ପାରମାଣବିକ ନାଭିକର ରୂପଗତ ବିବିଧତା ଓ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଖଣ୍ଡିତ ବର୍ଣ୍ଣପ୍ରବାହରେ ଈଶ୍ୱରବାଦ
ପାରମାଣବିକ ନାଭିକ (Atomic Nucleus)ର ଗାଠନିକ ସ୍ୱରୂପକୁ ପଦାର୍ଥବିଜ୍ଞାନୀ ମାନେ ବିଭିନ୍ନ ଭାବରେ ପରିପ୍ରକାଶ କରିବାରେ ଲାଗିଛନ୍ତି । ନୋବେଲ୍ ପୁରସ୍କାର ବିଜେତା ସାର୍ ଅର୍ନେଷ୍ଟ୍ ରଦର୍ଫୋର୍ଡ (Sir Ernest Rutherford) 1911 ମସିହାରେ ସୁନା ପାତିଆ ଦ୍ୱାରା ଆଲ୍ଫା ରଶ୍ମି ବିଚ୍ଛୁରଣ କରାଇ ଏକ ଯୁଗାନ୍ତକାରୀ ସିଦ୍ଧାନ୍ତରେ ଉପନୀତ ହେଲେ । ଉକ୍ତ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ଅନୁଯାୟୀ, ପ୍ରତ୍ୟେକ ପରମାଣୁର କେନ୍ଦ୍ରରେ ତାହାର ପ୍ରାୟ ସମସ୍ତ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଠୁଳ ହୋଇ ରହିଅଛି । ଏହାକୁ ଏକ ଗୋଲାକାର ପରିସୀମା ମଧ୍ୟରେ ଓ ପ୍ରାୟ କିଛି ଫର୍ମି (1 Fermi =10-15 m) ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ ମଧ୍ୟରେ ଆବଦ୍ଧ ଓ ଅତି ଉଚ୍ଚ ସାନ୍ଦ୍ରତାର ଏକ କଠିନ ଏବଂ ନିଦା ଗୋଲକ ରୂପେ ଦର୍ଶାଗଲା । ଏହାକୁ ପାରମାଣବିକ ନାଭିକ କୁହାଗଲା ଓ ଏହା ଯୁକ୍ତ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଚାର୍ଜ ଥିବା କଣିକା – ପ୍ରୋଟନ୍କୁ ନେଇ ଗଠିତ ହୋଇଥିବାର ସୂଚନା ଦିଆଗଲା । ଏହାର ଚତୁଃପାର୍ଶ୍ୱରେ ବିଯୁକ୍ତ ଚାର୍ଜ୍ ଥିବା କଣିକା – ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଘୂରୁଅଛି ଓ ଯେହେତୁ ପରମାଣୁଟିର ସମୁଦାୟ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଚାର୍ଜ୍ ଶୂନ ଅଟେ, ତେଣୁ ପ୍ରତ୍ୟେକ ପରମାଣୁର ପ୍ରୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟ ସହ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା ସମାନ ଅଟେ । ଏହାର ଏକୋଇଶ ବର୍ଷ ପରେ ଅର୍ଥାତ୍ 1932ରେ ଜେମ୍ସ୍ ଚାଦ୍ଉଇକ୍ (James Chadwick) ଆଉ ଏକ ନୂତନ କଣିକାର ଆବିଷ୍କାର କଲେ, ଯାହାର ନାମ ରଖାଗଲା ନିଉଟ୍ରନ୍ ଓ ଏଥିପାଇଁ ସେ ନୋବେଲ ପୁରସ୍କାର ପାଇଲେ । ଏହି କଣିକାର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଚାର୍ଜ୍ ଶୂନ ଅଟେ ଓ ପାରମାଣବିକ ନାଭିକଟି ନିଉଟ୍ରନ୍ ଓ ପ୍ରୋଟନ୍କୁ ନେଇ ଗଠିତ ହୋଇଥିବାର ଜଣାପଡିଲା । ଏହି କଣିକା ଦ୍ୱୟକୁ ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ (Nucleon) କୁହାଗଲା । ପରମାଣୁର ପ୍ରାୟ ସମସ୍ତ ବସ୍ତୁତ୍ୱର କେନ୍ଦ୍ରବିନ୍ଦୁ (Massiva Core) ହିଁ ନାଭିକ ବା ନିଉକ୍ଲିୟସ୍, ଯେଉଁଠି ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ ଗୁଡିକ ଅବସ୍ଥାନ କରନ୍ତି । ଏହାର ବହୁବିଧ ଗାଠନିକ ରୂପରେଖର ସମ୍ଭାବନାକୁ ନେଇ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଗଣ ତାତ୍ତ୍ୱିକ ଓ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ ମାନ ଉପସ୍ଥାପନ କଲେ । ଏହି ସ୍ୱରୂପଗୁଡିକ ହେଲା – ନିଉକ୍ଲିୟସ୍ର ମେସନ୍ କଣିକା ରୂପରେଖ (Meson Model of the Nucleus), ତରଳ ବିନ୍ଦୁ ପ୍ରାକରଣ (Liquid Drop Model), ନାଭିକୀୟ ଖୋଳପା ପ୍ରାରୂପ (Nuclear Shell Model), ଫର୍ମି ଗ୍ୟାସ୍ ସ୍ୱରୂପ (Fermi Gas Model), ଏକକ କଣିକା ଖୋଳପା ପ୍ରାରୂପ (Single Particle Model), ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର କଣିକା ଖୋଳପା ପ୍ରାରୂପ (Individual Particle Shell Model), ସମଷ୍ଟିଗତ ଗାଠନିକ ରୂପରେଖ (Collective Model), ନିଲ୍ସନ୍ଙ୍କ ଏକୀଭୂତ ପ୍ରାକରଣ (Nilson’s Unified Model), ଅତି ତରଳ ଗାଠନିକ ସ୍ୱରୂପ (Super Fluid Model), ………….., କ୍ୱାର୍କ୍ ମଡେଲ୍ (Quark Model) ଇତ୍ୟାଦି । ବର୍ତ୍ତମାନ ସୁଦ୍ଧା ପାରମାଣବିକ ନାଭିକର ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସନ୍ତୋଷ ଜନକ ରୂପରେଖ ଦିଆଯାଇ ପାରିନାହିଁ । ଏ ଦିଗରେ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଗଣ ଅହରହ ଗବେଷଣାରତ ଅଛନ୍ତି ।
