নিউক্লীয় বিভাজন আবিষ্কার

পারমাণবিক বিভাজন (নিউক্লীয় ফিশন) ১৯৩৮ সালের ডিসেম্বরে রসায়নবিদ অটো হান ও ফ্রিৎস স্ট্রাসমান এবং পদার্থবিজ্ঞানী লিস মেটনার ও অটো রবার্ট ফ্রিশ আবিষ্কার করেন। পারমাণবিক বিভাজন হলো এমন একটি নিউক্লীয় বিক্রিয়া বা তেজস্ক্রিয় ক্ষয় প্রক্রিয়া যেখানে কোনো পরমাণুর নিউক্লিয়াস দুই বা ততোধিক ক্ষুদ্র ও হালকা নিউক্লিয়াসে এবং প্রায়শই অন্যান্য কণায় বিভক্ত হয়ে যায়। এই বিভাজন প্রক্রিয়ায় প্রায়শই গামা রশ্মি তৈরি হয় এবং তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের সাধারণ মানদণ্ড অনুযায়ীও অত্যন্ত বিশাল পরিমাণে শক্তি নির্গত হয়। বিজ্ঞানীরা আগে থেকেই আলফা ক্ষয় এবং বিটা ক্ষয় সম্পর্কে জানতেন, তবে পারমাণবিক বিভাজন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে কারণ একটি নিউক্লীয় শৃঙ্খল বিক্রিয়া সম্ভব, এই আবিষ্কারটিই পরবর্তীকালে পারমাণবিক শক্তি এবং পারমাণবিক অস্ত্র তৈরির পথ সুগম করে। পারমাণবিক বিভাজন আবিষ্কারের জন্য ১৯৪৪ সালে হানকে রসায়নে নোবেল পুরস্কার প্রদান করা হয়।

বার্লিনের কাইজার উইলহেম ইনস্টিটিউট ফর কেমিস্ট্রিতে হান ও স্ট্রাসমান ইউরেনিয়ামকে ধীর গতির নিউট্রন দ্বারা আঘাত করেন এবং দেখেন যে এতে বেরিয়াম উৎপন্ন হয়েছে। হান নিউক্লিয়াস ফেটে যাওয়ার সম্ভাবনা ব্যক্ত করলেও এই ফলাফলের ভৌত ভিত্তি সম্পর্কে তিনি নিশ্চিত ছিলেন না। তারা তাদের এই পর্যবেক্ষণের কথা চিঠির মাধ্যমে সুইডেনে অবস্থানরত মেটনারকে জানান, যিনি কয়েক মাস আগেই নাৎসি জার্মানি থেকে পালিয়ে সেখানে আশ্রয় নিয়েছিলেন। মেটনার এবং তার ভাগ্নে ফ্রিশ তাত্ত্বিকভাবে ব্যাখ্যা করেন, এবং পরে প্রমাণ করেন যে, ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসটি বিভক্ত হয়েছে এবং তারা তাদের গবেষণালব্ধ ফলাফল নেচার সাময়িকীতে প্রকাশ করেন। মেটনার গণনা করে দেখান যে প্রতিটি বিভাজনে প্রায় ২০০ মেগা-ইলেকট্রন ভোল্ট শক্তি নির্গত হয় এবং ফ্রিশ এটি পর্যবেক্ষণ করেন। জীববিজ্ঞানের কোষ বিভাজনের সাথে তুলনা করে তিনি এই প্রক্রিয়ার নাম দেন "ফিশন" বা বিভাজন।

তেজস্ক্রিয়তা ও তেজস্ক্রিয় পদার্থের প্রকৃতি ও বৈশিষ্ট্য নিয়ে দীর্ঘ চল্লিশ বছরের অনুসন্ধানের পর এই আবিষ্কারটি ঘটে। ১৯৩২ সালে জেমস চ্যাডউইক কর্তৃক নিউট্রন আবিষ্কার নিউক্লীয় রূপান্তরের এক নতুন মাধ্যম তৈরি করে। রোমে এনরিকো ফের্মি ও তার সহকর্মীরা ইউরেনিয়ামকে নিউট্রন দ্বারা আঘাত করার ফলাফল অধ্যয়ন করেন এবং ফের্মি সিদ্ধান্তে পৌঁছান যে তার পরীক্ষায় ৯৩ ও ৯৪ প্রোটন বিশিষ্ট নতুন মৌল তৈরি হয়েছে, যেগুলোকে তার দল অসেনিয়াম ও হেস্পেরিয়াম নাম দিয়েছিল। ফের্মি ১৯৩৮ সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার লাভ করেন। তবে ফের্মির এই বিশ্লেষণের সাথে সবাই একমত ছিলেন না। ইডা নোডাক পরামর্শ দিয়েছিলেন যে ৯৩ নম্বর ভারী মৌল তৈরির বদলে নিউক্লিয়াসটি বড় বড় খণ্ডে ভেঙে যাওয়া সম্ভব এবং অ্যারিস্টিড ফন গ্রোস ধারণা করেছিলেন যে ফের্মির দল যা খুঁজে পেয়েছে তা আসলে প্রোট্যাক্টিনিয়ামের একটি আইসোটোপ।

