাজ করে, তবে এই বাধাটি কোয়ান্টাম টানেলিং-এর মাধ্যমে অতিক্রম করা সম্ভব। বিভাজিত অংশগুলোর ভর এবং বিভব বাধা যত কম হবে, প্রতি একক সময়ে বিভাজিত হওয়ার সম্ভাবনা তত বেশি হবে।

নিউক্লিয়াসের প্রোটনগুলো সবল নিউক্লীয় বলের মাধ্যমে একে অপরের সাথে যুক্ত থাকে, যা ধনাত্মক আধানযুক্ত প্রোটনগুলোর মধ্যেকার কুলম্ব বিকর্ষণ বলের ভারসাম্য রক্ষা করে। ভারী নিউক্লিয়াসে বিকর্ষণ কমাতে এবং অতিরিক্ত স্থিতিশীলতা দিতে বিপুল সংখ্যক আধানহীন নিউট্রনের প্রয়োজন হয়। তা সত্ত্বেও, পদার্থবিজ্ঞানীরা যখন প্রকৃতিতে পাওয়া যায় না এমন মৌলসমূহ সংশ্লেষণ করতে শুরু করলেন, তারা দেখলেন যে নিউক্লিয়াস যত ভারী হচ্ছে, এর স্থিতিশীলতা তত কমছে। ফলে তারা ধারণা করেছিলেন যে পর্যায় সারণী হয়তো কোনো এক জায়গায় গিয়ে শেষ হয়ে যাবে। প্লুটোনিয়াম (৯৪ নম্বর মৌল) আবিষ্কারকরা এটিকে শেষ মৌল মনে করে এর নাম "আল্টিমিয়াম" রাখার কথা ভেবেছিলেন। এরপর আরও ভারী কিছু মৌল আবিষ্কৃত হওয়ার পর, যাদের মধ্যে কিছু মাইক্রোসেকেন্ডের মধ্যে ক্ষয় হয়ে যায়, তখন মনে হয়েছিল যে স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজনের কারণে সৃষ্ট অস্থিতিশীলতা ভারী মৌল তৈরির সম্ভাবনাকে সীমিত করে দেবে। ১৯৩৯ সালে মৌল সংশ্লেষণের ঊর্ধ্বসীমা ১০৪ নম্বর মৌলের কাছাকাছি ধরা হয়েছিল এবং ১৯৬০-এর দশকের শুরুতে ট্রান্সঅ্যাক্টিনাইড মৌলগুলোর প্রথম আবিষ্কারের পর এই ঊর্ধ্বসীমার পূর্বাভাস ১০৮ নম্বর মৌল পর্যন্ত বাড়ানো হয়েছিল।

ম্যাজিক সংখ্যা

নিউক্লিয়নের যে সংখ্যাগুলোর জন্য শেলগুলো পূর্ণ হয়, সেগুলোকে ম্যাজিক সংখ্যা বলা হয়। নিউট্রনের ক্ষেত্রে ২, ৮, ২০, ২৮, ৫০, ৮২ এবং ১২৬-কে ম্যাজিক সংখ্যা হিসেবে দেখা গেছে এবং পরবর্তী সংখ্যাটি ১৮৪ হবে বলে ধারণা করা হচ্ছে। প্রোটনগুলোও প্রথম ছয়টি ম্যাজিক সংখ্যা শেয়ার করে, এবং ১৯৪০-এর দশক থেকে ১২৬-কে একটি ম্যাজিক প্রোটন সংখ্যা হিসেবে ধারণা করা হচ্ছে। উভয় সংখ্যার ক্ষেত্রেই ম্যাজিক সংখ্যা রয়েছে এমন নিউক্লাইডগুলোকে—যেমন ১৬O (Z = ৮, N = ৮), ১৩২Sn (Z = ৫০, N = ৮২), এবং ২০৮Pb (Z = ৮২, N = ১২৬)—"ডাবল ম্যাজিক" বা দ্বি-ম্যাজিক বলা হয়। বৃহত্তর বন্ধন শক্তির ফলে এগুলো নিকটবর্তী নিউক্লাইডগুলোর চেয়ে বেশি স্থিতিশীল হয়।

১৯৬০-এর দশকের শেষের দিকে মার্কিন পদার্থবিদ উইলিয়াম মায়ার্স এবং পোলীয় পদার্থবিদ ভ্লাদিস্লাভ সোভিয়াতেতস্কি এবং স্বাধীনভাবে জার্মান পদার্থবিদ হেইনার মেলডনার (১৯৩৯–২০১৯) আরও উন্নত শেল মডেল তৈরি করেন। এই মডেলগুলোতে কুলম্ব বিকর্ষণ (Coulomb repulsion) বিবেচনা করে মেলডনার ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে, পরবর্তী প্রোটন ম্যাজিক সংখ্যা ১২৬-এর পরিবর্তে ১১৪ হতে পারে। মায়ার্স এবং সোভিয়াতেতস্কি সম্ভবত "স্থিতিশীলতার দ্বীপ" (island of stability) শব্দটি উদ্ভাবন করেছিলেন এবং মার্কিন রসায়নবিদ গ্লেন সিবোর্গ, যিনি পরবর্তীতে অনেক অতিভারী মৌল আবিষ্কার করেন, দ্রুত এই শব্দটি গ্রহণ ও প্রচার করেন। মায়ার্স এবং সোভিয়াতেতস্কি আরও প্রস্তাব করেছিলেন যে উচ্চতর ফিশন বাধার কারণে কিছু অতিভারী নিউক্লিয়াস দীর্ঘস্থায়ী হবে। সোভিয়েত পদার্থবিদ ভিলেন স্ট্রুটিনস্কি কর্তৃক নিউক্লীয় শেল মডেলের আরও উন্নতির ফলে ম্যাক্রোস্কোপিক-মাইক্রোস্কোপিক পদ্ধতির উদ্ভব ঘটে। এটি এমন একটি নিউক্লীয় ভর মডেল যা তরল-বিন্দু মডেলের বৈশিষ্ট্য এবং শেল প্রভাবের মতো স্থানীয় ওঠানামা উভয়ই বিবেচনা করে। এই পদ্ধতির ফলে সুইডিশ পদার্থবিদ সভেন নিলসন এবং অন্যান্য গবেষক দল এই "দ্বীপের" অন্তর্গত নিউক্লিয়াসগুলোর স্থিতিশীলতার প্রথম বিস্তারিত গণনা করতে সক্ষম হন। এই মডেলের মাধ্যমে স্ট্রুটিনস্কি, নিলসন এবং অন্যান্য দলগুলো ৩১০ইউবিএইচ (Ubh) (Z = ১২৬, N = ১৮৪)-এর পরিবর্তে  (Z = ১১৪, N = ১৮৪) নিউক্লাইডটিকে ডাবল ম্যাজিক হিসেবে যুক্তি দিয়েছিলেন। উল্লেখ্য যে, ১৯৫৭ সালের শুরুর দিকেই ৩১০Ubh-কে ডাবল ম্যাজিক হিসেবে ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল। পরবর্তীকালে প্রোটন ম্যাজিক সংখ্যা ১১৪ থেকে ১২৬-এর মধ্যে হতে পারে বলে ধারণা করা হয়েছে এবং এ বিষয়ে এখনো কোনো ঐকমত্য নেই।