1935 ମସିହାରେ ଜାପାନର ବୈଜ୍ଞାନିକ ହିଦେକି ୟୁକାୱା (Hideki Yukawa) ମେସନ୍ ତତ୍ତ୍ୱର ପ୍ରକାଶ କଲେ ଓ 1947 ରେ ପୱେଲ୍ (Powell) ଆଦି ବୈଜ୍ଞାନିକଗଣ ମହାଜାଗତିକ ରଶ୍ମି (Cosmic Ray) ଉପରେ ଗବେଷଣା କରି ପ୍ରଥମେ π -ମେସନ୍ ବା ପାୟନ୍ କଣିକାର ଆବିଷ୍କାର କଲେ । 1948 ରେ ଗାର୍ଡିନର୍ (Gardiner) ଓ ତାଙ୍କ ସହକର୍ମି ପରୀକ୍ଷାଗାରରେ ଏହି କଣିକାକୁ କୃତ୍ରିମ ଭାବେ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରିଥିଲେ । ଏଥିପାଇଁ 1949 ରେ ୟୁକାୱାଙ୍କୁ ନୋବେଲ୍ ପୁରସ୍କାର ଦିଆଯାଇଥିଲା । ତାଙ୍କ ତତ୍ତ୍ୱାନୁଯାୟୀ ମେସନ୍ କଣିକାର ସ୍ଥିର ବସ୍ତୁତ୍ୱ (Rest Mass) ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ବସ୍ତୁତ୍ୱର ଦୁଇଶହଗୁଣ ଅଟେ ଓ ଏହାର ହାରାହାରି ବୟସ 2х 10-6 ସେକେଣ୍ଡ ଅଟେ । ପରୀକ୍ଷାଗାରରେ ଏହି କଣିକାର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ବସ୍ତୁତ୍ୱର ଦୁଇଶହଗୁଣରୁ ଦୁଇଶହପଚାଶ ଗୁଣ ଓ ହାରାହାରି ବୟସ 10-6 ସେକେଣ୍ଡରୁ 10-15 ସେକେଣ୍ଡ ମଧ୍ୟରେ ରହିବାର ପ୍ରତିପାଦନ କରାଯାଇ ପାରିଥିଲା । ଏହି କଣିକାଗୁଡିକ π+ , π– ଓ π0 ମେସନ୍ ଅଟନ୍ତି । π+ ଓ π– କଣିକାଦ୍ୱୟର ଚାର୍ଜ ପରିମାଣ ପ୍ରୋଟନ୍ କିମ୍ବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ର ଚାର୍ଜ ପରିମାଣ ସହ ସମାନ ଅଟେ ଓ π0 କଣିକାଟି ଚାର୍ଜ ଶୂନ ଅଟେ । ୟୁକାୱାଙ୍କ ମତରେ ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ନିଉଟ୍ରନ୍ଗୁଡିକ ନାଭିକ ମଧ୍ୟରେ ମେସନ୍ କଣିକାର ବାଦଲରେ ଅହରହ ରୂପ ବଦଳାଉଛନ୍ତି ଓ ନାଭିକୀୟ କ୍ଷେତ୍ରହିଁ ମେସନ୍ କ୍ଷେତ୍ର(Meson Field) ଅଟେ । ପ୍ରତି ମୂହୁର୍ତ୍ତରେ ମେସନ୍ କଣିକାମାନ ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ (ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ନିଉଟ୍ରନ୍)ରୁ ସୃଷ୍ଟିହେବା ଓ ନିମଜ୍ଜିତ ହେବା ପ୍ରକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରୋଟନ୍ – ପ୍ରୋଟନ୍ , ପ୍ରୋଟନ୍ – ନିଉଟ୍ରନ୍ ଓ ନିଉଟ୍ରନ୍-ନିଉଟ୍ରନ୍ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଆକର୍ଷଣୀୟ ନାଭିକୀୟ ବଳ (Strong attractive Nuclear force) ମାଧ୍ୟମରେ ପରସ୍ପର ଦୃଢଭାବେ ବାନ୍ଧିହୋଇ ରହିଥାନ୍ତି । ଏହି ମେସନ୍ ବିନିମୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପଡୋଶୀ ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ ଗୁଡିକ ମଧ୍ୟରେ ନିମ୍ନଭାବେ 2 – ଫର୍ମି ଦୂରତାରୁ କମ୍ରେ ଘଟିଥାଏ । ପ୍ରୋଟନ୍ରୁ π୦ କଣିକା ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ ଓ ମୂଳ କଣିକାଟି ଏକ ନୂଆ ପ୍ରୋଟନର ରୂପ ନିଏ । ଅନ୍ୟ ଏକ ପ୍ରୋଟନ π୦ କଣିକାକୁ ଶୋଷଣ କରି ନୂଆ ପ୍ରୋଟନ୍କୁ ବଦଳେ ଓ ଫଳରେ ପ୍ରୋଟନ ଦ୍ୱୟ π୦ କଣିକା ବିନିମୟରେ ଆକର୍ଷିତ ହୋଇ ରହନ୍ତି ।ସେହିପରି π୦ କଣିକା ବିନିମୟରେ ନିଉଟ୍ରନ୍-ନିଉଟ୍ରନ୍ ଆକର୍ଷଣୀୟ ବଳ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ । ପୁଣି ପ୍ରୋଟନଟିରୁ ମଧ୍ୟ π+ କଣିକା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇ ଏକ ନବଜାତ ନିଉଟ୍ରନ୍କୁ ରୂପାନ୍ତରିତ ହୁଏ । ଅନ୍ୟ ଏକ ନିଉଟ୍ରନ୍ π+ କଣିକାକୁ ଶୋଷଣ କରି ପ୍ରୋଟନକୁ ବଦଳିଯାଏ ଓ ଏହାଦ୍ୱାରା ପ୍ରୋଟନ୍ – ନିଉଟ୍ରନ୍ ଆକର୍ଷଣୀୟ ବଳ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ । ସେହିପରି ନିଉଟ୍ରନ୍ରୁ π– କଣିକା ସୃଷ୍ଟିହୁଏ ଓ ଏହା ଏକ ପ୍ରୋଟନକୁ ବଦଳିଯାଏ । ଅନ୍ୟ ଏକ ପ୍ରୋଟନ ଦ୍ୱାରା π– କଣିକାଟି ଅବଶୋଷଣ ହୋଇ ନୂଆ ନିଉଟ୍ରନ୍ର ରୂପ ନିଏ ଏବଂ ନିଉଟ୍ରନ୍ ଓ ପ୍ରୋଟନ ମଧ୍ୟରେ ଆକର୍ଷଣୀୟ ବଳ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ । ତେଣୁ ନାଭିକ ମଧ୍ୟରେ ପାୟନ୍ କଣିକା ଗୁଡିକ ବିନିମୟରେ ଦୃଢ ଆକର୍ଷଣୀୟ ବଳ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ । ଫଳରେ ନାଭିକଟି ନିଦା, ଶକ୍ତ, ସ୍ଥିର ଓ ଗୋଲାକାର ପିଣ୍ଡୁଳା ରୂପେ ରହିଥାଏ । କିନ୍ତୁ ଆଭ୍ୟନ୍ତରିଣ ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ପ୍ରକୃତିକୁ ଏହି ତଥ୍ୟ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣରୂପେ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରି ପାରିଲା ନାହିଁ ।