এটি হান ও মেটনারকে (যারা প্রোট্যাক্টিনিয়ামের সবচেয়ে স্থিতিশীল আইসোটোপের আবিষ্কারক) তাদের সহকর্মী স্ট্রাসমানকে নিয়ে এই প্রক্রিয়ার ওপর চার বছরব্যাপী গবেষণা চালাতে উদ্বুদ্ধ করে। অনেক কঠোর পরিশ্রম এবং বেশ কিছু আবিষ্কারের পর তারা নিশ্চিত হন যে তারা যা দেখছেন তা আসলে বিভাজন (ফিশন) এবং ফের্মির পাওয়া নতুন মৌলগুলো ছিল আসলে বিভাজনজাত পণ্য। তাদের এই কাজ পদার্থবিজ্ঞানের দীর্ঘদিনের প্রচলিত বিশ্বাসকে বদলে দেয় এবং প্রকৃত ৯৩ নম্বর মৌল (নেপচুনিয়াম) ও ৯৪ নম্বর মৌল (প্লুটোনিয়াম) আবিষ্কারের পথ প্রশস্ত করে। এর ফলে অন্যান্য মৌলের বিভাজন প্রক্রিয়া এবং ইউরেনিয়ামের ক্ষেত্রে ইউরেনিয়াম-২৩৫ আইসোটোপের ভূমিকাও নির্ধারিত হয়। নিলস বোর ও জন হুইলার বিভাজন প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করার জন্য তরল বিন্দু মডেল নতুনভাবে সাজান।

পটভূমি
তেজস্ক্রিয়তা
উনবিংশ শতাব্দীর শেষ বছরগুলোতে বিজ্ঞানীরা ঘন ঘন ক্যাথোড-রশ্মি নল নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করছিলেন, যা ততদিনে গবেষণাগারের একটি সাধারণ সরঞ্জামে পরিণত হয়েছিল। তখন একটি সাধারণ চর্চা ছিল বিভিন্ন পদার্থের ওপর ক্যাথোড রশ্মি ফেলে তার ফলাফল দেখা। ভিলহেল্ম র‍ন্টগেন বেরিয়াম প্লাটিনোসায়ানাইডের প্রলেপ দেওয়া একটি পর্দা ব্যবহার করতেন যা ক্যাথোড রশ্মির সংস্পর্শে এলে প্রতিপ্রভা তৈরি করত। ১৮৯৫ সালের ৮ নভেম্বর তিনি লক্ষ্য করেন যে, তার ক্যাথোড-রশ্মি নলটি কালো কার্ডবোর্ডে ঢাকা থাকা সত্ত্বেও এবং পর্দার দিকে মুখ করে না থাকা সত্ত্বেও পর্দাটি উজ্জ্বল হচ্ছে। তিনি শীঘ্রই নিশ্চিত হন যে তিনি এক নতুন ধরনের রশ্মি আবিষ্কার করেছেন, যাকে আজ এক্স-রে বলা হয়। পরের বছর অঁরি বেকেরেল তেজস্ক্রিয় ইউরেনিয়াম লবণ নিয়ে পরীক্ষা করছিলেন এবং ভাবছিলেন সেগুলোও এক্স-রে তৈরি করতে পারে কি না। ১৮৯৬ সালের ১ মার্চ তিনি আবিষ্কার করেন যে সেগুলো প্রকৃতপক্ষে রশ্মি তৈরি করে, তবে তা ভিন্ন ধরনের। এমনকি ইউরেনিয়াম লবণ অন্ধকার ড্রয়ারে রাখা হলেও তা এক্স-রে প্লেটে তীব্র প্রতিচ্ছবি তৈরি করে, যা নির্দেশ করে যে এই রশ্মিগুলো পদার্থের ভেতর থেকেই আসছিল এবং এর জন্য কোনো বাহ্যিক শক্তির উৎসের প্রয়োজন ছিল না।