আবিষ্কারসমূহ
+অতিভারী মৌলসমূহের সবচেয়ে স্থিতিশীল আইসোটোপসমূহ (Z ≥ ১০৪)মৌলপারমাণবিকসংখ্যাসর্বাধিকস্থিতিশীলআইসোটোপঅর্ধায়ুপ্রকাশনাNUBASE 2020রাদারফোর্ডিয়াম১০৪২৬৭Rf৪৮ মিনিট২.৫ ঘণ্টাডাবনিয়াম১০৫২৬৮Db১৬ ঘণ্টা১.২ দিনসিবোরগিয়াম১০৬২৬৯Sg১৪ মিনিট৫ মিনিটবোরিয়াম১০৭২৭০Bh২.৪ মিনিট৩.৮ মিনিটহাসিয়াম১০৮২৬৯Hs৯.৭ সেকেন্ড১৬ সেকেন্ডমাইটনেরিয়াম১০৯২৭৮Mt৪.৫ সেকেন্ড৬ সেকেন্ডডার্মস্টাটিয়াম১১০২৮১Ds১২.৭ সেকেন্ড১৪ সেকেন্ডরন্টজেনিয়াম১১১২৮২Rg১.৭ মিনিট২.২ মিনিটকোপার্নিসিয়াম১১২২৮৫Cn২৮ সেকেন্ড৩০ সেকেন্ডনিহোনিয়াম১১৩২৮৬Nh৯.৫ সেকেন্ড১২ সেকেন্ডফ্লেরোভিয়াম১১৪২৮৯Fl১.৯ সেকেন্ড২.১ সেকেন্ডমস্কোভিয়াম১১৫২৯০Mc৬৫০ মিলিসেকেন্ড৮৪০ মিলিসেকেন্ডলিভারমোরিয়াম১১৬২৯৩Lv৫৭ মিলিসেকেন্ড৭০ মিলিসেকেন্ডটেনেসিন১১৭২৯৪Ts৫১ মিলিসেকেন্ড৭০ মিলিসেকেন্ডওগানেসন১১৮২৯৪Og৬৯০ মাইক্রোসেকেন্ড৭০০ মাইক্রোসেকেন্ড

১৯৬০-এর দশক জুড়ে একটি সম্ভাব্য 'স্থিতিশীলতার দ্বীপ' (island of stability) সম্পর্কে আগ্রহ বাড়তে থাকে। কিছু গাণিতিক হিসাব অনুযায়ী ধারণা করা হয়েছিল যে, এতে এমন কিছু নিউক্লাইড থাকতে পারে যেগুলোর অর্ধায়ু শত কোটি বছর পর্যন্ত হতে পারে। অধিক পারমাণবিক ভর থাকা সত্ত্বেও এগুলো স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজনের (spontaneous fission) বিরুদ্ধে বিশেষভাবে স্থিতিশীল হবে বলে ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল। তখন ভাবা হয়েছিল যে, যদি এমন মৌলগুলোর অস্তিত্ব থাকে এবং সেগুলো যথেষ্ট দীর্ঘজীবী হয়, তবে তাদের নিউক্লীয় এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের কারণে বেশ কিছু নতুন ক্ষেত্রে এগুলো ব্যবহার করা সম্ভব হবে। এর মধ্যে রয়েছে কণা ত্বরক যন্ত্রে নিউট্রন উৎস হিসেবে ব্যবহার, পারমাণবিক অস্ত্রে নিম্ন সংকট ভর এবং বিভাজন প্রতি উচ্চসংখ্যক নিউট্রন নিঃসরণের কারণে ব্যবহার, এবং মহাকাশ অভিযানে শক্তি সরবরাহের জন্য পারমাণবিক জ্বালানি হিসেবে ব্যবহার। এই জল্পনা-কল্পনাগুলো অনেক গবেষককে ১৯৬০ ও ১৯৭০-এর দশকে প্রকৃতিতে এবং কণা ত্বরক যন্ত্রে নিউক্লিওসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে অতিভারী মৌল অনুসন্ধানে উদ্বুদ্ধ করেছিল।

