নিউট্রন সক্রিয়তা বিশ্লেষণ

নিউট্রন সক্রিয়করণ বিশ্লেষণ (এনএএ - NAA) হলো একটি পারমাণবিক প্রক্রিয়া যা অনেক পদার্থে উপাদানের ঘনত্ব নির্ধারণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এনএএ উপাদানের বিচ্ছিন্ন নমুনা নেওয়ার সুযোগ দেয় কারণ এটি নমুনার রাসায়নিক রূপকে উপেক্ষা করে এবং শুধুমাত্র পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। এই পদ্ধতি নিউট্রন সক্রিয়করণের উপর ভিত্তি করে এবং সেইজন্য নিউট্রন উৎসের প্রয়োজন হয়।নমুনাটিকে নিউট্রন দিয়ে আঘাত করা হয়, যার ফলে এর উপাদানগুলি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ তৈরি করে। প্রতিটি উপাদানের জন্য তেজস্ক্রিয় নিঃসরণ এবং তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের পথ দীর্ঘকাল ধরে অধ্যয়ন ও নির্ধারণ করা হয়েছে। এই তথ্য ব্যবহার করে তেজস্ক্রিয় নমুনার নিঃসরণের বর্ণালী অধ্যয়ন করা এবং এর মধ্যে বিভিন্ন উপাদানের ঘনত্ব নির্ধারণ করা সম্ভব হয়। এই কৌশলের একটি বিশেষ সুবিধা হলো এটি নমুনাকে নষ্ট করে না এবং সেইজন্য শিল্পকর্ম ও ঐতিহাসিক নিদর্শনগুলির বিশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়েছে। এনএএ ব্যবহার করে একটি তেজস্ক্রিয় নমুনার কার্যকলাপ নির্ধারণ করাও সম্ভব।

যদি এনএএ সরাসরি বিকিরিত নমুনার উপর পরিচালিত হয় তবে এটিকে ইনস্ট্রুমেন্টাল নিউট্রন অ্যাক্টিভেশন অ্যানালিসিস (আইএনএএ) বলা হয়। কিছু ক্ষেত্রে, বিকিরিত নমুনাগুলিকে রাসায়নিক পৃথকীকরণের মাধ্যমে হস্তক্ষেপকারী প্রজাতিগুলিকে অপসারণ করতে বা আগ্রহের রেডিওআইসোটোপকে ঘন করতে হয়; এই কৌশলটি রেডিওকেমিক্যাল নিউট্রন অ্যাক্টিভেশন অ্যানালিসিস (আরএনএএ) নামে পরিচিত।

এনএএ কঠিন পদার্থ, তরল, সাসপেনশন, স্লারি এবং গ্যাসগুলির উপর কোনও বা ন্যূনতম প্রস্তুতি ছাড়াই অ-ধ্বংসাত্মক বিশ্লেষণ করতে পারে। আপতিত নিউট্রন এবং ফলিত গামা রশ্মির প্রবেশকারী প্রকৃতির কারণে, কৌশলটি একটি প্রকৃত বাল্ক বিশ্লেষণ প্রদান করে। যেহেতু বিভিন্ন রেডিওআইসোটোপের বিভিন্ন অর্ধ-জীবন থাকে, তাই গণনা বিলম্বিত করা যেতে পারে যাতে হস্তক্ষেপকারী প্রজাতিগুলি ক্ষয় হতে পারে এবং হস্তক্ষেপ দূর হয়। আইসিপি-এইএস এবং পিআইএক্সই এর প্রবর্তনের আগে, NAA ছিল সাব-পিপিএম সীমার মধ্যে ন্যূনতম সনাক্তকরণ সীমা সহ বহু-উপাদান বিশ্লেষণ করার জন্য আদর্শ বিশ্লেষণাত্মক পদ্ধতি।^[১] এনএএ-এর নির্ভুলতা ৫% এর কাছাকাছি থাকে এবং আপেক্ষিক সূক্ষ্মতা প্রায়শই ০.১% এর চেয়েও ভাল হয়।^[১] এনএএ ব্যবহারের দুটি উল্লেখযোগ্য অসুবিধা রয়েছে; যদিও এই কৌশলটি মূলত অ-ধ্বংসাত্মক, তবুও বিকিরিত নমুনা প্রাথমিক বিশ্লেষণের বহু বছর পরেও তেজস্ক্রিয় থাকবে, যার জন্য নিম্ন-স্তরের থেকে মাঝারি-স্তরের তেজস্ক্রিয় পদার্থের পরিচালনা ও নিষ্পত্তির নিয়মাবলীর প্রয়োজন; এছাড়াও, উপযুক্ত অ্যাক্টিভেশন নিউক্লিয়ার রিঅ্যাক্টরের সংখ্যা হ্রাস পাচ্ছে; বিকিরণ সুবিধার অভাবে, কৌশলটির জনপ্রিয়তা হ্রাস পেয়েছে এবং এটি আরও ব্যয়বহুল হয়ে উঠেছে।

