পারমাণবিক চুল্লি বিজ্ঞানীদের নিউট্রিনো ধরতে এবং অধ্যয়ন করতে সাহায্য করে

এটি একটি চুল্লি থেকে বিপুল নিউট্রিনো উৎপাদন থেকে উপকৃত হওয়ার একটি উত্তেজনাপূর্ণ সুযোগ ছিল, তবে একটি চুল্লির ঠিক পাশেই কোলাহলপূর্ণ শিল্প পরিবেশে একটি চ্যালেঞ্জও ছিল," বলেছেন অধ্যাপক জুয়ান কলার, একজন কণা পদার্থবিদ যিনি গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছেন৷ "এটি হল সবচেয়ে কাছাকাছি যে নিউট্রিনো পদার্থবিদরা একটি বাণিজ্যিক চুল্লির কেন্দ্রে যেতে সক্ষম হয়েছেন।

আমাদের পরীক্ষাকে সামঞ্জস্য করার জন্য নক্ষত্রপুঞ্জের উদারতার জন্য আমরা এই পরিস্থিতিতে একটি ডিটেক্টর পরিচালনা করার অনন্য অভিজ্ঞতা অর্জন করেছি।"

এই জ্ঞানের সাথে, গ্রুপটি আরও পরিমাপ নেওয়ার পরিকল্পনা করছে যা কণা এবং পারমাণবিক মিথস্ক্রিয়া নিয়ন্ত্রণকারী মৌলিক আইন সম্পর্কে প্রশ্নের উত্তরগুলিকে উত্যক্ত করতে সক্ষম হতে পারে।

কৌশলটি পারমাণবিক অপ্রসারণেও কার্যকর হতে পারে, কারণ নিউট্রিনো বিজ্ঞানীদের বলতে পারে চুল্লির মূল অংশে কী ঘটছে। চুল্লিটি শক্তি উৎপাদন বা অস্ত্র তৈরির জন্য ব্যবহার করা হচ্ছে কিনা তা নিরীক্ষণ করার জন্য একটি সুরক্ষা হিসাবে চুল্লির পাশে ডিটেক্টর স্থাপন করা যেতে পারে।

# নিউট্রিনোকে কখনও কখনও "ভূতের কণা" বলা হয় কারণ তারা প্রায় সমস্ত পদার্থের মধ্য দিয়ে অদৃশ্যভাবে চলে যায়। (কোথাও থেকে মহাকাশে যাওয়ার পথে আপনার নোটিশ ছাড়াই আজ কোটি কোটি মানুষ ইতিমধ্যেই আপনার শরীরের মধ্য দিয়ে জিপ করেছে।) কিন্তু আপনি যদি তাদের ধরতে পারেন,

তাহলে তারা কোথা থেকে এসেছে এবং মহাবিশ্বের মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কে আপনাকে বলতে পারবে। বিশেষ করে, বিজ্ঞানীরা নিউট্রিনো আচরণের সুনির্দিষ্ট দিকগুলি সম্পর্কে জানতে চান - তাদের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্য আছে কিনা (উদাহরণস্বরূপ, একটি "চৌম্বকীয় মুহূর্ত"),

এবং তারা আমাদের বিজ্ঞপ্তি থেকে লুকিয়ে থাকা অজানা কণাগুলির সাথে যোগাযোগ করে কিনা বা নতুন উপায়ে পরিচিত কণা সহ। যতটা সম্ভব নিউট্রিনোর ব্যাপক পরিমাপ করা এই সম্ভাবনাগুলিকে সংকুচিত করতে সাহায্য করতে পারে।

অনেক নিউট্রিনোর প্রয়োজনীয়তাই কলার দলকে পারমাণবিক চুল্লিতে আকৃষ্ট করেছিল। "কমার্শিয়াল রিঅ্যাক্টর হল পৃথিবীতে নিউট্রিনোর সবচেয়ে বড় উৎস ম্যাগনিটিউডের আদেশে," তিনি বলেন। স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপে, পারমাণবিক চুল্লি প্রতি সেকেন্ডে জ্যোতির্বিদ্যাগত সংখ্যক নিউট্রিনো উত্পাদন করে। এগুলি ঘটে যখন চুল্লির ভিতরের পরমাণুগুলি হালকা উপাদানগুলিতে ভেঙে যায় এবং কিছু শক্তি নিউট্রিনো আকারে ছেড়ে দেয়।

যাইহোক, একটি সমস্যা আছে. যেহেতু নিউট্রিনোগুলি এত হালকা, এবং খুব কমই যোগাযোগ করে, তাই বিজ্ঞানীদের সাধারণত তরল সনাক্তকরণের সাথে একটি বিশাল ট্যাঙ্ক ভর্তি করে তাদের খুঁজে বের করতে হয় এবং তারপর টেলটেল সিগন্যাল অনুসন্ধান করতে হয় যে একটি পাসিং কণা এটিতে বেশ কয়েকটি পরিচিত প্রতিক্রিয়া তৈরি করেছে।

কিন্তু মাল্টি-টন ডিটেক্টরের জন্য বাণিজ্যিক পারমাণবিক চুল্লির ভিতরে কোন জায়গা নেই। গবেষকদের অনেক, অনেক ছোট কিছু দরকার ছিল। সৌভাগ্যবশত, কলার এই ধরনের ডিভাইস নির্মাণে একজন বিশেষজ্ঞ; তিনি আগে এমন একটি দলের নেতৃত্ব দিয়েছিলেন যা বিশ্বের সবচেয়ে ছোট নিউট্রিনো ডিটেক্টর তৈরি করেছিল।