১৯৭০-এর দশকে দীর্ঘজীবী অতিভারী নিউক্লিয়াস খোঁজার জন্য অসংখ্য অনুসন্ধান চালানো হয়। ১১০ থেকে ১২৭ পারমাণবিক সংখ্যা বিশিষ্ট মৌলগুলো সংশ্লেষণের লক্ষ্যে সারা বিশ্বের বিভিন্ন পরীক্ষাগারে গবেষণা পরিচালিত হয়েছিল। এই মৌলগুলোকে 'ফিউশন-ইভাপোরেশন' বিক্রিয়ার মাধ্যমে খোঁজা হয়েছিল, যেখানে একটি নিউক্লাইড দিয়ে তৈরি ভারী লক্ষ্যবস্তুকে সাইক্লোট্রন যন্ত্রে অন্য একটি মৌলের ত্বরান্বিত আয়ন দিয়ে আঘাত (irradiated) করা হয়। যখন এই নিউক্লিয়াসগুলো একত্রিত হয় এবং উৎপন্ন উত্তেজিত ব্যবস্থাটি বেশ কিছু কণা (সাধারণত প্রোটন, নিউট্রন বা আলফা কণা) নির্গত করে শক্তি ত্যাগ করে, তখন নতুন নিউক্লাইড তৈরি হয়। এই বিক্রিয়াগুলো 'শীতল' (cold) এবং 'উষ্ণ' (hot) ফিউশন—এই দুই ভাগে বিভক্ত, যা যথাক্রমে নিম্ন এবং উচ্চ উদ্দীপন শক্তি উৎপন্ন করে; এটি বিক্রিয়ার সাফল্যের হারের ওপর প্রভাব ফেলে। উদাহরণস্বরূপ, ২৪৮Cm এবং ৪০Ar-এর মধ্যকার বিক্রিয়া থেকে ১১৪ নম্বর মৌলের আইসোটোপ এবং ২৩২Th ও ৮৪Kr-এর বিক্রিয়া থেকে ১২৬ নম্বর মৌলের আইসোটোপ পাওয়ার আশা করা হয়েছিল। এই প্রচেষ্টাগুলাের কোনোটিই সফল হয়নি, যা নির্দেশ করে যে হয় বিক্রিয়ার প্রস্থচ্ছেদ কম হওয়ার কারণে পরীক্ষাগুলো যথেষ্ট সংবেদনশীল ছিল না, অথবা উৎপন্ন নিউক্লিয়াসগুলো শনাক্ত করার জন্য প্রয়োজনীয় সময়ের তুলনায় অনেক বেশি ক্ষণস্থায়ী ছিল। পরবর্তীকালে সফল পরীক্ষাগুলো থেকে জানা যায় যে, পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে অর্ধায়ু এবং প্রস্থচ্ছেদ উভয়ই হ্রাস পায়, যার ফলে প্রতিটি পরীক্ষায় সবচেয়ে ভারী মৌলগুলোর মাত্র কয়েকটি স্বল্পস্থায়ী পরমাণু সংশ্লেষণ করা সম্ভব হয়। ২০২২ সাল পর্যন্ত প্রাপ্ত তথ্য অনুযায়ী, স্থিতিশীলতার দ্বীপের নিকটবর্তী কোনো অতিভারী নিউক্লাইডের জন্য সর্বোচ্চ রিপোর্ট করা প্রস্থচ্ছেদ হলো ২৪৩Am এবং ৪৮Ca-এর বিক্রিয়ায় উৎপন্ন ২৮৮Mc-এর।

প্রকৃতিতে চালানো একই ধরনের অনুসন্ধানগুলোও ব্যর্থ হয়েছিল, যা থেকে বোঝা যায় যে প্রকৃতিতে অতিভারী মৌলের অস্তিত্ব থাকলেও তা আকরিকের প্রতি মোলে ১০−১৪ মোল-এরও কম। দীর্ঘজীবী অতিভারী নিউক্লিয়াস পর্যবেক্ষণে এই ব্যর্থতা সত্ত্বেও, হালকা-আয়ন বোমাবর্ষণ এবং শীতল ফিউশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে পরীক্ষাগারে প্রতি কয়েক বছর অন্তর নতুন অতিভারী মৌল সংশ্লেষিত হয়েছে। ১৯৬৯ সালে প্রথম ট্রান্সঅ্যাক্টিনাইড, রাদারফোর্ডিয়াম আবিষ্কৃত হয় এবং ১৯৯৬ সালের মধ্যে কোপার্নিসিয়াম সংশ্লেষণ করা সম্ভব হয়, যা প্রোটন সংখ্যার দিক থেকে স্থিতিশীলতার দ্বীপের (Z = ১১৪) আট ধাপ কাছাকাছি। যদিও এই নিউক্লিয়াসগুলোর অর্ধায়ু অত্যন্ত কম (মাত্র কয়েক সেকেন্ড), রাদারফোর্ডিয়ামের চেয়ে ভারী মৌলের অস্তিত্বই মূলত 'ক্লোজড শেল' (closed shells) থেকে সৃষ্ট স্থিতিশীল প্রভাবের ইঙ্গিত দেয়; কারণ এমন প্রভাব বিবেচনা না করলে মডেল অনুযায়ী দ্রুত স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজনের ফলে এই মৌলগুলোর অস্তিত্ব থাকা অসম্ভব হতো।

১১৪টি 'ম্যাজিক' প্রোটনবিশিষ্ট ফ্লেরোভিয়াম ১৯৯৮ সালে রাশিয়ার দুবনার 'জয়েন্ট ইনস্টিটিউট ফর নিউক্লিয়ার রিসার্চ'-এ ইউরি ওগানেসিয়ান-এর নেতৃত্বে একদল পদার্থবিদ প্রথম সংশ্লেষণ করেন। মৌল ১১৪-এর একটি মাত্র পরমাণু শনাক্ত করা হয়েছিল যার স্থায়িত্বকাল ছিল ৩০.৪ সেকেন্ড এবং এর ক্ষয়জাত দ্রব্যগুলোর অর্ধায়ু কয়েক মিনিট পর্যন্ত ছিল। যেহেতু উৎপন্ন নিউক্লিয়াসটি বিভাজনের পরিবর্তে আলফা ক্ষয় প্রদর্শন করেছিল এবং এর অর্ধায়ু অতিভারী মৌলগুলোর জন্য পূর্বে বর্ণিত বা পর্যবেক্ষিত অর্ধায়ুর তুলনায় কয়েক গুণ বেশি ছিল, তাই এই ঘটনাটিকে স্থিতিশীলতার দ্বীপের বৈশিষ্ট্যপূর্ণ ক্ষয় শৃঙ্খলের একটি "আদর্শ উদাহরণ" হিসেবে দেখা হয়। এটি ওই অঞ্চলে স্থিতিশীলতার দ্বীপের অস্তিত্বের জোরালো প্রমাণ প্রদান করে। যদিও ১৯৯৮ সালের সেই মূল শৃঙ্খলটি আর দ্বিতীয়বার দেখা যায়নি এবং এর গ্রহণযোগ্যতা নিয়ে কিছুটা অনিশ্চয়তা রয়েছে, তবুও পরবর্তী দুই দশকের সফল পরীক্ষাগুলো ওগানেসন পর্যন্ত সকল মৌল আবিষ্কারের পথ প্রশস্ত করে। এগুলোর অর্ধায়ু প্রাথমিক পূর্বাভাসের চেয়ে বেশি পাওয়া গেছে, যা স্থিতিশীলতার দ্বীপের উপস্থিতিকে আরও সমর্থন করে। তবে, ২০২১ সালে ফ্লেরোভিয়াম আইসোটোপের ক্ষয় শৃঙ্খল নিয়ে একটি গবেষণা ইঙ্গিত দেয় যে পরিচিত নিউক্লিয়াস অঞ্চলে (N = ১৭৪) Z = ১১৪ থেকে কোনো শক্তিশালী স্থিতিশীল প্রভাব নেই, বরং এই অতিরিক্ত স্থায়িত্ব মূলত নিউট্রন শেল ক্লোজারের একটি ফলাফল হতে পারে। যদিও পরিচিত নিউক্লিয়াসগুলোতে নিউট্রন সংখ্যা এখনও N = ১৮৪ থেকে বেশ দূরে (যেখানে সর্বোচ্চ স্থায়িত্ব আশা করা হয়), তবুও N = ১৮৪-এর যত কাছাকাছি যাওয়া যায় স্থিতিশীলতা বৃদ্ধির সেই প্রবণতাটি প্রমাণিত হয়েছে। যেমন, ২৭৭Cn-এর চেয়ে আটটি বেশি নিউট্রন থাকা ২৮৫Cn-এর অর্ধায়ু প্রায় ৫ গুণ (orders of magnitude) বেশি। শেল ক্লোজারের কাছাকাছি অজানা ভারী আইসোটোপগুলোর ক্ষেত্রেও এই ধারা অব্যাহত থাকবে বলে আশা করা হচ্ছে।

