তেজস্ক্রিয়তা একটি স্বতঃস্ফূর্ত প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে অস্থির পারমাণবিক নিউক্লিয়াস বিকিরণ নির্গত করে শক্তি হারায়। 1896 সালে হেনরি বেকারেল আবিষ্কার করেছিলেন, এটি পদার্থবিদ্যা এবং রসায়নে একটি মৌলিক ধারণা, যা ওষুধ, শক্তি উৎপাদন এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণায় বিভিন্ন ধরনের প্রয়োগের দিকে পরিচালিত করে। তেজস্ক্রিয়তা একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের মধ্যে অস্থিরতার ফলে হয়, যেখানে নিউক্লিয়াসকে একত্রে ধরে রাখা শক্তিগুলি এটিকে বর্তমান আকারে রাখার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী নয়। এই অস্থিরতা বিকিরণ নির্গমনের দিকে নিয়ে যায় কারণ নিউক্লিয়াস আরও স্থিতিশীল অবস্থা চায়।
তিনটি প্রাথমিক প্রকারের তেজস্ক্রিয়তা রয়েছে, যা নির্গত বিকিরণের প্রকার দ্বারা পৃথক করা হয়: আলফা ( \(\alpha\) ), বিটা ( \(\beta\) ), এবং গামা ( \(\gamma\) ) বিকিরণ। প্রতিটি ধরনের অনন্য বৈশিষ্ট্য এবং পদার্থের প্রভাব আছে.
আলফা বিকিরণ দুটি প্রোটন এবং দুটি নিউট্রন দ্বারা গঠিত কণা নিয়ে গঠিত, কার্যকরভাবে তাদের হিলিয়াম নিউক্লিয়াস তৈরি করে। যেহেতু আলফা কণাগুলি তুলনামূলকভাবে ভারী এবং একটি ইতিবাচক চার্জ বহন করে, তাদের একটি স্বল্প পরিসর রয়েছে এবং কাগজের শীট বা মানুষের ত্বকের বাইরের স্তর দ্বারা থামানো যেতে পারে। যাইহোক, যদি গ্রহণ করা হয় বা শ্বাস নেওয়া হয়, আলফা কণাগুলি তাদের উচ্চ আয়নাইজিং ক্ষমতার কারণে জৈবিক টিস্যুগুলির উল্লেখযোগ্য ক্ষতি করতে পারে।
\(\textrm{উদাহরণ:}\) ইউরেনিয়াম-238 ( \(^{238}U\) ) থেকে থোরিয়াম-234 ( \(^{234}Th\) ) এর ক্ষয়। \( ^{238}U \rightarrow ^{234}Th + \alpha \)
বিটা বিকিরণ ইলেকট্রন ( \(\beta^-\) ) বা পজিট্রন ( \(\beta^+\) ) হিসাবে নির্গত হতে পারে, যা ইলেকট্রনের প্রতিকণা। \(\beta^-\) বিকিরণ ঘটে যখন নিউক্লিয়াসের একটি নিউট্রন একটি প্রোটন এবং একটি ইলেকট্রনে রূপান্তরিত হয়, ইলেকট্রন নির্গত হয়। বিপরীতে, \(\beta^+\) বিকিরণ উৎপন্ন হয় যখন একটি প্রোটন একটি নিউট্রন এবং একটি পজিট্রনে রূপান্তরিত হয়। বিটা কণা আলফা কণার চেয়ে হালকা এবং হয় একটি ধনাত্মক ( \(\beta^+\) ) বা ঋণাত্মক ( \(\beta^-\) ) চার্জ বহন করে। এগুলি আলফা কণার চেয়ে বেশি অনুপ্রবেশকারী কিন্তু সাধারণত কয়েক মিলিমিটার অ্যালুমিনিয়াম দ্বারা অবরুদ্ধ হতে পারে।