র‍ন্টগেনের আবিষ্কারটি মানবদেহের ভেতরের হাড় দেখার ক্ষমতার কারণে বিজ্ঞানী ও সাধারণ মানুষ উভয়ের মধ্যেই ব্যাপক কৌতূহল সৃষ্টি করেছিল। কিন্তু বেকেরেলের আবিষ্কার তখন তেমন প্রভাব ফেলতে পারেনি এবং বেকেরেল নিজেও শীঘ্রই অন্য গবেষণায় মনোযোগ দেন। মারি কুরি যত বেশি সম্ভব মৌল ও খনিজের নমুনা পরীক্ষা করে বেকেরেল রশ্মির অস্তিত্ব খুঁজছিলেন এবং ১৮৯৮ সালের এপ্রিলে থোরিয়ামেও এর সন্ধান পান। তিনি এই ঘটনার নাম দেন "তেজস্ক্রিয়তা" । পিয়ের কুরি এবং গুস্তাভ বেমন্টের সাথে তিনি পিচব্লেন্ড (একটি ইউরেনিয়াম আকরিক) নিয়ে গবেষণা শুরু করেন। তারা দেখতে পান যে এটি ইউরেনিয়ামের চেয়েও বেশি তেজস্ক্রিয়। এটি অতিরিক্ত তেজস্ক্রিয় মৌলের অস্তিত্বের ইঙ্গিত দেয়। একটি মৌল রাসায়নিকভাবে বিসমাথের মতো ছিল কিন্তু প্রবল তেজস্ক্রিয়; ১৮৯৮ সালের জুলাইয়ে তারা একটি গবেষণাপত্র প্রকাশ করেন যেখানে তারা সিদ্ধান্তে পৌঁছান যে এটি একটি নতুন মৌল, যার নাম তারা দেন "পোলোনিয়াম"। অন্য মৌলটি রাসায়নিকভাবে বেরিয়ামের মতো ছিল এবং ১৮৯৮ সালের ডিসেম্বরের একটি গবেষণাপত্রে তারা দ্বিতীয় এক অজানা মৌল আবিষ্কারের ঘোষণা দেন, যার নাম দেন "রেডিয়াম"। তবে বৈজ্ঞানিক সমাজকে এটি বিশ্বাস করানো ছিল ভিন্ন ব্যাপার। আকরিক থেকে বেরিয়াম থেকে রেডিয়াম পৃথক করা অত্যন্ত কঠিন ছিল। এক গ্রামের দশ ভাগের এক ভাগ রেডিয়াম ক্লোরাইড তৈরি করতে তাদের তিন বছর সময় লেগেছিল এবং তারা পোলোনিয়ামকে কখনোই পুরোপুরি আলাদা করতে পারেননি।