বিকৃত নিউক্লিয়াস

পূর্বাভাসকৃত ক্ষয় বৈশিষ্ট্যসমূহ

স্থায়িত্বের দ্বীপে অবস্থিত নিউক্লিয়াসগুলোর অর্ধায়ু এখনও অজানা, কারণ "দ্বীপে" থাকতে পারে এমন কোনো নিউক্লাইড এখন পর্যন্ত পর্যবেক্ষণ করা যায়নি। অনেক পদার্থবিজ্ঞানী মনে করেন যে এই নিউক্লিয়াসগুলোর অর্ধায়ু তুলনামূলকভাবে কম, সম্ভবত কয়েক মিনিট বা কয়েক দিনের মতো। কিছু তাত্ত্বিক গণনা নির্দেশ করে যে এদের অর্ধায়ু দীর্ঘ হতে পারে, প্রায় ১০০ বছরের মতো, অথবা সম্ভবত ১০৯ বছর পর্যন্ত হতে পারে।

N = ১৮৪ তে শেল সমাপ্তির ফলে আলফা ক্ষয় এবং স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজনের জন্য দীর্ঘতর আংশিক অর্ধায়ু পাওয়া যাবে বলে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে। ধারণা করা হয় যে, এই শেল সমাপ্তির ফলে ২৯৮Fl এর আশপাশের নিউক্লিয়াসগুলোর জন্য উচ্চতর বিভাজন বাধা (fission barriers) তৈরি হবে, যা বিভাজন প্রক্রিয়াকে প্রবলভাবে বাধাগ্রস্ত করবে এবং সম্ভবত শেল সমাপ্তি দ্বারা প্রভাবিত নয় এমন নিউক্লিয়াসগুলোর তুলনায় বিভাজন অর্ধায়ু ৩০ গুণ পর্যন্ত বাড়িয়ে দেবে। উদাহরণস্বরূপ, নিউট্রন-স্বল্পতাযুক্ত আইসোটোপ ২৮৪Fl (যেখানে N = ১৭০) ২.৫ মিলিসেকেন্ড অর্ধায়ুসহ বিভাজিত হয় এবং একে N = ১৮৪ শেল সমাপ্তির আশেপাশে বর্ধিত স্থায়িত্বসম্পন্ন অন্যতম নিউট্রন-স্বল্পতাযুক্ত নিউক্লাইড হিসেবে বিবেচনা করা হয়। এই বিন্দুর বাইরে, কিছু অনাবিষ্কৃত আইসোটোপ আরও কম অর্ধায়ুসহ বিভাজিত হবে বলে ধারণা করা হয়, যা স্থায়িত্বের দ্বীপ থেকে দূরে অবস্থিত অতিভারী নিউক্লিয়াসগুলোর অস্তিত্ব এবং সম্ভাব্য পর্যবেক্ষণকে সীমিত করে দেয় (বিশেষ করে N < ১৭০ এবং Z > ১২০ ও N > ১৮৪ এর ক্ষেত্রে)। এই নিউক্লিয়াসগুলো মাইক্রোসেকেন্ড বা তার কম সময়ের মধ্যে আলফা ক্ষয় বা স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজনের মধ্য দিয়ে যেতে পারে, যেখানে বিভাজন বাধা না থাকলে কিছু বিভাজন অর্ধায়ু ১০−২০ সেকেন্ডের মতো হতে পারে বলে অনুমান করা হয়। এর বিপরীতে, ২৯৮Fl (যা সর্বোচ্চ শেল প্রভাবের অঞ্চলে অবস্থিত বলে ধারণা করা হয়) আইসোটোপটির স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজন অর্ধায়ু অনেক বেশি হতে পারে, সম্ভবত ১০১৯ বছরের কাছাকাছি।

স্থায়িত্বের দ্বীপের কেন্দ্রে আলফা ক্ষয় এবং স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজনের (spontaneous fission) মধ্যে প্রতিযোগিতা থাকতে পারে, তবে এর সঠিক অনুপাত মডেলের ওপর নির্ভরশীল। ১০০ ≤ Z ≤ ১৩০ পারমাণবিক সংখ্যার ১৭০০টি নিউক্লিয়াসের আলফা ক্ষয়ের অর্ধায়ু একটি কোয়ান্টাম টানেলিং মডেলে গণনা করা হয়েছে। এক্ষেত্রে পরীক্ষামূলক এবং তাত্ত্বিক উভয় ধরনের আলফা ক্ষয় কিউ-মান ব্যবহার করা হয়েছে, যা কিছু ভারী আইসোটোপের পর্যবেক্ষিত অর্ধায়ুর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