কিন্তু মাল্টি-টন ডিটেক্টরের জন্য বাণিজ্যিক পারমাণবিক চুল্লির ভিতরে কোন জায়গা নেই। গবেষকদের অনেক, অনেক ছোট কিছু দরকার ছিল। সৌভাগ্যবশত, কলার এই ধরনের ডিভাইস নির্মাণে একজন বিশেষজ্ঞ; তিনি আগে এমন একটি দলের নেতৃত্ব দিয়েছিলেন যা বিশ্বের সবচেয়ে ছোট নিউট্রিনো ডিটেক্টর তৈরি করেছিল।

ভাগ্যের দ্বিতীয় স্ট্রোকে, ইলিনয় হল নেতৃস্থানীয় পারমাণবিক শক্তি রাজ্যগুলির মধ্যে একটি - প্রায় অর্ধেক রাজ্যের বিদ্যুৎ পারমাণবিক চুল্লিতে উত্পন্ন হয়। নক্ষত্রপুঞ্জ কলারকে ড্রেসডেন জেনারেটিং স্টেশনে ডিটেক্টর পরীক্ষা করার অনুমতি দিয়েছে, যা দেশের প্রথম বাণিজ্যিক পারমাণবিক কেন্দ্রগুলির মধ্যে একটি।

পূর্বে, কলার এবং তার দল টেনেসির ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে একটি কণা অ্যাক্সিলারেটরে তাদের ক্ষুদ্র ডিটেক্টর পরীক্ষা করেছিল, যেখানে তারা একটি ভাল সংকেত পাওয়ার জন্য পরিবেশের অনেক অংশ সাবধানে নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হয়েছিল। কিন্তু ডিটেক্টরটি ড্রেসডেনে কাজ করার জন্য, তাদের একটি অপারেটিং বাণিজ্যিক চুল্লির অনেক কোলাহলপূর্ণ পরিবেশের সাথে মোকাবিলা করার জন্য অভিযোজিত একটি নতুন সংস্করণ তৈরি করতে হয়েছিল।

আপনি বিকিরণ, তাপ, টারবাইন থেকে কম্পন, পাম্প এবং অন্যান্য যন্ত্রপাতি থেকে রেডিওফ্রিকোয়েন্সি শব্দ পাচ্ছেন," কলার বলেছেন। "কিন্তু আমরা আমাদের পথে নিক্ষিপ্ত সমস্ত চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করতে পেরেছি।" তারা ডিটেক্টরটিকে একটি জটিল বহু-স্তরযুক্ত শিল্ডিং দিয়ে ডিজাইন করেছে যাতে এটিকে অন্যান্য বিপথগামী কণা থেকে রক্ষা করা যায় যা ডেটাকে দূষিত করবে। অবশেষে, তারা বেশ কয়েক মাস ধরে অবিচ্ছিন্নভাবে কাজ করার জন্য ডিটেক্টরটিকে রেখে যেতে সক্ষম হয়েছিল, সমস্ত সময় ডেটা নিয়েছিল।

নিউট্রিনোর আউটপুট চুল্লিটি কী ধরণের জ্বালানী পোড়াচ্ছে এবং এটি কী উত্পাদন করছে তার উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়, তাই অস্ত্র উৎপাদনের সতর্কীকরণ চিহ্নগুলির জন্য সনাক্তকারীরা নজরদারি করতে সক্ষম হওয়া উচিত, বা জ্বালানী গোপনে অন্য কোথাও সরিয়ে দেওয়া হচ্ছে কিনা।

কিন্তু এই লক্ষ্যকে বাস্তবে পরিণত করার জন্য, এই ধরনের ডিটেক্টর হতে হবে ছোট, শক্তিশালী এবং ব্যবহারে সহজ; কলার বলেন, ড্রেসডেনের কাজ এই ধরনের ডিটেক্টরকে সম্ভব করার জন্য মূল্যবান তথ্য সংগ্রহ করতে সাহায্য করে।

নিউট্রিনো ডিটেক্টরের আরও অনেক ব্যবহার থাকতে পারে। "উদাহরণস্বরূপ, একবার আমাদের কাছে যথেষ্ট সংবেদনশীল নিউট্রিনো ডিটেক্টর থাকলে, আপনি সেগুলিকে পৃথিবীর অভ্যন্তর ম্যাপ করতে ব্যবহার করতে পারেন - সম্ভবত তেল বা অন্যান্য দরকারী আমানতও সনাক্ত করতে পারেন," কলার বলেছিলেন।

"এই লাইনগুলিতে অনেক চিন্তাভাবনা করা হয়েছে, তবে এটি এখনও ভবিষ্যতে রয়েছে।" নকশার উপর কাজ করার সময়, কলারকে মনে করিয়ে দেওয়া হয়েছিল যে ক্যাম্পাসে তার গবেষণাগারটি 1950-এর দশকে প্রফেসর উইলার্ড লিবি দ্বারা শুরু করা কাজের একটি লাইন অব্যাহত রেখেছে যাতে একটি বস্তুর বয়স জানাতে কার্বন-ডেটিং ব্যবহার করতে হয়।

Enjoyed this article? Stay informed by joining our newsletter!

Comments

You must be logged in to post a comment.

Related Articles
Recent Articles