সংক্ষিপ্ত বিবরণ

নিউট্রন অ্যাক্টিভেশন বিশ্লেষণ একটি সংবেদনশীল বহু-উপাদান বিশ্লেষণাত্মক কৌশল যা প্রধান, গৌণ, ট্রেস এবং বিরল উপাদানগুলির গুণগত এবং পরিমাণগত উভয় বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এনএএ ১৯৩৬ সালে হেভেসী এবং লেভি আবিষ্কার করেন, যারা দেখেন যে নির্দিষ্ট বিরল মৃত্তিকা মৌল ধারণকারী নমুনাগুলি নিউট্রনের উতসের সংস্পর্শে আসার পরে অত্যন্ত তেজস্ক্রিয় হয়ে যায়।^[২] এই পর্যবেক্ষণটি উপাদান শনাক্তকরণের জন্য প্ররোচিত তেজস্ক্রিয়তার ব্যবহারের দিকে পরিচালিত করে। এনএএ অন্যান্য স্পেকট্রোস্কোপিক বিশ্লেষণাত্মক কৌশল থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন কারণ এটি ইলেকট্রনিক রূপান্তরের উপর নয়, বরং নিউক্লিয়ার রূপান্তরের উপর ভিত্তি করে। এনএএ বিশ্লেষণ করার জন্য, নমুনাটিকে একটি উপযুক্ত বিকিরণ সুবিধায় স্থাপন করা হয় এবং নিউট্রন দিয়ে আঘাত করা হয়। এটি উপস্থিত উপাদানগুলির কৃত্রিম রেডিওআইসোটোপ তৈরি করে। বিকিরণের পরে, কৃত্রিম রেডিওনিউক্লাইডগুলি কণা বা, আরও গুরুত্বপূর্ণভাবে গামা রশ্মি নিঃসরণের সাথে ক্ষয় হয়, যা সেই উপাদানের বৈশিষ্ট্য যা থেকে সেগুলি নির্গত হয়েছিল।