ধারণা করা হয় যে, সবচেয়ে দীর্ঘজীবী নিউক্লাইডগুলো বিটা-স্থায়িত্ব রেখায় অবস্থিত। কারণ স্থায়িত্বের দ্বীপের কেন্দ্রের কাছে, বিশেষ করে ১১১–১১৫ পারমাণবিক সংখ্যার আইসোটোপগুলোর ক্ষেত্রে, বিটা ক্ষয় অন্যান্য ক্ষয় প্রক্রিয়ার সাথে প্রতিযোগিতা করে। এই নিউক্লাইডগুলোর জন্য নির্ধারিত অন্যান্য ক্ষয় প্রক্রিয়ার মতো বিটা ক্ষয় ভর সংখ্যা পরিবর্তন করে না। পরিবর্তে, একটি নিউট্রন প্রোটনে বা প্রোটন নিউট্রনে রূপান্তরিত হয় এবং স্থায়িত্বের কেন্দ্রের কাছাকাছি অবস্থিত একটি পার্শ্ববর্তী আইসোবার তৈরি করে (সবচেয়ে কম ভর উদ্বৃত্ত সম্পন্ন আইসোবার)। উদাহরণস্বরূপ, ২৯১Fl এবং ২৯১Nh-এর মতো নিউক্লাইডগুলোতে উল্লেখযোগ্য বিটা ক্ষয় শাখা থাকতে পারে; এই নিউক্লাইডগুলোতে পরিচিত নিউক্লাইডগুলোর তুলনায় মাত্র কয়েকটি নিউট্রন বেশি থাকে এবং এগুলো স্থায়িত্বের দ্বীপের কেন্দ্রের দিকে একটি "সংকীর্ণ পথ" ধরে ক্ষয় হতে পারে। বিটা ক্ষয়ের সম্ভাব্য ভূমিকাটি বেশ অনিশ্চিত, কারণ এই মৌলগুলোর কিছু আইসোটোপের (যেমন ২৯০Fl এবং ২৯৩Mc) ক্ষেত্রে আলফা ক্ষয়ের আংশিক অর্ধায়ু কম হতে পারে বলে ধারণা করা হয়। বিটা ক্ষয় এই প্রতিযোগিতা কমিয়ে দেয় এবং এর ফলে আলফা ক্ষয়ই প্রধান ক্ষয় পথ হিসেবে থেকে যায়, যদি না এই নিউক্লাইডগুলোর সুপারডিফর্মড আইসোমারগুলোতে আলফা ক্ষয়ের বিরুদ্ধে অতিরিক্ত স্থায়িত্ব থাকে।

ডানে|থাম্ব|upright=1.75|alt=একটি চিত্র যা কেটিইউওয়াই (KTUY) মডেল অনুসারে পরিচিত এবং অনুমানকৃত অতিভারী নিউক্লিয়াসের চারটি প্রধান ক্ষয় মোড (আলফা, ইলেকট্রন ক্যাপচার, বিটা এবং স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজন) প্রদর্শন করে।|অনুমানকৃত এই ক্ষয় মোডের চার্টটি জাপান আণবিক শক্তি সংস্থার তাত্ত্বিক গবেষণা থেকে উদ্ভূত। এটি ২৯৪Ds-এর আশেপাশে স্থায়িত্বের দ্বীপের কেন্দ্রের পূর্বাভাস দেয়; এটি মূলত আলফা ক্ষয়ের শিকার হওয়া বেশ কিছু তুলনামূলকভাবে দীর্ঘস্থায়ী নিউক্লাইডের (বৃত্ত চিহ্নিত) মধ্যে দীর্ঘতম হবে। এটি সেই অঞ্চল যেখানে বিটা-স্থায়িত্ব রেখাটি N = ১৮৪-এ শেল ক্লোজার দ্বারা স্থিতিশীল অঞ্চলকে অতিক্রম করে। ডানে এবং বামে অর্ধায়ু কমে যায় কারণ বিভাজন (fission) প্রধান ক্ষয় মোড হয়ে ওঠে, যা অন্যান্য মডেলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

সবগুলো ক্ষয় মোড বিবেচনা করলে, বিভিন্ন মডেল ইঙ্গিত দেয় যে দ্বীপের কেন্দ্রটি (অর্থাৎ দীর্ঘতম স্থায়ী নিউক্লাইড) ২৯৮Fl থেকে কম পারমাণবিক সংখ্যার দিকে সরে যেতে পারে এবং এই নিউক্লাইডগুলোতে আলফা ক্ষয় ও স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজনের মধ্যে প্রতিযোগিতা দেখা দিতে পারে; এর মধ্যে রয়েছে ২৯১Cn এবং ২৯৩Cn-এর ১০০ বছরের অর্ধায়ু, ২৯৬Cn-এর ১০০০ বছরের অর্ধায়ু, ২৯৪Ds-এর ৩০০ বছরের অর্ধায়ু এবং ২৯৩Ds-এর ৩৫০০ বছরের অর্ধায়ু, যেখানে ২৯৪Ds এবং ২৯৬Cn ঠিক N = ১৮৪ শেল ক্লোজারে অবস্থিত। আরও ধারণা করা হয়েছে যে, ১১২ ≤ Z ≤ ১১৮ পারমাণবিক সংখ্যার মৌলগুলোর বর্ধিত স্থায়িত্বের এই অঞ্চলটি নিউক্লীয় বিকৃতির (nuclear deformation) ফলাফল হতে পারে এবং গোলাকার অতিভারী নিউক্লিয়াসের জন্য স্থায়িত্বের দ্বীপের প্রকৃত কেন্দ্র ৩০৬Ubb (Z = ১২২, N = ১৮৪)-এর আশেপাশে অবস্থিত। এই মডেল অনুযায়ী, স্থায়িত্বের দ্বীপ বলতে দীর্ঘতম মোট অর্ধায়ুর চেয়ে বিভাজনের বিরুদ্ধে সর্বোচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পন্ন অঞ্চলকে বোঝায়; তবুও ৩০৬Ubb-এর আলফা ক্ষয়ের অর্ধায়ু কম হবে বলে ধারণা করা হয়। গোলাকার নিউক্লিয়াসের জন্য স্থায়িত্বের দ্বীপটি একটি "কোরাল রিফ" বা প্রবাল প্রাচীরের মতো হতে পারে (অর্থাৎ কোনো স্পষ্ট "চূড়া" ছাড়াই বর্ধিত স্থায়িত্বের একটি বিস্তৃত অঞ্চল), যা N = ১৮৪ এবং ১১৪ ≤ Z ≤ ১২০-এর আশেপাশে অবস্থিত। প্রোটন এবং নিউট্রন শেল ক্লোজারের সম্মিলিত প্রভাবে উচ্চতর পারমাণবিক সংখ্যায় অর্ধায়ু দ্রুত হ্রাস পায়।