ନାଭିକର ସ୍ଥିର ଓ ଅତ୍ୟୁଚ୍ଚ ସାନ୍ଦ୍ରତା, ପ୍ରତ୍ୟେକ ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ର ସ୍ଥିର ବନ୍ଧନ ଶକ୍ତି ଆଦି ଧର୍ମକୁ ଅନୁଧ୍ୟାନ ପୂର୍ବକ 1937 ରେ ଏନ୍. ବୋର୍ (N Bohr) ଏବଂ ଏଫ୍. କାଲ୍କର୍ (F Kalcker) ଏହାର ଅନ୍ୟ ଏକ ଗାଠନିକ ସ୍ୱରୂପର ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେଲେ, ଯାହାକୁ ତରଳ ବିନ୍ଦୁ ପ୍ରାକରଣ (Liquid Drop Model) କୁହାଗଲା । ଉକ୍ତ ତତ୍ତ୍ୱାନୁଯାୟୀ ନାଭିକକୁ ଯୁକ୍ତ ଚାର୍ଜ ଥିବା ତରଳ ପଦାର୍ଥର କ୍ଷୁଦ୍ର ବୁନ୍ଦା ରୂପେ ଆକଳନ କରାଯାଇଅଛି । ତରଳ ପଦାର୍ଥର ବୁନ୍ଦା ବୁନ୍ଦା ରାଶିମାନଙ୍କ ପୃଷ୍ଠତାନ ବଳ (Forces of Surface Tension) ଦ୍ୱାରା ଏକ ଏକ କ୍ଷୁଦ୍ର ଗୋଲକର ରୂପ ନିଏ । ତେଣୁ ବୋଧହୁଏ ନାଭିକ ଗୋଲାକାର ଅଟେ । ଏହି ବଳ ଦ୍ୱାରା ନାଭିକଟିର ସର୍ବନିମ୍ନ ପୃଷ୍ଠକ୍ଷେତ୍ର ସୃଷ୍ଟିହେବା ସଙ୍ଗେ ସଙ୍ଗେ ଏହା ନିଦା ଓ ଦୃଢ ହୋଇଥାଏ । ପୁନଶ୍ଚ ଏଥିରେ ଥିବା ଯୁକ୍ତ ଚାର୍ଜ ପ୍ରୋଟନଗୁଡିକ ମଧ୍ୟରେ କୁଲମ୍ବ ବିକର୍ଷଣ ବଳ ଥାଏ, ଯାହା ନାଭିକର ପୃଷ୍ଠକ୍ଷେତ୍ରକୁ ବୃଦ୍ଧି କରାଇବା ଦିଗରେ କାର୍ଯ୍ୟକରେ କିମ୍ବା ଏହାକୁ ଭାଙ୍ଗିଦେବାକୁ ଚେଷ୍ଟା କରେ । ବ୍ୟବଧାନ କ୍ରମେ ଦୃଷ୍ଟିଗୋଚର ହେଉଥିବା ସାରଣୀ (Periodic Table)ରେ ମୌଳିକ ପଦାର୍ଥର ପାରମାଣବିକ ଭାର (Atomic Weight)ପ୍ରାୟ 110 ଯାଏ ନାଭିକୀୟ ପୃଷ୍ଠତାନ ବଳର ମାତ୍ରା କୁଲମ୍ବ ବିକର୍ଷଣ ବଳଠାରୁ ଅଧିକ ଥାଏ । ଯେହେତୁ ଉଭୟ ବଳ ବିପରୀତ ମୁଖୀ, ତେଣୁ ଏହି ମୌଳିକଗୁଡିକର ନାଭିକ ସ୍ଥାୟି ଅଟେ । ଅଧିକ ପାରମାଣବିକ ଭାର ଥିବା ମୌଳିକ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଉପରୋକ୍ତ ଧାରା ଓଲଟି ଯାଏ ଓ ଅଳ୍ପ ବାହ୍ୟ ବଳ ଦ୍ୱାରା ଏହି ମୌଳିକ ଗୁଡିକରେ ନାଭିକୀୟ ବିଭାଜନ (Nucler Fission) ଘଟିଥାଏ । ସାରଣୀର ଶେଷ ଆଡକୁ ଥିବା ଓଜନିଆ ମୌଳିକର ନାଭିକଗୁଡିକରେ କୁଲମ୍ବ ବିକର୍ଷଣ ବଳ ଅତ୍ୟଧିକ ହେତୁ ଏହା ସ୍ୱୟଂ ବିଘଟିତ ହୁଏ ଓ ଆଲ୍ଫା, ବିଟା ଏବଂ ଗାମା ରଶ୍ମି ନିଃସୃତ ହୁଏ । ଏହାକୁ ପ୍ରାକୃତିକ ତେଜଷ୍କ୍ରିୟତା(Natural Radioactivity) କୁହାଯାଏ । ତରଳ ବିନ୍ଦୁ ପ୍ରାକରଣ ଦ୍ୱାରା ନାଭିକର ନିମ୍ନ ରହିତ ଉତ୍ତେଜିତ ଅବସ୍ଥା (Low lying Excited State)କୁ ବୁଝାଇବାରେ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସଫଳ ହୋଇ ପାରିଲା ନାହିଁ । ଏହି ପ୍ରାକରଣ ବୃହତ୍ ନାଭିକର ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ଗୁଡିକର ଗତିକୁ ଅତି ପାଖାପାଖି ଶକ୍ତିସ୍ତର ଦ୍ୱାରା ବୁଝାଇଲା, କିନ୍ତୁ ନିମ୍ନ ଉତ୍ତେଜକ ଶକ୍ତିସ୍ତର ଗୁଡିକ ପ୍ରକୃତରେ ପରସ୍ପର ଠାରୁ ବହୁ ଦୂରରେ ଥିବାର ପରୀକ୍ଷାଗାରରୁ ଜଣା ପଡିଲା ।
ଉପରୋକ୍ତ ତତ୍ତ୍ୱର ଆଂଶିକ ସଫଳତା ବୈଜ୍ଞାନିକ ମାନଙ୍କୁ ନୂତନ ଚିନ୍ତାଧାରା ଅଣିଦେଲା ଓ ନାଭିକର ଅନ୍ୟ କିଛି ଧର୍ମ ଥିବାର ଅନୁମେୟ ହେଲା । ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ ଗୁଡିକର ନାଭିକ ମଧ୍ୟରେ ଗତିକୁ ଏକ ପ୍ରଚ୍ଛନ୍ନ ଶକ୍ତିକୂପ(Potential Well) ମଧ୍ୟରେ ଦର୍ଶାଗଲା ଓ ଜନ୍ମଲାଭ କଲା ନାଭିକର ଖୋଳପାରୂପୀ ଗଠନ, ଯାହା ବିଭିନ୍ନ ପରସ୍ତର ଖୋଳପାରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ର ଗତି ସହ ସାମଞ୍ଜସ୍ୟ ଅଟେ । ନାଭିକର କେନ୍ଦ୍ରବିନ୍ଦୁ ଚତୁଃପାର୍ଶ୍ୱରେ ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ ଗୁଡିକ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ଶକ୍ତିସ୍ତର (Quantised Energy Level)ରେ ରହି ଅର୍ଥାତ୍ ଖୋଳପାରୂପୀ ନାଭିକର ବିଭିନ୍ନ ପରସ୍ତରେ ଘୂରୁଛନ୍ତି । ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ର K,L,M,N, …….. ଇତ୍ୟାଦି ପରସ୍ତ ପରି ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ ଗୁଡିକର ବିଭିନ୍ନ ପରସ୍ତଗୁଡିକ s,p,d,f, ……. ଆଦି ଉପ-ପରସ୍ତରେ ବିଭକ୍ତ । ନାଭିକ ମଧ୍ୟରେ ଏହିପ୍ରକାର ଗାଠନିକ ସ୍ୱରୂପ ଥିବାର ନିମ୍ନ ପ୍ରାମାଣିକ ତଥ୍ୟରୁ ବୁଝାପଡେ । ନାଭିକଗୁଡିକର ନିମ୍ନ ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ ସଂଖ୍ୟା ଥାଇ ଅନ୍ୟ ନାଭିକଠାରୁ ଅଧିକ ସ୍ଥିର ।
ପ୍ରୋଟନ୍ – 2 ,8,20, 28, 50, 82
ନିଉଟ୍ରନ୍ – 2 ,8,20, 28, 50, 82,126
ଏହି ସଂଖ୍ୟଗୁଡିକୁ ଯାଦୁ ସଂଖ୍ୟା(Magic Number) କୁହାଗଲା ଓ ଯେଉଁ ନାଭିକର ଉଭୟ ଜାଦୁ ସଂଖ୍ୟା ଅଟେ ତାହା ଆହୁରି ଅଧିକ ସ୍ଥାୟୀ ବୋଲି ଜଣା ପଡିଲା । ପ୍ରାକୃତିକ ଭାବେ ମିଳୁଥିବା ଯେଉଁ ଆଇସୋଟପ୍ ଗୁଡିକର ନାଭିକରେ ପ୍ରୋଟନ୍ କିମ୍ବା ନିଉଟ୍ରନ୍ ଜାଦୁ ସଂଖ୍ୟା ତାହାର ବହୁଳତା ଅନ୍ୟ ମୌଳିକ ଠାରୁ ଅତି ଅଧିକ ଅଟେ । ଯେଉଁ ମୌଳିକର ନାଭିକରେ ପ୍ରୋଟନ୍ ଯାଦୁ ସଂଖ୍ୟା ଅଟେ, ତାହାର ଦୃଢ ଆଇସୋଟପ୍ ଗୁଡିକ ଅନ୍ୟ ତୁଳନାରେ ଅଧିକ । ତିନି ପର୍ଯ୍ୟାୟର ପ୍ରାକୃତିକ ତେଜସ୍କ୍ରିୟତାର ଶେଷ ଓ ସ୍ଥିର ସୃଷ୍ଟି ସୀସା(Lead)ର ତିନୋଟି ଆଇସୋଟପ୍ , ଯଥା – ସୀସା – 206, ସୀସା – 207 ଓ ସୀସା – 208 ଅଟେ, ଯାହାର ପ୍ରୋଟନ୍ ଯାଦୁ ସଂଖ୍ୟା ଅଟେ ଅର୍ଥାତ୍ z=82 । ଯାଦୁ ସଂଖ୍ୟା ଥିବା ପ୍ରୋଟନ୍ କିମ୍ବା ନିଉଟ୍ରନ୍ର ନାଭିକଗୁଡିକର ପ୍ରଥମ ଉତ୍ତେଜିତ ଅବସ୍ଥା ଅନ୍ୟ ପଡୋଶୀ ଠାରୁ ଅଧିକ ଶକ୍ତିରେ ଘଟେ । ଯାଦୁ ସଂଖ୍ୟା ଥିବା ନିଉଟ୍ରନ୍ ଓ ପ୍ରୋଟନ୍ଯୁକ୍ତ ନାଭିକର ଯଥାକ୍ରମେ ନିଉଟ୍ରନ୍ ଆୟତ୍ତ କରିବାର ଆଡକାଟ(Neutron Capture Cross – section) ଓ ପ୍ରୋଟନ୍ ଆୟତ୍ତ କରିବାର ଆଡକାଟ (Proton Capture Cross – section) କମ୍ ଅଟେ । ଏହିପରି ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ସିଦ୍ଧାନ୍ତଗୁଡିକରୁ ନାଭିକର ପରସ୍ତ ପରସ୍ତ ଖୋଳପାଯୁକ୍ତ ଗାଠନିକ ରୂପ ନିମିତ୍ତ ଦୃଢ ଭିତ୍ତିଭୂମି ପ୍ରସ୍ତୁତ ହୋଇପାରିଛି । ଉଭୟ ଏକକ କଣିକା ଖୋଳପା ପ୍ରାରୂପ ଓ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର କଣିକା ଖୋଳପା ପ୍ରାରୂପରେ ନାଭିକର ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ସମବିନ୍ୟାସ ପ୍ରଚ୍ଛନ୍ନ ଶକ୍ତି (Spherically Symmetric Potential)ର ଆକଳନ କରାଯିବା ସହ ଆବର୍ତ୍ତନ – କକ୍ଷ (Spin – orbit)ସଂଯୋଗୀକରଣର ସମ୍ମିଶ୍ରଣ କରାଯାଇଅଛି । କିନ୍ତୁ ନାଭିକର କେନ୍ଦ୍ରବିନ୍ଦୁ ଠାରୁ ଶେଷରେ ଥିବା ନିଉକ୍ଲିଆନ୍, ଯେଉଁଗୁଡିକ ଶିଥିଳ ଭାବେ ବନ୍ଧନଯୁକ୍ତ ସେଗୁଡିକର କୌଣିକ ଗତିବଳ (Angular Momenta) ର ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାର ସଂଯୋଗୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ଖୋଳପା ପ୍ରାରୂପର ଆଭାସ ମିଳେ । ଏହି ଗାଠନିକ ସ୍ୱରୂପ ଦ୍ୱାରା ନାଭିକୀୟ – ଆବର୍ତ୍ତନ (Nuclear Spin), ନାଭିକୀୟ ଚୁମ୍ବକୀୟ ବେଗବଳ (Nuclear Magnetic Moment), ନାଭିକୀୟ ଆଇସୋମେରିଜିମ୍(Nuclear Isomerism) ଆଦିର ବ୍ୟାଖ୍ୟ କରାଯାଇ ପାରିଲା । କିନ୍ତୁ ଯେଉଁ ନାଭିକର ଅତି ଅଧିକ କ୍ୱାଡ୍ରୁପୋଲ୍ ମୋମେଣ୍ଟ୍ (Quadrupole Moment) ଥିବାର ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ସିଦ୍ଧାନ୍ତରୁ ଜଣାପଡିଲା, ତାହାକୁ ବୁଝାଇବାରେ ଉପରୋକ୍ତ ସ୍ୱରୂପଗୁଡିକ ବିଫଳ ହେଲେ ।
ଉପରୋକ୍ତ ବିଫଳତାକୁ ଏଡାଇବା ପାଇଁ ଜେ. ରେନ୍ୱାଟର୍ (J Rainwater) 1950 ରେ ନାଭିକର ବିକୃତ ସ୍ୱରୂପ ବା ଉପବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ରୂପ (Speroidal Shape)ର ଆକଳନ କରିଥିଲେ । 1953 ରେ ଆଗ୍ ବୋର୍ (Aage Bohr) ଏବଂ ବି ମୋଟେଲସନ୍ (B Mottlelson) ଏକକ କଣିକା ଖୋଳପା ପ୍ରାରୂପ ଓ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ଗୁଡିକର ସମଷ୍ଟିଗତ ଗତିକୁ ମିଶ୍ରଣ କରି ବିରୂପ ନାଭିକର ଏକୀଭୂତ ଗାଠନିକ ରୂପର ଚିତ୍ର ପ୍ରଦାନ କଲେ । 1955 ରେ ଏସ୍ ଜି ନିଲ୍ସନ୍ (S G Nilson)ନାଭିକର ଏକୀଭୂତ ସ୍ୱରୂପରେ ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ସମବିନ୍ୟାସ ନଥାଇ ଏକ ବଳ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଏକକ କଣିକାର ଗତିକୁ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିଥିଲେ ଏବଂ ସେ ଆକ୍ଷିକ ସମବିନ୍ୟାସର କଳ୍ପନା କରିଥିଲେ । ଏହା ସ୍ଥିର ଅବସ୍ଥାରେ ଘୂର୍ଣ୍ଣାୟମାନ ହେଉ ନଥିବା ଯୁଗ୍ମ – ଯୁଗ୍ମ ନାଭିକ (Even – Even Nuclei) ର ଶକ୍ତିସ୍ତରର ନିକଟବର୍ତ୍ତୀ ନିମିତ୍ତ ବହୁ ପରିମାଣ ଶକ୍ତିର ଅନ୍ତର ଓ ବେଗ ବଳର ଜଡତ୍ୱ (Moment of Inertia) ର ମାତ୍ରା କମ୍ ଆଦିକୁ ବୁଝାଇ ପାରିଲା ନାହିଁ । ଏଥିପାଇଁ ନାଭିକର ଅତି ତରଳ ଗାଠନିକ ସ୍ୱରୂପର ପ୍ରସ୍ତାବ ଦିଆଗଲା । ଏହି ସ୍ୱରୂପ ଅନୁଯାୟୀ ଅତି ଅଳ୍ପ ଦୂରତର ଯୁଗଳ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା (Very Short Range Pairing Interaction)କୁ ଅବଶିଷ୍ଟ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଠାରୁ ଭିନ୍ନ ବୋଲି ଦର୍ଶାଗଲା । ପୁଣି ଫର୍ମି ଗ୍ୟାସ୍ ମଡେଲ୍ ଏକ ପରିସଂଖ୍ୟନ ଆକଳନ ଅଟେ, ଯେଉଁଥିରେ ନାଭିକକୁ ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ନିଉଟ୍ରନ୍ର ଗ୍ୟାସ୍ ପିଣ୍ଡୁଳା ରୂପେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି । ଏହା ଧାତବ ପଦାର୍ଥର ମୁକ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ସହ ତୁଳନୀୟ ଓ ଅଧିକୃତ ଶକ୍ତି ସ୍ତରର ସଂଖ୍ୟା ଗ୍ୟାସ୍ କଣିକା ସଂଖ୍ୟା ସହ ତୁଳନୀୟ ଅଟେ । ଏଠାରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ କଣିକା ଗୂଡିକର ପ୍ରକୃତି ପ୍ରତିଫଳିତ ହୋଇଛି ଓ ଏହା ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ ବର୍ଣ୍ଣାଳୀର ଉଚ୍ଚ ଗତିବଳ ଅଂଶକୁ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରେ । କିନ୍ତୁ ନିମ୍ନ ଗତିବଳ ଅଂଶକୁ ଓ ନିମ୍ନସ୍ତରରେ ଥିବା ନାଭିକୀୟ ଅବସ୍ଥାର ଧର୍ମକୁ ଏହି ମଡେଲ୍ ଦ୍ୱାରା ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରା ଯାଇପାରେ ନାହିଁ । ଅର୍ଥାତ୍ ନାଭିକୀୟ ବସ୍ତୁର ପ୍ରକୃତି ଓ ନାଭିକ ମଧ୍ୟରେ ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ ଗୁଡିକର ଦୁର୍ବଳ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାକୁ ଉପରୋକ୍ତ କୌଣସି ରୂପରେଖ ନିର୍ଭୂଲ୍ ରୂପେ ପ୍ରତିପାଦନ କରି ପାରିଲା ନାହିଁ ।
ପାରମାଣବିକ ନାଭିକର ଗଠନ ଦିନକୁ ଦିନ ଅତି ରହସ୍ୟମୟ ବୋଧହେଲା । 1964 ମସିହାରେ ଗେଲ୍ମ୍ୟାନ୍ (Gell Man) ଓ ଜି ଜ୍ୱେଇଗ୍ (G Zweig) ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେଲେ ଯେ, ମୌଳିକ କଣିକା ବାରିଅନ୍ (Baryon – Proton, neutron etc.) ଓ ମେସନ୍ଗୁଡିକ ତିନିପ୍ରକାର କ୍ୱାର୍କ୍ (Quark)ର ଉପଯୁକ୍ତ ସମଷ୍ଟିରୁ ସୃଷ୍ଟି । ଏହି ତିନୋଟି କ୍ୱାର୍କ୍ ହେଲା ଅପ୍ କ୍ୱାର୍କ୍ (u), ଡାଉନ୍ କ୍ୱାର୍କ୍(d) ଓ ଷ୍ଟ୍ରେଞ୍ଜ୍ କ୍ୱାର୍କ୍ (s) ଏବଂ ଏଗୁଡିକର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଚାର୍ଜ୍ ଓ ବାରିୟନ୍ ସଂଖ୍ୟା ବିଭାଜିତ ହେବା ସହ ଆବର୍ତ୍ତନ – ½ ଅଟେ । 1974 ରେ ଚତୁର୍ଥ କ୍ୱାର୍କ୍ ଆବିଷ୍କୃତ ହେଲା ଯାହାକୁ କୁହାଗଲା ଚାର୍ମଡ୍ କ୍ୱାର୍କ୍ (c) । ସେହିପରି 1977 ରେ ପଞ୍ଚମ କ୍ୱାର୍କ୍ ଅର୍ଥାତ୍ ବଟମ୍ କ୍ୱାର୍କ୍ (b) ଓ 1994 ରେ ଷଷ୍ଠ କ୍ୱାର୍କ୍ ଅର୍ଥାତ୍ ଟପ୍ କ୍ୱାର୍କ୍ ((t) ର ଆବିଷୃତ ହେଲା । ପ୍ରଥମ ପାଞ୍ଚଟି କ୍ୱାର୍କ୍ (u, d, s, c, b) ର ସତ୍ତା ପରୀକ୍ଷାଗାରରେ ପ୍ରମାଣିତ ହୋଇପାରିଛି, କିନ୍ତୁ ଟପ୍ କ୍ୱାର୍କ୍ (t) ର ତାତ୍ତ୍ୱିକ ସତ୍ତାକୁ ଗ୍ରହଣ କରାଯାଇଅଛି । ଏହି ଛଅପ୍ରକାର କ୍ୱାର୍କ୍ ଗୁଡିକୁ ନଅପ୍ରକାର କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସଂଖ୍ୟା ଦ୍ୱାରା ବୁଝାଯାଏ, ଯଥା – ଆଇସୋସ୍ପିନ୍(I), ଆଇସୋସ୍ପିନ୍ର ତୃତୀୟ ଅଙ୍ଗ( I3 ), ଷ୍ଟ୍ରେଞ୍ଜ୍ନେସ୍ (s), ବାରିୟନ୍ ସଂଖ୍ୟା (B), ହାଇପର୍ ଚାର୍ଜ୍(Y), ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଚାର୍ଜ୍(Q), ଚାର୍ମ୍ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସଂଖ୍ୟା (c), ବିଉଟି(beauty) -b) ଓ ଟ୍ରୁଥ୍ (truth – t) । ଛଅଟି କ୍ୱାର୍କ୍ ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ବସ୍ତୁତ୍ୱର ମାତ୍ରା ବହନ କରନ୍ତି, ଯଥା – mu = 0.39 Gev, md =0.39 Gev, ms = 0.51 Gev, mc =1.55 Gev, mb = 4.72 Gev, mt = 30 ରୁ 50 Gev । ପ୍ରତ୍ୟେକ କ୍ୱାର୍କ୍ ର ପ୍ରତିକ୍ୱାର୍କ୍( Anti Quark ) ଅଛି, ଯାହାର କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସଂଖ୍ୟା କ୍ୱାର୍କ୍ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସଂଖ୍ୟାର ବିପରୀତ ପରିମାଣ ଅଟେ । ଏହି କ୍ୱାର୍କ୍ ସ୍ୱରୂପ (Quark Model) ରେ ମଧ୍ୟ ବିରୋଧାଭାସ ରହିଲା ଓ କେତେକ କ୍ଷେତ୍ରରେ ପଲିଙ୍କ ନିୟମ (Pauli’s Principle)ର ଭଗ୍ନ ହେଲା । ଏହି ଅସୁବିଧା ଏକ ନୂତନ ଧାରଣା, ବର୍ଣ୍ଣ (colour) ର ଯୋଗକରଣ ଦ୍ୱାରା ସମାଧାନ ହେଲା । 1965 ରେ ଓସ୍କାର୍ ଗ୍ରିନ୍ବର୍ଗ୍ (Oscar Greenberg) ଏହି ବର୍ଣ୍ଣ ତତ୍ତ୍ୱର ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲେ ଓ ପ୍ରତ୍ୟେକ କ୍ୱାର୍କ୍ କୁ ବର୍ଣ୍ଣ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସଂଖ୍ୟା ଦ୍ୱାରା ବ୍ୟାଖ୍ୟା କଲେ । ଏହି ତତ୍ତ୍ୱାନୁଯାୟୀ କ୍ୱାର୍କ୍ ର ତିନୋଟି ପ୍ରାଥମିକ ବର୍ଣ୍ଣ ଅଛି, ଯଥା – ଲାଲ୍(r), ସବୁଜ (g) ଓ ନୀଳ (b) । ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ – u – କ୍ୱାର୍କ୍ ତିନି ପ୍ରକାରର ଅଟେ, ଯଥା – u(r), u(g) ଓ u(b) | ସେହିପରି ପ୍ରତି କ୍ୱାର୍କ୍ ର ବର୍ଣ୍ଣ, ପ୍ରତିଲାଲ୍ (Anti red – r ̅ ), ପ୍ରତିସବୁଜ (Antigreen- g ̅ ) ଓ ପ୍ରତିନୀଳ (Antiblue – b ̅ ) ଅଟେ । ତେଣୁ ସମୁଦାୟ 36 ପ୍ରକାର କ୍ୱାର୍କ୍ ର ଧାରଣା ସୃଷ୍ଟି ହେଲା । ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ନିଉଟ୍ରନ୍ ପ୍ରତ୍ୟେକ ତିନୋଟି ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ବର୍ଣ୍ଣର କ୍ୱାର୍କ୍ କୁ ନେଇ ଗଠିତ, ଯାହାକି ପ୍ରତ୍ୟେକଙ୍କର ସମୁଦାୟ ବର୍ଣ୍ଣ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ବା ଶୁଭ୍ର ଅଟେ । କାରଣ r + g + b =0 ଓ ପ୍ରତିକଣିକା କ୍ଷେତ୍ରରେ r ̅ + g ̅ + b ̅= 0 ଅଟେ । ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ନିଉଟ୍ରନ୍ର ଗଠନ ଶୈଳୀ ଏହିପ୍ରକାରର, ଯଥା – p= udu ଓ n= udd । ସମବର୍ଣ୍ଣର ବିକର୍ଷଣ ଓ ବିଷମ ବର୍ଣ୍ଣର ଆକର୍ଷଣ ହୁଏ । ବର୍ଣ୍ଣ ଓ ପ୍ରତିବର୍ଣ୍ଣ ମଧ୍ୟରେ ଦୃଢ ଆକର୍ଷଣ ବର୍ଣ୍ଣ ବଳ (Colour Force) ସୃଷ୍ଟିହୁଏ । ଯେଉଁ କଣିକା ଏକ କ୍ୱାର୍କ୍ ଓ ତାହାର ପ୍ରତିକ୍ୱାର୍କ୍ ପରସ୍ପର ବିପରୀତ ବର୍ଣ୍ଣ ଥାଇ ଗଠିତ, ତାହାକୁ ମେସନ୍ କୁହାଯାଏ । ବାରିୟନ୍ ଓ ମେସନ୍ ଆଦି ସତ୍ତାଧାରୀ କଣିକା କ୍ଷେତ୍ରରେ ସମୁଦାୟ ବର୍ଣ୍ଣ ଚାର୍ଜ୍ ର ପରିମାଣ ଶୂନ ବା ଶୁଭ୍ର ଅଟେ ଯାହାକୁ ବର୍ଣ୍ଣ ଏକକ (Colour Singlet) କୁହାଯାଏ ।
ପ୍ରକୃତିର ଚାରିପ୍ରକାର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ମଧ୍ୟରୁ ଦୃଢ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା(Strong Interaction) ପାରମାଣବିକ ନାଭିକର ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ ମଧ୍ୟରେ ମେସନ୍ ଜରିଆରେ ସଂଘଟିତ ହୋଇଥାଏ । ନିଉକ୍ଲିଆନ୍ ଓ ମେସନ୍ ପ୍ରତ୍ୟେକ କ୍ୱାର୍କ୍ କୁ ନେଇ ଗଠିତ ଓ ଏଗୁଡିକ ପରସ୍ପର ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ୟ ଏକ କଣିକା ଗ୍ଲୁଅନ୍ (Gluon) ଦ୍ୱାରା ଦୃଢଭାବେ ବାନ୍ଧିହୋଇ ରହିଥାନ୍ତି । ଏହି ଦୃଢ ବଳକୁ ବର୍ଣ୍ଣବଳ କୁହାଯାଏ । ଗ୍ଲୁଅନ୍ର ସତ୍ତା 1979 ରେ ଜର୍ମାନ୍ର ଡି. ଇ. ଏସ୍. ୱାଇ(DESY) ପରୀକ୍ଷାଗାରରେ ପ୍ରମାଣିତ ହୋଇଥିଲା । ଗ୍ଲୁଅନ୍ ଦ୍ୱାରା କ୍ୱାର୍କ୍ ଗୁଡିକ ଆଭ୍ୟନ୍ତରିଣ ବର୍ଣ୍ଣବଳ ଦ୍ୱାରା ବନ୍ଧନଯୁକ୍ତ, ଯେପରି ବିଦ୍ୟୁତ୍ – ଚୁମ୍ବକୀୟ ବଳ ପ୍ରୋଟନ୍ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରକାଶ କରେ । ପ୍ରୋଟନ୍ ବିନିମୟର ଉତ୍ସ ହେଉଛି ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଚାର୍ଜ୍ ଓ ସେହି ଧାରାରେ ଗ୍ଲୁଅନ୍ ବିନିମୟର ଉତ୍ସ ହେଉଛି ବର୍ଣ୍ଣ । ଆଠପ୍ରକାର ଗ୍ଲୁଅନ୍ ଅଛି ଓ ଏହାକୁ ଆବର୍ତ୍ତନ-1 ଥିବା ବୋସନ୍ କଣିକା (Boson Particle) କୁହାଯାଏ । ପ୍ରତ୍ୟେକ ଗ୍ଲୁଅନ୍ ର ପ୍ରତିଗ୍ଲୁଅନ୍ ଅଛି ଓ ଏହି କଣିକାକୁ ବର୍ଣ୍ଣ ଅନ୍ତରକ ପରିବାହକ (Colour Difference Carrier) କୁହାଯଏ । ତେଣୁ କ୍ୱାର୍କ୍ ରୁ ଗ୍ଲୁଅନ୍ ନିଃସରଣ ଓ ଅବଶୋଷଣ ଦ୍ୱାରା କ୍ୱାର୍କ୍ ର ବର୍ଣ୍ଣ ବଦଳିବାରେ ଲାଗେ ଏବଂ ବର୍ଣ୍ଣବଳ ବାହକ ଗ୍ଲୁଅନ୍ ର ମୂଳ ଲକ୍ଷଣ ବା ମୌଳିକ ଧର୍ମ ବର୍ଣ୍ଣ ଅଟେ । ଏହି ତଥ୍ୟକୁ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଖଣ୍ଡିତ ବର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରବାହ (Quantum Chromodynamics) କୁହାଯାଏ । ଏହାର ଦୁଇଟି ପ୍ରଧାନ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ହେଲା –
(କ) ଦୁଇଟି କ୍ୱାର୍କ୍ ପରସ୍ପର ନିକଟତର ହେଲେ ଆକର୍ଷଣ ବଳ ଦୁର୍ବଳ ହୋଇଯାଏ ଓ ଅତି ନିକଟତର ବେଳେ କ୍ୱାର୍କ୍ ଗୁଡିକ ମୁକ୍ତ ପ୍ରାୟ ହୁଅନ୍ତି ।
(ଖ) ଦୂରତା ବଢିଲେ ବର୍ଣ୍ଣ ଚାର୍ଜ୍ ଗୁଡିକ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ବଢି ଚାଲେ । ଯେତେବେଳେ ଆକର୍ଷଣ ବଳ ଅତ୍ୟଧିକ ହୋଇଯାଏ, କ୍ୱାର୍କ୍ ରୁ ଏହି ଅଧିକ ଶକ୍ତି ଗ୍ଲୁଅନ୍ ରୂପରେ ନିଃସରଣ ହୁଏ । ଏହି କାରଣରୁ ପ୍ରକୃତିରେ ମୁକ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଓ ପ୍ରୋଟନ୍ ପରି କ୍ୱାର୍କ୍ ର ସତ୍ତା ନ’ଥାଏ । 2004 ରେ ପ୍ରଥମ ଲକ୍ଷଣର ଆବିଷ୍କାର ନିମିତ୍ତ ରୟାଲ୍ ସ୍ୱଡିସ୍ ଆକାଡେମି ଅଫ୍ ସାଇନ୍ସ (Royal Swedish Academy of Science) ତରଫରୁ ତିନିଜଣ ମାର୍କିନ୍ ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନୀ ଡାଭିଡ୍. ଜେ. ଗ୍ରସ୍(David J Gross), ଏଚ୍. ଡାଭିଡ୍. ପଲିଟ୍ଜର୍ (H David Politzer) ଓ ଫ୍ରାଙ୍କ୍ ଉଇଲ୍ଚେକ୍ (Frank Wilczek) ଙ୍କୁ ନୋବେଲ୍ ପୁରସ୍କାର ମିଳିଥିଲା ।