এনএএ পদ্ধতি সফল হওয়ার জন্য, নমুনা বা নমুনাটিকে সাবধানে নির্বাচন করতে হবে। অনেক ক্ষেত্রে ছোট বস্তুগুলিকে অক্ষত অবস্থায় বিকিরণ ও বিশ্লেষণ করা যেতে পারে, নমুনার প্রয়োজন ছাড়াই। তবে, সাধারণত, একটি ছোট নমুনা নেওয়া হয়, সাধারণত একটি অস্পষ্ট জায়গায় ছিদ্র করে। প্রায় ৫০ মিগ্রা (এক গ্রাম-এর বিশ ভাগের এক ভাগ) একটি যথেষ্ট নমুনা, তাই বস্তুর ক্ষতি কম হয়।^[৩] বিভিন্ন পদার্থ দিয়ে তৈরি দুটি ড্রিল বিট ব্যবহার করে দুটি নমুনা নেওয়া প্রায়শই ভালো অভ্যাস। এর মাধ্যমে ড্রিল বিটের উপাদান থেকে নমুনার কোনো দূষণ হয়েছে কিনা, তা জানা যাবে। এরপর নমুনাটিকে উচ্চ বিশুদ্ধতা লিনিয়ার পলিথিন অথবা কোয়ার্টজ দিয়ে তৈরি একটি ভায়ালে রাখা হয়।^[৪] এই নমুনার ভায়ালগুলি বিভিন্ন ধরণের নমুনা ধারণ করার জন্য বিভিন্ন আকার এবং আকারে পাওয়া যায়। নমুনা এবং একটি মানক এরপর একটি উপযুক্ত চুল্লিতে একটি ধ্রুবক, পরিচিত নিউট্রন ফ্লাক্স এ প্যাকেজ এবং বিকিরণ করা হয়। অ্যাক্টিভেশনের জন্য ব্যবহৃত একটি সাধারণ চুল্লি ইউরেনিয়াম ফিশন ব্যবহার করে, উচ্চ নিউট্রন ফ্লাক্স এবং বেশিরভাগ উপাদানের জন্য উপলব্ধ সর্বোচ্চ সংবেদনশীলতা প্রদান করে। এই ধরনের চুল্লি থেকে নিউট্রন ফ্লাক্স ১০^১২ নিউট্রন সে.মি^−২ সে.^−১ এর মধ্যে থাকে।^[১] উৎপন্ন নিউট্রনের ধরন তুলনামূলকভাবে কম গতিশক্তি (KE) সম্পন্ন হয় (সাধারণত ০.৫ eV এর কম)। এই নিউট্রনগুলিকে তাপীয় নিউট্রন বলা হয়। বিকিরণের সময়, একটি তাপীয় নিউট্রন লক্ষ্য নিউক্লিয়াসের সাথে অস্থিতিস্থাপক সংঘর্ষের মাধ্যমে লক্ষ্য নিউক্লিয়াসের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে,ফলে নিউট্রন ক্যাপচার হয়। এই সংঘর্ষে একটি যৌগিক নিউক্লিয়াস তৈরি হয় যা উত্তেজিত অবস্থায় থাকে। যৌগিক নিউক্লিয়াসের উত্তেজনা শক্তি, লক্ষ্য নিউক্লিয়াসের সাথে তাপীয় নিউট্রনের বাঁধাই শক্তি থেকে উৎপন্ন হয়। এই উত্তেজিত অবস্থা অস্থায়ী, এবং যৌগিক নিউক্লিয়াস প্রায় তাৎক্ষণিকভাবে একটি প্রম্পট কণা এবং এক বা একাধিক বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্রম্পট গামা ফোটন নির্গমনের মাধ্যমে অধিক স্থিতিশীল অবস্থায় রূপান্তরিত হয়। প্রায়শই, এই স্থিতিশীল অবস্থা একটি তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াস তৈরি করে। নতুন গঠিত তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াস এখন কণা এবং এক বা একাধিক বৈশিষ্ট্যযুক্ত বিলম্বিত গামা ফোটন নির্গমনের মাধ্যমে ক্ষয় হয়। এই ক্ষয় প্রক্রিয়া প্রাথমিক ডি-এক্সাইটেশনের চেয়ে অনেক ধীর গতির এবং তেজস্ক্রিয় নিউক্লিয়াসের অনন্য অর্ধ-জীবনের উপর নির্ভরশীল। এই অনন্য অর্ধ-জীবন নির্দিষ্ট তেজস্ক্রিয় প্রজাতির উপর নির্ভরশীল এবং এক সেকেন্ডের ভগ্নাংশ থেকে কয়েক বছর পর্যন্ত হতে পারে। একবার বিকিরিত হলে, নমুনাটিকে একটি নির্দিষ্ট ক্ষয় সময়ের জন্য রেখে দেওয়া হয়, তারপর একটি ডিটেক্টরে স্থাপন করা হয়, যা নির্গত কণা বা, আরও সাধারণভাবে, নির্গত গামা রশ্মি অনুযায়ী নিউক্লিয়ার ক্ষয় পরিমাপ করবে।^[১]

