জাপানের রিকেন (RIKEN)-এর নিশিনা সেন্টার ফর অ্যাক্সিলারেটর-বেসড সায়েন্সের তাত্ত্বিক গবেষকরা পারমাণবিক কাঠামোর এক মৌলিক বৈশিষ্ট্য উন্মোচন করেছেন, যা প্রায় সত্তর বছর ধরে প্রচলিত ধারণাকে চ্যালেঞ্জ জানাচ্ছে। এই গবেষণা অনুসারে, বহু ভারী নিউক্লিয়াস গোলক থেকে বিচ্যুত হয়ে রুগবি বলের মতো একরৈখিকভাবে প্রসারিত না হয়ে, বরং ত্রিকোণীয় (triaxial) আকৃতি ধারণ করে, যা দেখতে অনেকটা বাদামের মতো। এই আবিষ্কারটি পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তন সূচিত করে, কারণ এটি নিউক্লিয়াসের ঘূর্ণন এবং নতুন অতিভারী মৌল অনুসন্ধানের ধারণাকে প্রভাবিত করবে।
ক্যাপশন: অণুর বর্ণনায় নিউক্লিয়াসকে নিউট্রন ও প্রোটনের দ্বারা গঠিত একটি গোলাকার বস্তুর মতো দেখানো হয়
পূর্ববর্তী প্রথাগত মডেলটি ১৯৫০-এর দশকে আগে বোর (Aage Bohr) এবং বেন মোটেলসন (Ben Mottelson) দ্বারা প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল, যেখানে ধারণা করা হয়েছিল যে বিকৃত ভারী নিউক্লিয়াসগুলি একটি মাত্র অক্ষ বরাবর প্রসারিত হয়, অনেকটা রুগবি বলের মতো। আগে বোর এই কাজের জন্য ১৯৭৫ সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার লাভ করেন। তবে, রিকেনের ভিজিটিং সায়েন্টিস্ট তাকাহারু ওটসুকা এই ধারণাকে প্রশ্ন করেন, তিনি প্রস্তাব করেন যে ডিম্বাকৃতির ক্রস-সেকশনযুক্ত বাদামের মতো আকৃতি নিউক্লিয়াসের জন্য অধিক স্বাভাবিক হতে পারে। ওটসুকার এই প্রাথমিক অনুমানটি বহু নিউক্লিয়ার পদার্থবিজ্ঞানীর কাছ থেকে উল্লেখযোগ্য বিরোধিতার সম্মুখীন হয়েছিল।
সাম্প্রতিক তাত্ত্বিক গবেষণায়, ওটসুকা এবং তার সহকর্মীরা জটিল গণনা সম্পাদনের জন্য বিশ্বের অন্যতম শক্তিশালী সুপারকম্পিউটার ফুগাকু ব্যবহার করেন। এই গণনাগুলি প্রমাণ করে যে প্রায় সমস্ত ভারী উপবৃত্তাকার বিকৃত নিউক্লিয়াসই এই ত্রিকোণীয় আকার প্রদর্শন করে। এই নতুন চিত্রটি পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের মৌলিক বর্ণনার ক্ষেত্রে এক বিশাল পরিবর্তন নিয়ে আসে, যা প্রায় সাত দশক ধরে দৃঢ়ভাবে প্রতিষ্ঠিত ছিল। এই গবেষণাটি 'ফিজিক্যাল রিভিউ সি' (Physical Review C) জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে এবং এটি নিউক্লিয়ার কাঠামোর উপর নতুন অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।
এই আবিষ্কারের তাৎপর্য সুদূরপ্রসারী, কারণ এটি ইঙ্গিত দেয় যে নিউক্লিয়াসগুলি কেবল একটি অক্ষ বরাবর নয়, বরং দুটি অক্ষ বরাবরও আবর্তিত হতে পারে, যা নিউক্লিয়ার ঘূর্ণনের প্রচলিত ধারণাকে পুনর্বিবেচনা করতে বাধ্য করে। তদুপরি, এই ফলাফলগুলি প্রক্সি-এসইউ(৩) প্রতিসাম্য (proxy-SU(3) symmetry) কাঠামোর ভবিষ্যদ্বাণীর সাথেও সামঞ্জস্যপূর্ণ। ঐতিহ্যগতভাবে, নিউক্লিয়াসের আকৃতি নিয়ে আলোচনায় আগে বোরের নোবেল বক্তৃতায় জোর দেওয়া হয়েছিল যে বেশিরভাগ ভারী নিউক্লিয়াস অক্ষীয়ভাবে প্রতিসম প্রলেট উপগোলকের মতো, যা একটি ছোট অক্ষের চারপাশে ঘোরে, অনেকটা রডের মতো। কিন্তু বর্তমান চিত্রে, অনেক ক্ষেত্রে তিনটি অক্ষের দৈর্ঘ্যই ভিন্ন হয়, যা ত্রিকোণীয় নামে পরিচিত।
এই ত্রিকোণীয় আকৃতি আরও জটিল ঘূর্ণন তৈরি করে, যা আধুনিক সুপারকম্পিউটার গণনা দ্বারা পরীক্ষামূলক তথ্যের সাথে ভালোভাবে মিলে যায়। এই দুটি চিত্রের মধ্যে পার্থক্যকারী মূল চাবিকাঠি হলো নিউক্লিয়ার টেনসর বল (nuclear tensor force), যা নিউক্লিয়াসের আকৃতিতে মৌলিক কণার সরাসরি প্রভাবের প্রথম সুস্পষ্ট উদাহরণ হিসেবে বিবেচিত। এই যুগান্তকারী গবেষণাটি ভবিষ্যৎ গবেষণাকে প্রভাবিত করবে, বিশেষত যখন বিজ্ঞানীরা আরও ভারী এবং অস্থির নিউক্লিয়াসগুলির বৈশিষ্ট্য অন্বেষণ করছেন। পূর্বে কিছু নির্দিষ্ট আইসোটোপ, যেমন Os (Z=76), Au (Z=79) এবং Tl (Z=81) নিউক্লিয়াসে ত্রিকোণীয় আকৃতির প্রমাণ পাওয়া গিয়েছিল, যা গামা বর্ণালী বর্ণালীবীক্ষণ (gamma ray spectroscopy) পদ্ধতির মাধ্যমে সনাক্ত করা হয়েছিল। এই নতুন তাত্ত্বিক কাঠামোটি সেই পর্যবেক্ষণগুলির একটি বৃহত্তর প্রেক্ষাপট প্রদান করে এবং অতিভারী মৌলগুলির স্থায়িত্ব অনুসন্ধানে সহায়ক হতে পারে। এই ফলাফলগুলি পাঠ্যপুস্তকের বর্ণনাগুলিতেও সংশোধনের প্রয়োজনীয়তা নির্দেশ করে।