କ୍ୱାର୍କଗୁଡିକ ଯୁଗ୍ମ ଭାବେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପ୍ରଦାନ କରିବା ଦ୍ୱାରା ନିଜର ବର୍ଣ୍ଣ ଅହରହ ବଦଳି ଚାଲେ ଏବଂ ସମୁଦାୟ ବର୍ଣ୍ଣ ଚାର୍ଜର ସଂରକ୍ଷଣ ହୋଇରହିଥାଏ । ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ ଯଦି ପ୍ରୋଟନ୍ କିମ୍ବା ନିଉଟ୍ରନ୍ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ଲାଲ୍ ବର୍ଣ୍ଣ କ୍ୱାର୍କଟି ଏକ ସବୁଜ ବର୍ଣ୍ଣ କ୍ୱାର୍କ ପ୍ରତି ଆକର୍ଷିତ ହେଲା, ତେବେ ଲାଲ୍ ବର୍ଣ୍ଣ କ୍ୱାର୍କ ଠାରୁ ଏକ ଲାଲ୍ ଓ ଓ ପ୍ରତିସବୁଜ ବର୍ଣ୍ଣର ଗ୍ଲୁଅନ୍ ନିଃସୃତ ହୁଏ । ଏହି ଗ୍ଲୁଅନ୍ଟି ସବୁଜ ବର୍ଣ୍ଣ କ୍ୱାର୍କ ଦ୍ୱାରା ଅବଶୋଷଣ ହୁଏ । ଫଳରେ ପ୍ରଥମ କ୍ୱାର୍କର ବର୍ଣ୍ଣ ସବୁଜ ଓ ଦ୍ୱିତୀୟର ଲାଲ୍ ବର୍ଣ୍ଣକୁ ବଦଳେ ଓ ସମୁଦାୟ ବର୍ଣ୍ଣ ଚାର୍ଜ ସଂରକ୍ଷିତ ହୁଏ (ସବୁଜ + ଲାଲ୍ ) । ସେହିପରି ମେସନ୍ କଣିକା ମଧ୍ୟରେ ଏକ ନୀଳ ଓ ପ୍ରତିନୀଳ କ୍ୱାର୍କର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାରେ ଏକ ପ୍ରତିଲାଲ୍ ଓ ନୀଳ ବର୍ଣ୍ଣର ଗ୍ଲୁଅନ୍ ପ୍ରଥମ କ୍ୱାର୍କରୁ ବାହାରି ଆସି ଦ୍ୱିତୀୟ କ୍ୱାର୍କରେ ମିଶେ । ଏହାଦ୍ୱାରା ନୀଳ କ୍ୱାର୍କଟି ଲାଲ୍ ଓ ପ୍ରତିନୀଳ କ୍ୱାର୍କଟି ପ୍ରତିଲାଲ୍ ବର୍ଣ୍ଣକୁ ବଦଳେ ଏବଂ ସମୁଦାୟ ବର୍ଣ୍ଣ ଚାର୍ଜ ସର୍ବଦା ଶୂନ ହୁଏ । ଏ. ଏଚ୍. ଏସ୍. ଗିଲାନି(A. H. S. Gilani) ଙ୍କ ମତରେ ଆଠପ୍ରକାର ଗ୍ଲୁଅନ୍ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଶୂନ୍ୟ ଓ ଅନ୍ୟ ସାତଟିର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ରହିଛି । ପୁଣି ଛଅଟି ଗ୍ଲୁଅନ୍ ବର୍ଣ୍ଣ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ ଓ ଦୁଇଟି ବର୍ଣ୍ଣଶୂନ୍ୟ । ଏହି ବର୍ଣ୍ଣହୀନ ଗ୍ଲୁଅନ୍ ଦୁଇଟି ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିକର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଶୂନ୍ୟ ଅଟେ ଓ ଅନ୍ୟଟିର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସର୍ବାଧିକ ଅଟେ । ଯେପରି ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଚାର୍ଜ ଥିବା କଣିକା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରୋଟନ୍ ନିଃସୃତ ହୁଏ ଓ ନିମଜ୍ଜିତ ହୁଏ । ସେହିପରି ବର୍ଣ୍ଣଯୁକ୍ତ କ୍ୱାର୍କରୁ ବସ୍ତୁତ୍ୱହୀନ ଗ୍ଲୁଅନ୍ଟି ନିଃସୃତ ଓ ନିମଜ୍ଜିତ ହୁଏ । ପୁଣି ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଚାର୍ଜ ଥିବା କଣିକା ଦ୍ୱାରା ଭେକ୍ଟର୍ ବୋସନ୍(w+ , w– ଓ z0 )କଣିକା ନିର୍ଗତ ଓ ଶୋଷଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସଦୃଶ ରଙ୍ଗିନ୍ କ୍ୱାର୍କ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଥିବା ଗ୍ଲୁଅନ୍ ସହ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ସମ୍ପାଦନ କରେ । ତେଣୁ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଖଣ୍ଡିତ ବର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରବାହ ଦୁଇ ଵଭାଗରେ ବିଭକ୍ତ, ଯଥା – ଚୁମ୍ବକୀୟ ବର୍ଣ୍ଣପ୍ରବାହ(Chromo – Magnetic) ଓ ଦୁର୍ବଳ ବର୍ଣ୍ଣପ୍ରବାହ(Chromo – Weak) । ଏହି ଦୁଇଟିର ସମ୍ମିଶ୍ରଣହିଁ ଦୃଢ ପାରସ୍ପରିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ନମୁନା ଓ ଏହାର କ୍ଷେତ୍ର କଣିକା ହେଉଛି ଆଠପ୍ରକାର ଗ୍ଲୁଅନ୍, ଯଥା – g0 , gr , gg , gb , grg , grb , ggb , grgb । କେବଳ g0 , grgb ଦୁଇଟି ବର୍ଣ୍ଣହୀନ ଓ g୦ ଗ୍ଲୁଅନ୍ଟି ବସ୍ତୁତ୍ୱହୀନ ଅଟେ । ଗ୍ଲୁଅନ୍ ଓ ପ୍ରତିଗ୍ଲୁଅନ୍ ମଧ୍ୟରେ ବର୍ଣ୍ଣଚାର୍ଜର ସମାନୁପାତିକ ଧାରା ଏହିପରି ଅଟେ, ଯଥା –
ପ୍ରତିଲାଲ୍ ( r ̅ ) = ସବୁଜ – ନୀଳ ( gb ) ଓ ଲାଲ୍ ( r ) = ପ୍ରତିସବୁଜ – ପ୍ରତିନୀଳ (gb) ̅
ପ୍ରତିସବୁଜ (g ̅ ) = ଲାଲ୍ – ନୀଳ (rb) ଓ ସବୁଜ (g) = ପ୍ରତିଲାଲ୍ – ପ୍ରତିନୀଳ (rb) ̅
ପ୍ରତିନୀଳ (b ̅ ) = ଲାଲ୍ – ସବୁଜ (rg) ଓ ନୀଳ (b) = ପ୍ରତିଲାଲ୍ – ପ୍ରତିସବୁଜ (rg) ̅
ଶେଷରେ କୁହାଯାଇପାରେ ଯେ, ଦୃଢ ପାରସ୍ପରିକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବା ବର୍ଣ୍ଣବଳ ପ୍ରକୃତିର ମୌଳିକ ବଳ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ଅଟେ । ଏହା କ୍ୱାର୍କଗୁଡିକ ମଧ୍ୟରେ ସୃଷ୍ଟିହୁଏ ଓ ମଧ୍ୟସ୍ଥି କଣିକା ଗ୍ଲୁଅନ୍ ଦ୍ୱାରା ସମ୍ପାଦିତ ହୁଏ । ଏହି ବଳ, କ୍ୱାର୍କଗୁଡିକୁ ପ୍ରୋଟନ୍, ନିଉଟ୍ରନ୍, ମେସନ୍ ଆଦି ମଧ୍ୟରେ ବାନ୍ଧି ରଖେ ଓ ଏହାର ଉଦ୍ବୃତ୍ତ ଫଳାଫଳହିଁ ପ୍ରୋଟନ୍ ଓ ନିଉଟ୍ରନ୍ ନାଭିକ ମଧ୍ୟରେ ଦୃଢ ଭାବେ ବନ୍ଧନଯୁକ୍ତ ।