রোমানীয় পদার্থবিজ্ঞানী Dorin N. Poenaru ও রাদু এ. ঘেরঘেস্কু এবং জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী Walter Greiner অতিভারী মৌলগুলোর জন্য ক্লাস্টার ক্ষয়কে অন্য একটি সম্ভাব্য গুরুত্বপূর্ণ ক্ষয় মোড হিসেবে প্রস্তাব করেছেন। পারমাণবিক সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে আলফা ক্ষয়ের তুলনায় এর শাখা অনুপাত বৃদ্ধি পাবে বলে আশা করা হয়, যা Z = ১২০-এর আশেপাশে আলফা ক্ষয়ের সাথে প্রতিযোগিতা করতে পারে এবং সম্ভবত Z = ১২৪-এর কাছাকাছি ভারী নিউক্লাইডগুলোর জন্য প্রধান ক্ষয় মোড হয়ে উঠতে পারে। তাই স্থায়িত্বের দ্বীপের কেন্দ্রের বাইরে এটি বৃহত্তর ভূমিকা পালন করবে বলে মনে করা হয়, যদি না দ্বীপের কেন্দ্রটি ধারণার চেয়ে বেশি পারমাণবিক সংখ্যায় অবস্থিত হয়।

 প্রকৃতিতে প্রাপ্তির সম্ভাবনা 

অতিভারী মৌলগুলোর জন্য শত বা হাজার বছরের অর্ধায়ু তুলনামূলকভাবে দীর্ঘ মনে হলেও, পৃথিবীতে কোনো নিউক্লাইড আদিম হিসেবে টিকে থাকার জন্য এই সময় অত্যন্ত কম। অতিরিক্তভাবে, আদিম অ্যাক্টিনাইড (২৩২Th, ২৩৫U, এবং ২৩৮U) এবং স্থায়িত্বের দ্বীপের মধ্যবর্তী নিউক্লিয়াসগুলোর অস্থিরতা আর-প্রক্রিয়া নিউক্লিওসিন্থেসিসে এই দ্বীপের নিউক্লিয়াস উৎপাদনে বাধা দিতে পারে। বিভিন্ন মডেল অনুযায়ী, A > ২৮০ ভর সংখ্যার নিউক্লিয়াসগুলোর প্রধান ক্ষয় মোড হবে স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজন। ফলে স্থায়িত্বের দ্বীপের দিকে বিটা ক্ষয় কেবল একটি খুব সংকীর্ণ পথে ঘটতে পারে অথবা বিভাজনের মাধ্যমে পুরোপুরি অবরুদ্ধ হয়ে যেতে পারে, যা এই দ্বীপের নিউক্লাইডগুলোর সংশ্লেষণকে অসম্ভব করে তোলে। প্রকৃতিতে ২৯২Hs এবং ২৯৮Fl-এর মতো অতিভারী নিউক্লাইড না পাওয়ার কারণ হিসেবে এই মেকানিজমের ফলে আর-প্রক্রিয়ায় কম উৎপাদন এবং অতি সংক্ষিপ্ত অর্ধায়ুকে দায়ী করা হয়। এক্সিলারেটর মাস স্পেকট্রোমেট্রি এবং ক্রিস্টাল সিন্টিলেটর ব্যবহার করা বিভিন্ন গবেষণায় বলা হয়েছে যে, প্রকৃতিতে এই ধরনের দীর্ঘস্থায়ী অতিভারী নিউক্লিয়াসের প্রাচুর্য তাদের স্থিতিশীল হোমোলগগুলোর তুলনায় অত্যন্ত কম (প্রায় )।

সংশ্লেষণে এই বাধা থাকা সত্ত্বেও, ২০১৩ সালে Valeriy Zagrebaev-এর নেতৃত্বাধীন একদল রুশ পদার্থবিজ্ঞানীর প্রকাশিত গবেষণায় বলা হয়েছে যে, কোপার্নিসিয়ামের সবচেয়ে দীর্ঘস্থায়ী আইসোটোপগুলো সিসার তুলনায় ১০−১২ অনুপাতে থাকতে পারে, যা মহাজাগতিক রশ্মিতে শনাক্ত করা সম্ভব। একইভাবে ২০১৩ সালে আলেক্সান্দর বাগুলিয়ার নেতৃত্বে রুশ বিজ্ঞানীদের একটি দল উল্কাপিন্ডের অলিভাইন ক্রিস্টালে তিনটি মহাজাগতিক অতিভারী নিউক্লিয়াস পর্যবেক্ষণের কথা জানান। এই নিউক্লিয়াসগুলোর পারমাণবিক সংখ্যা ১০৫ থেকে ১৩০-এর মধ্যে অনুমান করা হয়েছিল এবং তাদের অর্ধায়ু কমপক্ষে ৩,০০০ বছর বলে ধারণা করা হয়। যদিও এই পর্যবেক্ষণটি এখনও স্বতন্ত্র গবেষণায় নিশ্চিত করা হয়নি, তবে এটি স্থায়িত্বের দ্বীপের অস্তিত্বকে দৃঢ়ভাবে সমর্থন করে।

Przybylski's Star-এ স্বল্পস্থায়ী তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের অস্বাভাবিক উপস্থিতির একটি সম্ভাব্য কারণ হিসেবে স্থায়িত্বের দ্বীপের ভারী ও দীর্ঘস্থায়ী মৌলগুলোর ক্ষয়কে প্রস্তাব করা হয়েছে।