১৮৯৮ সালে আর্নেস্ট রাদারফোর্ড লক্ষ্য করেন যে থোরিয়াম থেকে একটি তেজস্ক্রিয় গ্যাস নির্গত হচ্ছে। বিকিরণ পরীক্ষা করার সময় তিনি বেকেরেল বিকিরণকে দুই ভাগে বিভক্ত করেন, যাদের তিনি α (আলফা) এবং β (বিটা) বিকিরণ নামে অভিহিত করেন। পরবর্তীকালে পল ভিলার্ড তৃতীয় এক ধরনের বেকেরেল বিকিরণ আবিষ্কার করেন যা রাদারফোর্ডের নামকরণ পদ্ধতি অনুযায়ী "গামা রশ্মি" নামে পরিচিত হয়। কুরি লক্ষ্য করেন যে রেডিয়াম থেকেও তেজস্ক্রিয় গ্যাস নির্গত হচ্ছে। গ্যাসটিকে রাসায়নিকভাবে শনাক্ত করা ছিল অত্যন্ত কঠিন; রাদারফোর্ড ও ফ্রেডেরিক সডি দেখতে পান যে এটি আর্গনের মতো নিষ্ক্রিয়। পরে এটি রেডন নামে পরিচিতি পায়। রাদারফোর্ড বিটা রশ্মিকে ক্যাথোড রশ্মি (ইলেকট্রন) হিসেবে শনাক্ত করেন এবং হাইপোথিসিস প্রদান করেন, যা ১৯০৯ সালে টমাস রয়ডসের সাথে তিনি প্রমাণ করেন, যে আলফা কণা হলো হিলিয়াম নিউক্লিয়াস। মৌলগুলোর তেজস্ক্রিয় ভাঙ্গন পর্যবেক্ষণ করে রাদারফোর্ড ও সডি তেজস্ক্রিয় পণ্যগুলোকে তাদের বৈশিষ্ট্যপূর্ণ ক্ষয়ের হার অনুযায়ী শ্রেণীবদ্ধ করেন এবং অর্ধায়ু ধারণাটি প্রবর্তন করেন। ১৯১৩ সালে সডি এবং মার্গারেট টড এমন সব পরমাণুর ক্ষেত্রে "আইসোটোপ" শব্দটি ব্যবহার করেন যারা রাসায়নিকভাবে ও বর্ণালীবীক্ষণ অনুযায়ী অভিন্ন হলেও তাদের তেজস্ক্রিয় অর্ধায়ু ভিন্ন। রাদারফোর্ড পরমাণুর একটি মডেল প্রস্তাব করেন যেখানে প্রোটন সমৃদ্ধ একটি ক্ষুদ্র ও ঘন ধনাত্মক চার্জযুক্ত নিউক্লিয়াসকে ঘিরে ইলেকট্রনগুলো আবর্তিত হয় (রাদারফোর্ড মডেল)। ১৯১৩ সালে নিলস বোর ইলেকট্রনের কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যের সাথে এর সামঞ্জস্য বিধান করে এই মডেলের উন্নতি ঘটান (বোর মডেল)।

প্রোট্যাক্টিনিয়াম
সডি এবং কাসিমির ফায়ানস ১৯১৩ সালে স্বাধীনভাবে লক্ষ্য করেন যে, আলফা ক্ষয়ের ফলে পরমাণু পর্যায় সারণীতে দুই ঘর নিচে নেমে যায়, যেখানে দুটি বিটা কণা হারালে এটি পূর্বের অবস্থানে ফিরে আসে। পর্যায় সারণীর পুনর্গঠনে রেডিয়ামকে দ্বিতীয় গ্রুপে, অ্যাক্টিনিয়ামকে তৃতীয় গ্রুপে, থোরিয়ামকে চতুর্থ গ্রুপে এবং ইউরেনিয়ামকে ষষ্ঠ গ্রুপে রাখা হয়। এতে থোরিয়াম ও ইউরেনিয়ামের মধ্যে একটি ফাঁক তৈরি হয়। সডি ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে এই অজানা মৌলটি (যাকে তিনি মেন্ডেলিভের অনুকরণে "একা-ট্যান্টালাম" বলতেন) একটি আলফা বিকিরণকারী হবে যার রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য ট্যান্টালামের (ট্যান্টালাম) মতো হবে। শীঘ্রই ফায়ানস ও ওসভাল্ড হেলমুথ গোয়রিং থোরিয়ামের একটি বিটা-বিকিরণকারী পণ্যের ক্ষয় পণ্য হিসেবে এটি আবিষ্কার করেন। সডি ও ফায়ানসের তেজস্ক্রিয় স্থানচ্যুতি আইন অনুযায়ী এটি ছিল সেই নিখোঁজ মৌলের একটি আইসোটোপ, যার নাম তারা দেন "ব্রেভিয়াম" । তবে এটি ছিল বিটা বিকিরণকারী, তাই এটি অ্যাক্টিনিয়ামের আদি আইসোটোপ হতে পারত না। এটি অবশ্যই অন্য কোনো আইসোটোপ ছিল।

