প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তা ও তেজস্ক্রিয় রশ্মিসমূহের ধর্মাবলী

প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তা ও তেজস্ক্রিয় রশ্মিসমূহের ধর্মাবলী

প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তা (Natural Radioactivity) : কতকগুলি ভারী মৌলের পরমাণুর নিউক্লিয়াস স্বতঃস্ফুর্তভাবে অবিরাম গতিতে ভেঙ্গে গিয়ে নতুন মৌলের নিউক্লিয়াসে পরিণত হয় এবং সেই সঙ্গে শক্তিশালী রশ্মির বিকিরণ ঘটায় । এই রশ্মির বিকিরণ অন্ধকারে ফটোগ্রাফিক প্লেটে বিক্রিয়া করে ও পাতলা ধাতব পাত ভেদ করতে পারে । তাপ, চাপ, আলোক, তড়িৎ চুম্বক বা রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রভৃতি বাহ্যিক কারণ কোনো কিছুই এই জাতীয় বিকিরণকে প্রভাবিত করতে পারে না । এটি একটি স্বতঃস্ফুর্ত ঘটনা ।

মৌলগুলি থেকে নিঃসৃত এই জাতীয় শক্তিশালী রশ্মিকে তেজস্ক্রিয় রশ্মি (Radioactive rays) বলা হয় । বিভিন্ন মৌল দ্বারা তেজস্ক্রিয় রশ্মি নিঃসরণের এই ঘটনাকে প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয়তা (Natural Radioactivity) বলা হয় । যেসব পদার্থ থেকে এই রশ্মি বিকিরিত হয় সেই পদার্থগুলিকে প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয় পদার্থ (Natural Radioactivity substance) বলা হয় । যেমন— ইউরেনিয়াম, থোরিয়াম, রেডিয়াম ইত্যাদি মৌল হল প্রাকৃতিক তেজস্ক্রিয় পদার্থ । তেজস্ক্রিয় মৌলগুলির নিউক্লিয়াসের ভেঙ্গে যাওয়ার ঘটনাকে তেজস্ক্রিয় বিঘটন (Radioactive decay) বলা হয় ।

তেজস্ক্রিয় রশ্মিসমূহের ধর্মাবলী (Properties of Radioactive rays) :

তেজস্ক্রিয় রশ্মির মধ্যে তিন ধরনের বিকিরণ থাকে । এদেরকে আলফা রশ্মি (α -rays), বিটা রশ্মি (ß -rays) এবং গামা রশ্মি ( γ -rays) বলে । পরীক্ষা দ্বারা প্রমাণিত হয়েছে যে, আলফা রশ্মি ধনাত্মক আধানযুক্ত ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র কণার স্রোত— এদের আলফা কণা বলে । বিটা রশ্মি ঋণাত্মক আধানযুক্ত ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র কণার স্রোত— এদের বিটা কণা বলে । গামা রশ্মি ক্ষুদ্র তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গ ।

তেজস্ক্রিয় পদার্থের সক্রিয়তা : তেজস্ক্রিয় পদার্থের সক্রিয়তা বলতে বোঝায় প্রতি সেকেন্ডে কোনো নির্দিষ্ট পরিমাণ তেজস্ক্রিয় পদার্থের যত সংখ্যক পরমাণুর বিঘটন হয় । তেজস্ক্রিয় পদার্থের সক্রিয়তা পরিমাপের এককগুলি হল— কুরি, রাদারফোর্ড, বেকারেল । 1 কুরি = 3.7 x 10⁴ রাদারফোর্ড = 3.7 x 10⁴ বেকারেল ।

আলফা রশ্মির ধর্ম :-

[i] আলফা কণার ভর একটি প্রোটনের ভরের 4 গুণ, অর্থাৎ 6.642 x 10^-24 গ্রাম । কণাগুলি ধনাত্মক আধানযুক্ত, আধানের পরিমাণ 9.6 x 10^-10 esu ।