 সংশ্লেষণ ও অসুবিধাসমূহ 
আল্ট=একটি ত্রিমাত্রিক গ্রাফ যা প্রোটন সংখ্যা Z এবং নিউট্রন সংখ্যা N-এর বিপরীতে মৌলের স্থায়িত্ব প্রদর্শন করছে। গ্রাফের মাঝখান দিয়ে একটি পাহাড়ের মতো চেইন চলে গেছে এবং উচ্চ N ও Z সংখ্যায় একটি 'স্থায়িত্বের দ্বীপ' দেখা যাচ্ছে।|থাম্ব|বাম|upright=2|N = ১৭৮ এবং Z = ১১২-এর আশেপাশে স্থায়িত্বের দ্বীপের ত্রিমাত্রিক রূপায়ণ
স্থায়িত্বের দ্বীপের নিউক্লিয়াস তৈরি করা অত্যন্ত কঠিন কারণ প্রাথমিক কাঁচামাল হিসেবে উপলব্ধ নিউক্লিয়াসগুলোতে প্রয়োজনীয় সংখ্যক নিউট্রন থাকে না। তেজস্ক্রিয় আয়ন বিম (যেমন ৪৪S) এবং অ্যাক্টিনাইড টার্গেটের (যেমন ২৪৮Cm) সংমিশ্রণ ব্যবহার করে স্থায়িত্বের দ্বীপের কেন্দ্রের কাছাকাছি আরও নিউট্রন-সমৃদ্ধ নিউক্লিয়াস তৈরি করা সম্ভব হতে পারে। তবে বর্তমানে এই ধরনের পরীক্ষা চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় তীব্রতার বিম উপলব্ধ নেই। ২৫০Cm এবং ২৫৪Es-এর মতো কিছু ভারী আইসোটোপ টার্গেট হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা বর্তমানের তুলনায় আরও ১-২টি বেশি নিউট্রন যুক্ত আইসোটোপ তৈরি করতে সাহায্য করতে পারে। তবে টার্গেট তৈরির জন্য কয়েক মিলিগ্রাম পরিমাণ এই বিরল আইসোটোপ উৎপাদন করাও অত্যন্ত কঠিন। একই ৪৮Ca-প্ররোচিত ফিউশন-ইভাপোরেশন বিক্রিয়ায় বিকল্প পথগুলোও অন্বেষণ করা যেতে পারে, যা মূলত কম উত্তেজিত শক্তির মাধ্যমে কাজ করে অথবা চার্জিত কণা ইভাপোরেশনের (যেমন pxn বা αxn) সাথে যুক্ত। এটি ১১১–১১৭ পারমাণবিক সংখ্যার মৌলগুলোর নিউট্রন-সমৃদ্ধ আইসোটোপ সংশ্লেষণে সাহায্য করতে পারে। যদিও অনুমানকৃত ক্রস সেকশনগুলো ১–৯০০ fb-এর মতো অত্যন্ত ক্ষুদ্র, তবুও এই বিক্রিয়াগুলোর মাধ্যমে অতিভারী মৌলের দুর্লভ আইসোটোপ তৈরি করা সম্ভব হতে পারে। এই ধরনের কিছু ভারী আইসোটোপ (যেমন ২৯১Mc, ২৯১Fl, এবং ২৯১Nh) আলফা ক্ষয়ের পাশাপাশি দীর্ঘ অর্ধায়ু সহ ইলেকট্রন ক্যাপচার প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে পারে এবং ২৯১Cn-এর মতো নিউক্লিয়াসে পরিণত হতে পারে, যা স্থায়িত্বের দ্বীপের কেন্দ্রের কাছে অবস্থিত। তবে এটি এখনও মূলত অনুমাননির্ভর কারণ বিটা-স্থায়িত্ব রেখার কাছে কোনো অতিভারী নিউক্লিয়াস এখনও সংশ্লেষিত হয়নি। ২০২৪ সালে জেআইএনআর (JINR)-এর গবেষকরা ২৪২Pu এবং ৫০Ti-এর মধ্যকার বিক্রিয়ায় p2n চ্যানেলের পণ্য হিসেবে ২৮৯Mc-এর একটি ক্ষয় চেইন পর্যবেক্ষণ করেছেন। এটি একটি অ্যাক্টিনাইড টার্গেট এবং Z ≥ ২০ সংখ্যার প্রজেক্টাইলের মধ্যে হট ফিউশন বিক্রিয়ায় চার্জিত-কণা চ্যানেলের প্রথম সফল রিপোর্ট।

ধীরগতির নিউট্রন ক্যাপচার প্রক্রিয়া যা ২৫৭Fm পর্যন্ত নিউক্লাইড তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, তা স্বল্পস্থায়ী ফার্মিয়াম আইসোটোপের স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজনের কারণে অবরুদ্ধ হয়ে যায় (যেমন, ২৫৮Fm-এর অর্ধায়ু মাত্র ৩৭০ μs); এটি "ফার্মিয়াম গ্যাপ" নামে পরিচিত যা এই বিক্রিয়ায় ভারী মৌল সংশ্লেষণে বাধা দেয়। ১৯৭২ সালে মেল্ডনার প্রথম প্রস্তাব করেন যে, নিয়ন্ত্রিত পারমাণবিক বিস্ফোরণের মাধ্যমে উচ্চ নিউট্রন ফ্লাক্স তৈরি করে (যা বর্তমান চুল্লিগুলোর তুলনায় প্রায় হাজার গুণ বেশি এবং মহাজাগতিক আর-প্রক্রিয়ার অনুরূপ) এই গ্যাপটি অতিক্রম করা সম্ভব হতে পারে। এমন বিক্রিয়ার মাধ্যমে স্থায়িত্বের দ্বীপে অবস্থিত অতিভারী মৌলগুলো প্রচুর পরিমাণে উৎপাদন করা যেতে পারে।