\(\textrm{বিটা বিয়োগ ক্ষয় উদাহরণ:}\) কার্বন-14 ( \(^{14}C\) ) ক্ষয় হয়ে নাইট্রোজেন-14 ( \(^{14}N\) )। \( ^{14}C \rightarrow ^{14}N + \beta^- + \bar{\nu}_e \) \(\textrm{বিটা প্লাস ক্ষয় উদাহরণ:}\) কার্বন-11 ( \(^{11}C\) ) বোরন-11 ( \(^{11}B\) ) ক্ষয়ে যাচ্ছে। \( ^{11}C \rightarrow ^{11}B + \beta^+ + \nu_e \)
গামা বিকিরণ ফোটন নিয়ে গঠিত, যা আলোর ভরহীন কণা। এটি প্রায়শই আলফা এবং বিটা ক্ষয়ের সাথে থাকে, নিউক্লিয়াস উচ্চ শক্তির অবস্থা থেকে নিম্নতর শক্তিতে রূপান্তরের সময় নির্গত হয়। গামা রশ্মিগুলি অত্যন্ত অনুপ্রবেশকারী, তাদের তীব্রতা উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে সীসা বা কয়েক সেন্টিমিটার কংক্রিটের মতো ঘন উপাদানের প্রয়োজন হয়। চার্জ না থাকা সত্ত্বেও, গামা বিকিরণ তাদের উচ্চ শক্তি এবং গভীর অনুপ্রবেশ ক্ষমতার কারণে জীবিত কোষ এবং টিস্যুগুলির মারাত্মক ক্ষতি করতে পারে।
\(\textrm{উদাহরণ:}\) কোবাল্ট-60 ( \(^{60}Co\) ) একটি নিম্ন শক্তির অবস্থায় রূপান্তর, গামা বিকিরণ নির্গত করে। \( ^{60}Co^* \rightarrow ^{60}Co + \gamma \)
যদিও তেজস্ক্রিয়তা এর আয়নাইজিং বিকিরণের কারণে জৈবিক জীবের জন্য উল্লেখযোগ্য ঝুঁকি তৈরি করতে পারে, তবে এর অনেক উপকারী প্রয়োগও রয়েছে। ওষুধে, তেজস্ক্রিয় আইসোটোপগুলি ডায়াগনস্টিক ইমেজিং এবং ক্যান্সারের চিকিত্সায় ব্যবহৃত হয়। শিল্প প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে উপাদান পরীক্ষা, পারমাণবিক চুল্লিতে বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং জৈবিক ও রাসায়নিক গবেষণায় ট্রেসার হিসেবে। বিভিন্ন ধরণের তেজস্ক্রিয়তা বোঝা এবং পদার্থের সাথে তাদের মিথস্ক্রিয়া তাদের সম্ভাব্যতাকে নিরাপদে ব্যবহার করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
তেজস্ক্রিয়তা সনাক্তকরণ এবং পরিমাপের জন্য বিভিন্ন যন্ত্র জড়িত, যেমন গিগার-মুলার কাউন্টার, সিন্টিলেশন কাউন্টার এবং আয়নাইজেশন চেম্বার। এই ডিভাইসগুলি তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের সময় নির্গত আয়নাইজিং বিকিরণ সনাক্ত করে, যা বিজ্ঞানীদের বিভিন্ন আইসোটোপের বৈশিষ্ট্য এবং তাদের ক্ষয়ের ধরণগুলি অধ্যয়ন করতে দেয়।
তেজস্ক্রিয়তা, এর আলফা, বিটা এবং গামা ফর্ম সহ, প্রাকৃতিক জগতে একটি মৌলিক ঘটনা। যদিও এটি জৈবিক টিস্যুতে এর আয়নাইজিং প্রভাবের কারণে ঝুঁকি তৈরি করে, তেজস্ক্রিয়তা বোঝা এবং নিয়ন্ত্রণ করার ফলে ওষুধ, শক্তি এবং বিজ্ঞানে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি হয়েছে। তেজস্ক্রিয়তার অধ্যয়ন শুধুমাত্র পারমাণবিক এবং উপ-পরমাণু বিশ্বকে বুঝতে সাহায্য করে না বরং মানব স্বাস্থ্য এবং সমাজের প্রযুক্তিগত ক্ষমতা উন্নত করার জন্য সরঞ্জাম সরবরাহ করে।