বার্লিন-ডাহলেমের কাইজার উইলহেম ইনস্টিটিউটের (কেডব্লিউআই) দুইজন বিজ্ঞানী এই নিখোঁজ আইসোটোপটি খুঁজে বের করার চ্যালেঞ্জ গ্রহণ করেন। অটো হান মারবুর্গ বিশ্ববিদ্যালয় থেকে জৈব রসায়নবিদ হিসেবে স্নাতক অর্জন করেছিলেন, কিন্তু তিনি লন্ডন ইউনিভার্সিটি কলেজে স্যার উইলিয়াম র‍্যামজের অধীনে এবং ম্যাকগিল বিশ্ববিদ্যালয়ে রাদারফোর্ডের অধীনে পোস্ট-ডক্টরাল গবেষক হিসেবে কাজ করেছিলেন। ১৯০৬ সালে তিনি জার্মানিতে ফিরে আসেন এবং বার্লিন বিশ্ববিদ্যালয়ে এমিল ফিশারের সহকারী হন। ম্যাকগিলে তিনি একজন পদার্থবিজ্ঞানীর সাথে কাজ করতে অভ্যস্ত হয়েছিলেন, তাই তিনি লিস মেটনারের সাথে যুক্ত হন। মেটনার ১৯০৬ সালে ভিয়েনা বিশ্ববিদ্যালয় থেকে ডক্টরেট পান এবং পরে ম্যাক্স প্লাঙ্কের অধীনে পদার্থবিজ্ঞান পড়ার জন্য বার্লিনে আসেন। মেটনার তার সমবয়সী হানকে বয়স্ক ও বিখ্যাত সহকর্মীদের চেয়ে কম আতঙ্কজনক মনে করেছিলেন। হান ও মেটনার ১৯১৩ সালে নবপ্রতিষ্ঠিত কাইজার উইলহেম ইনস্টিটিউট ফর কেমিস্ট্রিতে চলে আসেন এবং ১৯২০ সালের মধ্যে তারা সেখানে নিজস্ব গবেষণাগার, ছাত্র এবং সরঞ্জামের প্রধান হন।

১৯১৪ সালে প্রথম বিশ্বযুদ্ধ শুরু হলে এই কাজে বিঘ্ন ঘটে। হানকে জার্মান সেনাবাহিনীতে তলব করা হয় এবং মেটনার অস্ট্রীয় সেনাবাহিনীর হাসপাতালে স্বেচ্ছাসেবী রেডিওগ্রাফার হিসেবে কাজ শুরু করেন। তিনি ১৯১৬ সালের অক্টোবরে কাইজার উইলহেম ইনস্টিটিউটে ফিরে আসেন। ১৯১৭ সালের জানুয়ারি থেকে সেপ্টেম্বরের মধ্যে হান বার্লিনে অবস্থানকালে মেটনারের সাথে কাজ চালিয়ে যান। ১৯১৭ সালের ডিসেম্বরের মধ্যে মেটনার পদার্থটিকে আলাদা করতে সক্ষম হন এবং আরও গবেষণার পর প্রমাণ করেন যে এটিই সেই নিখোঁজ আইসোটোপ। মেটনার ১৯১৮ সালের মার্চ মাসে তাদের ফলাফল ফিজিকালিশেন জেইটশ্রিফ্ট সাময়িকীতে প্রকাশ করেন।

যদিও ফায়ানস ও গোয়রিং প্রথম মৌলটি আবিষ্কার করেছিলেন, প্রথা অনুযায়ী মৌলটিকে তার দীর্ঘস্থায়ী আইসোটোপ দিয়ে প্রকাশ করার কথা ছিল। ফায়ানস একমত হন যে হান ও মেটনার মৌলটির নাম দেবেন প্রোট্যাক্টিনিয়াম এবং এর প্রতীক হবে পিএ। ১৯১৮ সালের জুনে সডি ও জন ক্র্যান্সটন ঘোষণা করেন যে তারা আইসোটোপের একটি নমুনা সংগ্রহ করেছেন, কিন্তু হান ও মেটনারের মতো এর বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করতে পারেননি। তারা হান ও মেটনারের অগ্রাধিকার স্বীকার করেন এবং নামে সম্মতি দেন। ইউরেনিয়ামের সাথে এর সম্পর্ক দীর্ঘকাল রহস্য হয়ে ছিল, যতক্ষণ না ১৯২৯ সালে ইউরেনিয়াম-২৩৫ আবিষ্কৃত হয়। ১৯৪৯ সালে আন্তর্জাতিক বিশুদ্ধ ও ফলিত রসায়ন সংস্থা আনুষ্ঠানিকভাবে মৌলটির নাম প্রোট্যাক্টিনিয়াম রাখে এবং হান ও মেটনারকে এর আবিষ্কারক হিসেবে স্বীকৃতি দেয়।