থাম্ব|ডানে|upright=2.2|alt=JAEA নিউক্লাইড চার্ট Z = 149 এবং N = 256 পর্যন্ত যা অনুমিত ক্ষয় মোড এবং বিটা-স্থায়িত্ব রেখা প্রদর্শন করছে।|জাপান আণবিক শক্তি সংস্থার ব্যবহৃত এই নিউক্লাইড চার্টটি Z = ১৪৯ এবং N = ২৫৬ পর্যন্ত নিউক্লিয়াসের পরিচিত (বক্স করা) এবং অনুমিত ক্ষয় মোডগুলো দেখাচ্ছে। N = ১৮৪ (২৯৪Ds–২৯৮Fl) এবং N = ২২৮ (৩৫৪১২৬)-এর আশেপাশে স্থায়িত্ব বৃদ্ধির অঞ্চলগুলো দৃশ্যমান। ১১৩ (নিহোনিয়াম) এবং ১১৪ (ফ্লেরোভিয়াম) মৌলগুলোর আইইউপিএসি নাম এই চার্ট তৈরির সময় নির্ধারিত হয়নি।

অ্যাক্টিনাইড নিউক্লিয়াসের (যেমন ২৩৮U এবং ২৪৮Cm) নিম্ন-শক্তির সংঘর্ষে মাল্টি-নিউক্লিয়ন ট্রান্সফার বিক্রিয়ার মাধ্যমেও স্থায়িত্বের দ্বীপে ২৯৮Fl-এর মতো আইসোটোপ তৈরি করা সম্ভব হতে পারে। এই বিপরীত কোয়াসিফিশন (inverse quasifission) প্রক্রিয়া স্থায়িত্বের দ্বীপের একটি পথ তৈরি করতে পারে যদি Z = ১১৪-এর আশেপাশে শেল প্রভাব যথেষ্ট শক্তিশালী হয়। ২০১৮ সালে টেক্সাস এঅ্যান্ডএম সাইক্লোট্রন ইনস্টিটিউটে ২৩৮U + ২৩২Th বিক্রিয়া নিয়ে করা একটি গবেষণায় বেশ কিছু অজানা আলফা ক্ষয় পাওয়া গেছে যা ১০৪ < Z < ১১৬ সীমার নতুন আইসোটোপ হতে পারে বলে ধারণা করা হচ্ছে। এই ফলাফলগুলো ইঙ্গিত দেয় যে শেল প্রভাবের ওপর ভিত্তি করে ভবিষ্যতে ট্রান্সফার বিক্রিয়ার মাধ্যমে স্থায়িত্বের দ্বীপে পৌঁছানো সম্ভব হতে পারে।

 স্থায়িত্বের অন্যান্য দ্বীপ 

Z = ১১২–১১৪-এর মূল স্থায়িত্বের দ্বীপের বাইরে আরও শেল ক্লোজার অতিরিক্ত স্থায়িত্বের দ্বীপের জন্ম দিতে পারে। যদিও পরবর্তী ম্যাজিক নম্বরগুলোর অবস্থান নিয়ে বিভিন্ন মতবাদ রয়েছে, তবে দুটি প্রধান দ্বীপের অস্তিত্বের কথা ভাবা হয়; প্রথমটি ৩৫৪১২৬ (২২৮টি নিউট্রন সহ) এবং দ্বিতীয়টি ৪৭২১৬৪ বা ৪৮২১৬৪ (৩০৮ বা ৩১৮টি নিউট্রন সহ)-এর কাছে। এই দ্বীপগুলোর নিউক্লাইড স্বতঃস্ফূর্ত বিভাজনের বিরুদ্ধে বিশেষভাবে প্রতিরোধী হতে পারে এবং তাদের আলফা ক্ষয়ের অর্ধায়ু কয়েক বছর পর্যন্ত হতে পারে। এই ধরনের ভারী নিউক্লিয়াসে প্রোটনগুলোর মধ্যে অত্যন্ত বেশি তড়িৎচৌম্বকীয় বিকর্ষণ তাদের স্থায়িত্বকে অনেক কমিয়ে দিতে পারে এবং তাদের অস্তিত্বকে কেবল শেল প্রভাবের কাছাকাছি স্থানীয় দ্বীপগুলোতে সীমাবদ্ধ রাখতে পারে।

আরও ধারণা করা হয়েছে যে A > ৩০০ অঞ্চলের বাইরে একটি পূর্ণাঙ্গ "স্থায়িত্বের মহাদেশ" থাকতে পারে। এটি মূলত স্থিতিশীল কোয়ার্ক ম্যাটারের একটি তাত্ত্বিক দশা নিয়ে গঠিত। যদি এই ধরনের পদার্থের অস্তিত্ব থাকে, তবে তা সাধারণ অতিভারী নিউক্লিয়াসের মতো একই ফিউশন বিক্রিয়ায় সংশ্লেষিত হতে পারে। কোয়ার্ক ম্যাটার শক্তিশালী বন্ধন শক্তির কারণে বিভাজনের বিরুদ্ধে স্থিতিশীল থাকবে বলে ধারণা করা হয়।

 আরও দেখুন 

 Island of inversion
 নিউক্লাইড তালিকা
 Facility for Rare Isotope Beams

 টীকা 

 তথ্যসূত্র 

 গ্রন্থপঞ্জি 







 বহিঃসংযোগ 
 Island ahoy! (Nature, ২০০৬, ভারী নিউক্লাইড এবং স্থায়িত্বের দ্বীপের জেআইএনআর ডায়াগ্রাম সহ)
 অতিভারী মৌল কি সুপারনোভায় তৈরি হতে পারে? আমরা কি তাদের পর্যবেক্ষণ করতে পারি? (Cornell, ২০০৪ – "সম্ভবত")
 স্থায়িত্বের দ্বীপ থেকে দ্বিতীয় পোস্টকার্ড  (CERN, ২০০১)
 স্থায়িত্বের পারমাণবিক দ্বীপ থেকে প্রথম পোস্টকার্ড  (CERN, ১৯৯৯)

বিষয়শ্রেণী:সমস্থানিক
বিষয়শ্রেণী:পর্যায় সারণি
বিষয়শ্রেণী:অনুমাননির্ভর রাসায়নিক মৌল
বিষয়শ্রেণী:তেজস্ক্রিয়তা
বিষয়শ্রেণী:নিউক্লীয় পদার্থবিজ্ঞান