প্রকরণ

এনএএ বিভিন্ন পরীক্ষামূলক পরামিতি অনুসারে পরিবর্তিত হতে পারে। বিকিরণের জন্য ব্যবহৃত নিউট্রনের গতিশক্তি একটি প্রধান পরীক্ষামূলক পরামিতি। উপরের বর্ণনাটি ধীর নিউট্রন দ্বারা সক্রিয়করণের। ধীর নিউট্রনগুলি চুল্লির মধ্যে সম্পূর্ণরূপে নিয়ন্ত্রিত থাকে এবং এদের KE <০.৫ eV থাকে। মাঝারি গতিশক্তির নিউট্রনগুলি সক্রিয়করণের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে, এই নিউট্রনগুলি কেবল আংশিকভাবে নিয়ন্ত্রিত করা হয়েছে এবং এদের KE ০.৫ eV থেকে ০.৫ MeV পর্যন্ত থাকে এবং এগুলিকে এপিথার্মাল নিউট্রন বলা হয়। এপিথার্মাল নিউট্রনগুলির সাথে সক্রিয়করণকে এপিথার্মাল এনএএ (ইএনএএ) বলা হয়। উচ্চ KE নিউট্রনগুলিও কখনও কখনও সক্রিয়করণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এই নিউট্রনগুলি নিয়ন্ত্রিত থাকে না এবং উৎপন্ন নিউট্রন নিয়ে গঠিত। উচ্চ KE বা দ্রুত নিউট্রনগুলির KE >০.৫ MeV থাকে। দ্রুত নিউট্রনগুলির সাথে সক্রিয়করণকে দ্রুত এনএএ (এফএনএএ) বলা হয়। আরেকটি প্রধান পরীক্ষামূলক পরামিতি হলো নিউট্রন বিকিরণের সময় (প্রম্পট গামা) অথবা বিকিরণের পরে (বিলম্বিত গামা, ডিজিএনএএ) পারমাণবিক ক্ষয়জাত পদার্থ (গামা রশ্মি বা কণা) পরিমাপ করা হয় কিনা। PGNAA সাধারণত একটি বিম পোর্টের মাধ্যমে পারমাণবিক চুল্লি থেকে আহরিত নিউট্রন প্রবাহ ব্যবহার করে করা হয়। বিম পোর্ট থেকে নিউট্রন প্রবাহ চুল্লির অভ্যন্তরের তুলনায় ১০^৬ গুণ দুর্বল। কম প্রবাহের কারণে সংবেদনশীলতার যে ক্ষতি হয়, তা নমুনার খুব কাছে ডিটেক্টর স্থাপন করে কিছুটা পূরণ করা হয়। পিজিএনএএ সাধারণত সেই উপাদানগুলিতে প্রয়োগ করা হয় যেগুলির নিউট্রন ক্যাপচার ক্রস-সেকশন অত্যন্ত বেশি; যে উপাদানগুলি ডিজিএনএএ দ্বারা পরিমাপের জন্য খুব দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হয়; যে উপাদানগুলি কেবল স্থিতিশীল আইসোটোপ তৈরি করে; অথবা যে উপাদানগুলির ক্ষয়কারী গামা রশ্মির তীব্রতা দুর্বল। পিজিএনএএ-এর বৈশিষ্ট্য হল স্বল্প বিকিরণ সময়। এর ক্ষয় সময়ও স্বল্প, প্রায়শই সেকেন্ড এবং মিনিটের ক্রমানুসারে।

ডিজি বিশ্লেষণ প্রায়শই দিন, সপ্তাহ এমনকি মাস পর্যন্ত করা হয়। এটি দীর্ঘস্থায়ী রেডিওনিউক্লাইডের সংবেদনশীলতা উন্নত করে কারণ এটি স্বল্পস্থায়ী রেডিওনিউক্লাইডকে ক্ষয় হতে দেয়, যা হস্তক্ষেপ কমিয়ে দেয়। ডিজিএনএএ দীর্ঘ বিকিরণ এবং ক্ষয় সময় দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা প্রায়শই ঘন্টা, সপ্তাহ বা তার বেশি হয়ে থাকে।

কোবাল্ট যখন নিউট্রন দিয়ে বিকিরণ করা হয় তখন যে নিউক্লিয়ার প্রক্রিয়াগুলি ঘটে

নিউট্রন উৎস

নিউট্রন উৎপাদনের জন্য বিভিন্ন উৎস ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন:

* একটি পারমাণবিক চুল্লি।
* একটি অ্যাক্টিনয়েড, যেমন ক্যালিফোর্নিয়াম, যা স্বতঃস্ফূর্ত বিদারণের মাধ্যমে নিউট্রন নির্গত করে।
* একটি আলফা উৎস, যেমন রেডিয়াম বা আমেরিকিয়াম, বেরিলিয়াম-এর সাথে মিশ্রিত করে। এটি একটি (α,^১২C+n) বিক্রিয়ার মাধ্যমে নিউট্রন উৎপন্ন করে।
* একটি গ্যাস নিঃসরণ নল-এ একটি D-T ফিউশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে।