ପ୍ରକୃତିର ଏହି ଗୂଢ ରହସ୍ୟର ଉନ୍ମୋଚନ ନିମିତ୍ତ 2008 ମସିହା ସେପ୍ଟେମ୍ବର 10 ତାରିଖ ଦିନ ଫ୍ରାନ୍ସ ଓ ସୁଇଜରଲ୍ୟାଣ୍ଡ୍ ସୀମାରେ ଏଲ. ଏଚ. ସି. (Large Hadron Collider – L. H. C ) ଯନ୍ତ୍ରକୁ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ କରାଯାଇଥିଲା । ଭୂପୃଷ୍ଠଠାରୁ 100 ମିଟର ତଳେ, 27 କି. ମି. ଦୈର୍ଘ୍ୟ ଓ ଚାରି ମିଟର ବ୍ୟାସର କଙ୍କ୍ରିଟ୍ ତିଆରି ସୁଡଙ୍ଗ ମଧ୍ୟରେ ଏହି ବିରାଟ ଯନ୍ତ୍ର ଖଞ୍ଜାଯାଇଥିଲା ପ୍ରୋଟନ୍ କଣିକା ଗୁଡିକୁ ବିପରୀତ ଦିଗରେ ଓ ଅତି ବେଗରେ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରାଇ ଧକ୍କା କରାଇବା ଥିଲା ଏହି ଯନ୍ତ୍ରର କାର୍ଯ୍ୟ । ପ୍ରାୟ 14 ବିଲିୟନ୍ (1 ବିଲିୟନ୍ =109 ବର୍ଷ) ପୁର୍ବେ ମହାଜାଗତିକ ବିସ୍ଫୋରଣ ବିଗ୍ବ୍ୟାଙ୍ଗ୍ରୁ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଏହି ବିଶ୍ୱ ବ୍ରହ୍ମାଣ୍ଡର ରହସ୍ୟ ଉନ୍ମୋଚନ ଥିଲା ବୈଜ୍ଞାନିକ ମାନଙ୍କର ଲକ୍ଷ୍ୟ । ଏହି କାର୍ଯ୍ୟରେ 10,000 ବୈଜ୍ଞାନିକ ଅଂଶ ଗ୍ରହଣ କରିଥିଲେ ଓ ଏହି ଯନ୍ତ୍ରରେ 60,000 କମ୍ପ୍ୟୁଟର ଖଞ୍ଜା ଯାଇଥିଲା । ସେପ୍ଟେମ୍ବର 10 ତାରିଖରେ ସୁଡଙ୍ଗ ମଧ୍ୟରେ ଘଣ୍ଟାକଣ୍ଟା ଦିଗରେ ପ୍ରଥମ ପ୍ରୋଟନ୍ ବିମ୍ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ନିମିତ୍ତ ଛଡା ଯାଇଥିଲା ଓ ଅନ୍ୟ ପ୍ରୋଟନ୍ ବିମ୍କୁ ଘଣ୍ଟାକଣ୍ଟାର ବିପରୀତ ଦିଗରେ ଘୂରାଯାଇଥିଲା । ଅକ୍ଟୋବର 21 ତାରିଖରେ ଏହି ଦୁଇଟି ପ୍ରୋଟନ ବିମ୍ ସର୍ବାଧିକ 7 Tev ଶକ୍ତିରେ ପହଞ୍ଚି ପାରିବ ଓ ସେହି ସମୟରେ ପ୍ରୋଟନ କଣିକା ମଧ୍ୟରେ ସଙ୍ଘର୍ଷ କରାଯିବାର ଥିଲା । କିନ୍ତୁ ସେପ୍ଟେମ୍ବର 19 ତାରିଖରେ ଦୁଇଟି ସୁପର କଣ୍ଡକ୍ଟିଙ୍ଗ୍ ଚୁମ୍ବକ ମଧ୍ୟରେ ତ୍ରୁଟି ଦେଖାଦେଲା । ତେଣୁ ଏଲ. ଏଚ. ସି. ର କାର୍ଯ୍ୟଧାରାକୁ କିଛି ଦିନ ପାଇଁ ରଖାଗଲା , ତ୍ରୁଟି ନିରାକଣ ଯାଏ । ଏହି ପରୀକ୍ଷଣ ଦ୍ୱାରା ବହୁ ରହସ୍ୟର ଉନ୍ମୋଚନ ହେବ, ଯଥା – ଅଦୃଶ୍ୟ ବସ୍ତୁ (Dark Matter), ଅଦୃଶ୍ୟ ଶକ୍ତି (Dark Energy), କ୍ୱାର୍କ – ଗ୍ଲୁଅନ୍- ପ୍ଲାଜମା ମ୍ୟାଟ୍, ରହସ୍ୟମୟ ହିଗ୍ସ୍ ବୋସନ୍ ବା ଈଶ୍ୱର କଣିକା (God Particle), ବିଶ୍ୱର ପରିସର (Dimension) ……… ଇତ୍ୟାଦି । ଏହା ଜାଣିବାକୁ ଆଜିର ମାନବ ଉତ୍କଣ୍ଠାର ସହ ଅପେକ୍ଷାରତ ।
ଯଦି ସୂକ୍ଷ୍ମଭାବେ ବିଚାର କରାଯାଏ, ତେବେ ଈଶ୍ୱରଙ୍କ ବହୁବିଧ ରୂପ ସଦୃଶ ପାରମାଣବିକ ନାଭିକର ବିଭିନ୍ନ ସ୍ୱରୂପ ମଧ୍ୟ ରହିଛି । କେଉଁଟି ସବୁ ତତ୍ତ୍ୱକୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରି ପାରୁନି, ଅର୍ଥାତ୍ ଅତି ସୂକ୍ଷ୍ମ ଅଂଶଟିଏ ଅମୀମାଂସୀତ ରହି ଯାଉଛି । ଈଶ୍ୱରଙ୍କ ଅବତାରରେ ମଧ୍ୟ ଏହା ଦର୍ଶାଯାଇଛି । ପ୍ରତ୍ୟେକ ଅବତାରର ରୂପ ଭିନ୍ନ, କିନ୍ତୁ ଶେଷ ସିଧ୍ୟାନ୍ତ ସମାନ ହେଲେବି ତତ୍ତ୍ୱ ଓ ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ଆଦିରେ ସ୍ଥୂଳରୂପେ ଭିନ୍ନତା ପରିଲକ୍ଷିତ ହୁଏ । ନିର୍ମାଣକର୍ତ୍ତା(ବ୍ରହ୍ମା), ପାଳନକର୍ତ୍ତା(ବିଷ୍ଣୁ) ଓ ସଂହାରକର୍ତ୍ତା (ଶିବ) ଏକ ବିନ୍ଦୁରୁ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ଓ ତହିଁରେ ମିଶ୍ରଣର ଧାରା ସହ, ତାହା ମଧ୍ୟ ସର୍ବ ଦେବାଦେବୀଙ୍କ ସମାହାରକୁ ବୁଝାଏ, ସେହିପରି ପରମାଣୁଟିକୁ ମଧ୍ୟ ଏକ ବିନ୍ଦୁ ସ୍ୱରୂପ ସହ କଣିକା ଗୁଡିକର ସମାହାରକୁ ବୁଝାଏ । ଧରାରେ ଯେତେବେଳେ ଶକ୍ତିର ଅପପ୍ରୟୋଗ କରି ସୃଷ୍ଟିକୁ ଅସ୍ତବ୍ୟସ୍ତ କରାଯାଏ, ସେତେବେଳେ ଅବତାରର ଜରୁରତ୍ ପଡେ । ସେହି ଧାରାରେ ଆଜି ପାରମାଣବିକ ଶକ୍ତିକୁ ସୃଷ୍ଟି ଧ୍ୱଂସ ପାଇଁ ଭୟଙ୍କର ପାରମାଣବିକ ଅସ୍ତ୍ର ରୂପେ ସଜାଡି ରଖିବାର କାରଣରୁ ସୃଷ୍ଟି ରକ୍ଷକଙ୍କର ଅବତାର କେଉଁ ସ୍ୱରୂପ ନେବ ତାହା ଅଦ୍ୟାବଧି ଆୟତ୍ତାଧୀନ ମାନବୀୟ ଜ୍ଞାନ କୌଶଳର ପରିସୀମାର ବହୁତ ଉର୍ଦ୍ଧ୍ୱରେ । ତେଣୁ ସୃଷ୍ଟି ରକ୍ଷା ନିମିତ୍ତ ସର୍ବେ ଗଠନମୂଳକ ଅନୁଚିନ୍ତାରେ ଉଦ୍ବୁଦ୍ଧ ହୋଇ ଅଣାକାର ବ୍ରହ୍ମଙ୍କୁ ପ୍ରାର୍ଥନା କରିବା ବିଧେୟ, ଯଥା –
ତୁମେ କେଉଁ ରୂପ ଦେଖାଅ ହରି ……..
ମତ୍ସ୍ୟ, କୂର୍ମ ପୁଣି ବରାହ ରୂପରେ – ସୃଷ୍ଟିରେ ସାମ୍ୟତା ରଖିଲ ଭରି …ତୁମେ … (ଘୋଷା)
ନରସିଂହ ଅଟେ ଅରୂପରେ ରୂପ – ସୂକ୍ଷ୍ମରେ ବାମନ ବେଶଯେ ଧରି
ପର୍ଶୁରାମ ରୂପେ ପରଶୁର ଧାର – ରକ୍ତରେ ପିତୃ ତର୍ପଣ କରି … ତୁମେ ….. (୧)
ପରମ ପୁରୁଷ ରାମ ବନବାସ – କୋଦଣ୍ଡର ତ୍ରାସେ ଦୁଷ୍ଟ ସଂହାରି
କୃଷ୍ଣ ଅବତାରେ ସର୍ବ ତତ୍ତ୍ୱ ଧରି – ଲୀଳା ରଚିଥିଲ ହେ ଚକ୍ରଧାରୀ …. ତୁମେ …… (୨)
ବୁଦ୍ଧ ଅବତାରେ ଅଚଳ ଅଟଳ – ଅପଲକ ନେତ୍ରେ ଦେଖ ମୁରାରି
କଳ୍କୀ ରୂପ ତବ କେ ଅବା ବର୍ଣ୍ଣିବ – ଜ୍ଞାନ ସାଗରକୁ ହେବକି ପାରି …. ତୁମେ ….. (୩)
Published in the College Magazine, ପୂରବୀ “PURABI” 2009 -2010, Dharanidhar Autonomous Collega, Keonjhar, Odisha.