[ii] α -কণা তেজস্ক্রিয় পদার্থ থেকে প্রচন্ড বেগে নির্গত হয় । বিভিন্ন তেজস্ক্রিয় পদার্থ থেকে নিঃসৃত α -কণার বেগ বিভিন্ন হয় । এই বেগ 1.4 x 10⁷ মি/সে থেকে 1.7 x 10⁷ মি /সে পর্যন্ত হয় ।

[iii] α -কণা ফটোগ্রাফিক প্লেটের ওপর ক্রিয়া করে ।  

[iv] ß -রশ্মি এবং [tex]\gamma [/tex] -রশ্মির তুলনায় α -রশ্মির ভেদন ক্ষমতা অনেক কম ।

[v] ধনাত্মক তড়িৎগ্রস্থ হওয়ায় α -কণার গতিপথ তড়িৎক্ষেত্র ও চৌম্বকক্ষেত্র দ্বারা বিচ্যুত হয় ।

[vi] এই কণার স্রোত জীবদেহের ক্ষতিসাধন করে ।

[vii] α -কণা আসলে হিলিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াস (₂He⁴) ।

[viii] আয়নন ক্ষমতা খুব বেশি । গামা রশ্মির তুলনায় আয়নন ক্ষমতা 10000 গুণ বেশি ।

বিটা রশ্মির ধর্ম :-

[i] ß -কণার ভর একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর ভরের [tex]\frac {1}{1836}[/tex] গুণ; অর্থাৎ 9.108 x 10^-28 গ্রাম । কণাগুলি ঋণাত্মক আধানযুক্ত, আধানের পরিমাণ 4.8 x 10^-10 esu. ।

[ii] তেজস্ক্রিয় পদার্থের নিউক্লিয়াস থেকে ß -কণা প্রচন্ড বেগে নির্গত হয় । এই গতিবেগের পরিমাণ আলোর গতিবেগের 0.3 থেকে 0.68 গুণ । 

[iii] ß -কণা ফটোগ্রাফিক প্লেটের ওপর ক্রিয়া করে ।

[iv] α -কণার তুলনায় ß -কণার ভেদন ক্ষমতা প্রায় 100 গুণ বেশি ।

[v] ঋণাত্মক তড়িৎগ্রস্থ হওয়ায় ß -কণার গতিপথ তড়িৎক্ষেত্র ও চৌম্বকক্ষেত্র দ্বারা বিচ্যুত হয় ।

[vi] এই কণার স্রোত জীবদেহের ক্ষতিসাধন করে ।

[vii] ß -কণা আসলে ঋণাত্মক কণা ইলেকট্রন (_-1e°) ।

[viii] [tex]\gamma [/tex] রশ্মির তুলনায় আয়নন ক্ষমতা 100 গুণ বেশি ।

গামা রশ্মির ধর্ম :-

[i] খুব তীব্র তড়িৎ বা চৌম্বকক্ষেত্র দ্বারা এই রশ্মির কোনো বিক্ষেপ সৃষ্টি করা যায় না । গামা রশ্মির প্রকৃতি এক্স-রশ্মির মতো এবং এই রশ্মি কোনো তড়িৎগ্রস্থ কণা দ্বারা গঠিত নয় ।

[ii] এই রশ্মির গতিবেগ আলোর গতিবেগের সমান— অর্থাৎ 3 x 10⁸  m/s ।

[iii] ফটোগ্রাফিক প্লেটের ওপর ক্রিয়া করে ।

[iv] গামা রশ্মির ভেদন ক্ষমতা খুব বেশি । α -রশ্মির তুলনায় এই রশ্মির ভেদনক্ষমতা 10000 গুণ বেশি ।

[v] জীবদেহের কোশ, কলা ইত্যাদির ওপর গামা রশ্মির ক্রিয়া অত্যন্ত মারাত্মক । ক্যান্সারের চিকিৎসায় এই রশ্মি ব্যবহৃত হয় ।

[vi] [tex]\gamma [/tex] রশ্মি তির্যক তড়িৎ চুম্বকীয় তরঙ্গ । তরঙ্গদৈর্ঘ্য 10^-3 সেমি থেকে 10^-11 সেমি ।

*****