রূপান্তর
প্যাট্রিক ব্ল্যাকেট ১৯২৫ সালে নাইট্রোজেনকে আলফা কণা দ্বারা আঘাত করে অক্সিজেনে নিউক্লীয় রূপান্তর ঘটাতে সক্ষম হন। এটি ছিল একটি নিউক্লীয় বিক্রিয়ার প্রথম পর্যবেক্ষণ। প্রথম সম্পূর্ণ কৃত্রিম নিউক্লীয় বিক্রিয়া ১৯৩২ সালের এপ্রিলে আর্নেস্ট ওয়ালটন এবং জন ককক্রফট অর্জন করেন, যারা লিথিয়ামকে কৃত্রিমভাবে ত্বরান্বিত প্রোটন দ্বারা আঘাত করে নিউক্লিয়াসটিকে দুটি আলফা কণায় বিভক্ত করেছিলেন। এটি জনপ্রিয়ভাবে "পরমাণু বিভাজন" নামে পরিচিতি পেলেও এটি পারমাণবিক বিভাজন ছিল না।

ককক্রফট ও ওয়ালটনের সাফল্যের মাত্র কয়েক সপ্তাহ আগে জেমস চ্যাডউইক নিউট্রন আবিষ্কার করেন। এর পরপরই আইরিন কুরি ও ফ্রেডেরিক জোলিও কৃত্রিম তেজস্ক্রিয়তা আবিষ্কার করেন। তারা মৌলকে অন্য মৌলের তেজস্ক্রিয় আইসোটোপে রূপান্তরিত করতে সক্ষম হন। এর ফলে রেডিওকেমিস্ট্রি আর কেবল ভারী মৌলের মধ্যে সীমাবদ্ধ রইল না।

চ্যাডউইক লক্ষ্য করেছিলেন যে বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ হওয়ার কারণে নিউট্রন প্রোটন বা আলফা কণার তুলনায় নিউক্লিয়াসে সহজে প্রবেশ করতে পারে। এনরিকো ফের্মি এবং তার রোমের সহকর্মীরা এই ধারণাটি নিয়ে কাজ শুরু করেন। ফের্মি নিউট্রন বোমা বর্ষণের মাধ্যমে ২২টি ভিন্ন মৌলের কৃত্রিম তেজস্ক্রিয়তা তৈরি করেন। ফের্মি বিশ্বাস করেছিলেন যে তিনি ৯৩ ও ৯৪ নম্বর নতুন মৌল তৈরি করেছেন। তার এই ফলাফল ১৯৩৪ সালের জুনে নেচার সাময়িকীতে প্রকাশিত হয়। তবে তিনি সতর্ক করেছিলেন যে এই সিদ্ধান্তের জন্য আরও গবেষণার প্রয়োজন।

ফের্মি লক্ষ্য করেন যে, নিউট্রন যদি ধীর গতির হয়, তবে তা নিউক্লিয়াস দ্বারা অধিক মাত্রায় শোষিত হয়। তিনি প্যারাফিন মোম ব্যবহার করে নিউট্রন ধীর করার পদ্ধতি উদ্ভাবন করেন। এদিকে ১৯৩৪ সালের নিউক্লীয় মডেল অনুযায়ী বিজ্ঞানীরা ভাবতেন যে নিউক্লিয়াস স্থির থাকে এবং আলফা কণার চেয়ে বড় কোনো খণ্ড নিউক্লিয়াস থেকে ছিটকে আসার সম্ভাবনা প্রায় শূন্য।

আবিষ্কার
আপত্তি
ফের্মি ১৯৩৮ সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার পেলেও তার ফলাফলের বিশ্লেষণ নিয়ে সবাই সন্তুষ্ট ছিলেন না। ইডা নোডাক ১৯৩৪ সালের সেপ্টেম্বরেই পরামর্শ দিয়েছিলেন যে নিউক্লিয়াসটি বড় বড় খণ্ডে ভেঙে যাওয়া সম্ভব। তবে নোডাকের কাছে কোনো বিকল্প নিউক্লীয় মডেল বা পরীক্ষামূলক প্রমাণ ছিল না। পদার্থবিজ্ঞানীরা তখন মনে করতেন নিউক্লিয়াস থেকে প্রোটন বা আলফা কণার বেশি কিছু বের হওয়া সম্ভব নয়।

অ্যারিস্টিড ফন গ্রোসও ফের্মির দাবির সমালোচনা করেন। মেটনার ফের্মির ফলাফল পরীক্ষা করতে আগ্রহী ছিলেন এবং তিনি হানের সাহায্য চান। হান ও মেটনারের সাথে ফ্রিৎস স্ট্রাসমান যুক্ত হন। নাৎসি বিরোধী রাজনীতির কারণে তারা প্রতিষ্ঠানের অন্যদের থেকে কিছুটা বিচ্ছিন্ন হয়ে পড়েন, যা তাদের গবেষণায় বেশি সময় দেওয়ার সুযোগ করে দেয়।

গবেষণা
বার্লিন দল ইউরেনিয়াম লবণকে নিউট্রন দ্বারা আঘাত করার পর রাসায়নিকভাবে পরীক্ষা করে দেখেন। তারা ফের্মির দাবিকৃত আইসোটোপগুলো খুঁজে পেলেও প্রমাণ করেন যে সেগুলো প্রোট্যাক্টিনিয়ামের আইসোটোপ নয়। মেটনার ধীর ও দ্রুত গতির নিউট্রনের প্রভাব নিয়ে ব্যাপক পরীক্ষা চালান। ১৯৩৭ সালের মে মাসের মধ্যে তারা বেশ কিছু রূপান্তর শৃঙ্খল শনাক্ত করেন। মেটনার লক্ষ্য করেন যে ধীর গতির নিউট্রনের এই শৃঙ্খল বিক্রিয়াগুলো তৎকালীন নিউক্লীয় তত্ত্বের সাথে মেলাতে কষ্ট হচ্ছে।

প্যারিসে আইরিন কুরি এবং পাভেল সাভিচ ইউরেনিয়াম নিয়ে কাজ করে একটি ৩.৫ ঘণ্টা অর্ধায়ুর তেজস্ক্রিয় পদার্থ খুঁজে পান যা রাসায়নিকভাবে ল্যানথানামের মতো ছিল। মেটনার স্ট্রাসমানকে এটি পরীক্ষা করতে বলেন। ১৯৩৮ সালের মার্চে জার্মানি অস্ট্রিয়া দখল করলে মেটনার তার অস্ট্রীয় নাগরিকত্ব হারান এবং নাৎসিদের হাত থেকে বাঁচতে নেদারল্যান্ডস হয়ে সুইডেনে পালিয়ে যান।

ব্যাখ্যা
প্যারিস দলের ফলাফল দেখে হান ও স্ট্রাসমান পরীক্ষাটি পুনরায় করেন। তারা বেরিয়াম ব্রোমাইড ব্যবহার করে রেডিয়াম আলাদা করার চেষ্টা করেন, কিন্তু দেখেন যে রেডিয়াম বেরিয়ামের মতোই আচরণ করছে। ১৯৩৮ সালের ১৯ ডিসেম্বর হান মেটনারকে চিঠিতে লেখেন যে, ইউরেনিয়াম বোমা বর্ষণের ফলে উৎপন্ন আইসোটোপগুলো রাসায়নিকভাবে বেরিয়ামের মতো আচরণ করছে।

সুইডেনে মেটনার ও তার ভাগ্নে অটো ফ্রিশ হানের এই ফলাফল নিয়ে আলোচনা করেন। তারা হিসাব করে দেখেন যে ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসটি প্রায় দুই ভাগে বিভক্ত হয়েছে। মেটনার আইন্সটাইনের  সূত্র ব্যবহার করে গণনা করেন যে, এই বিভাজনে প্রায় ২০০ মেগা-ইলেকট্রন ভোল্ট শক্তি নির্গত হবে। ফ্রিশ ১৯৩৯ সালের ১৩ জানুয়ারি পরীক্ষামূলকভাবে এই বিভাজন খণ্ডগুলো পর্যবেক্ষণ করেন। তিনি এই প্রক্রিয়ার নাম দেন "ফিশন"। তাদের এই ফলাফল ১৯৩৯ সালের ফেব্রুয়ারিতে নেচার সাময়িকীতে প্রকাশিত হয়। হানের রসায়ন এবং মেটনার ও ফ্রিশের পদার্থবিজ্ঞানের সমন্বয়ে পারমাণবিক বিভাজন বা নিউক্লীয় ফিশন আবিষ্কৃত হয়।

তথ্যসূত্র

বহিঃসংযোগ

বিষয়শ্রেণী:১৯৩৮-এ বিজ্ঞান
বিষয়শ্রেণী:ডিসেম্বর ১৯৩৮
বিষয়শ্রেণী:পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞান
বিষয়শ্রেণী:পারমাণবিক বিভাজন
বিষয়শ্রেণী:নিউক্লীয় রসায়ন
বিষয়শ্রেণী:তেজস্ক্রিয়তা