চুল্লি

কিছু চুল্লি বিভিন্ন উদ্দেশ্যে রেডিওআইসোটোপ উৎপাদনের জন্য নমুনার নিউট্রন বিকিরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। নমুনাটি একটি বিকিরণ পাত্রে রাখা যেতে পারে যা পরে চুল্লিতে স্থাপন করা হয়; যদি বিকিরণের জন্য এপিথার্মাল নিউট্রন প্রয়োজন হয় তবে ক্যাডমিয়াম তাপীয় নিউট্রনগুলিকে ফিল্টার করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

ফিউজার

এনএএ পরীক্ষার জন্য নিউট্রন তৈরি করতে একটি তুলনামূলকভাবে সহজ ফার্নসওয়ার্থ-হির্শ ফিউজার ব্যবহার করা যেতে পারে। এই যন্ত্রের সুবিধা হলো এটি বেশ ছোট আকারের, প্রায়শই বেঞ্চটপের উপর রাখা যায়, এবং এটি সহজেই চালু ও বন্ধ করা যায়। তবে, এর একটি অসুবিধা হলো, এই উৎস চুল্লি থেকে প্রাপ্ত নিউট্রন প্রবাহের মতো পর্যাপ্ত নিউট্রন তৈরি করতে পারে না।

আইসোটোপ সূত্র

ক্ষেত্র-কর্মীদের জন্য চুল্লি প্রায়শই বেশ ব্যয়বহুল। তাই, এর বিকল্প হিসেবে, নিউট্রন উৎপাদনের জন্য একটি সাধারণ পদ্ধতি হলো আলফা নিঃসরণকারী পদার্থের সাথে বেরিলিয়াম মিশিয়ে ব্যবহার করা। তবে, এই ধরনের উৎসগুলি চুল্লির তুলনায় অনেক দুর্বল হয়।

গ্যাস নিষ্কাশন নল

এই উৎসগুলি নিউট্রনের স্পন্দন তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই ধরনের উৎস কিছু সক্রিয়করণ কাজেও ব্যবহৃত হয়, যেখানে লক্ষ্য আইসোটোপের ক্ষয় খুব দ্রুত হয়, যেমন তেল কূপের বিশ্লেষণে।^[৫]

ডিটেক্টর

এনএএ-তে বিভিন্ন ধরণের ডিটেক্টর এবং কনফিগারেশন ব্যবহার করা হয়। বেশিরভাগই নির্গত গামা বিকিরণ সনাক্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এনএএ-তে সবচেয়ে সাধারণ ধরণের গামা ডিটেক্টর হল গ্যাস আয়নাইজেশন টাইপ, সিন্টিলেশন টাইপ এবং সেমিকন্ডাক্টর টাইপ। এর মধ্যে সিন্টিলেশন এবং সেমিকন্ডাক্টর টাইপ সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। দুটি ডিটেক্টর কনফিগারেশন ব্যবহার করা হয়, সেগুলি হল PGNAA-এর জন্য ব্যবহৃত প্ল্যানার ডিটেক্টর এবং DGNAA-এর জন্য ব্যবহৃত কূপ ডিটেক্টর। প্ল্যানার ডিটেক্টরের একটি সমতল, বৃহৎ সংগ্রহ পৃষ্ঠ এলাকা থাকে এবং এটি নমুনার কাছাকাছি স্থাপন করা যেতে পারে। কূপ ডিটেক্টরটি একটি বৃহৎ সংগ্রহ পৃষ্ঠ এলাকা দিয়ে নমুনাটিকে 'বেষ্টিত' করে।

সিন্টিলেশন-টাইপ ডিটেক্টর একটি বিকিরণ-সংবেদনশীল স্ফটিক ব্যবহার করে, যা সাধারণত থ্যালিয়াম-ডোপড সোডিয়াম আয়োডাইড (NaI(Tl)), গামা ফোটন দ্বারা আঘাত করলে আলো নির্গত করে। এই ডিটেক্টরগুলির চমৎকার সংবেদনশীলতা এবং স্থিতিশীলতা এবং একটি যুক্তিসঙ্গত রেজোলিউশন রয়েছে।

সেমিকন্ডাক্টর ডিটেক্টর জার্মেনিয়াম নামক অর্ধপরিবাহী উপাদান ব্যবহার করে। জার্মেনিয়ামকে একটি p-i-n (পজিটিভ-ইন্ট্রিনসিক-নেগেটিভ) ডায়োড তৈরি করার জন্য প্রক্রিয়াজাত করা হয় এবং যখন অন্ধকার প্রবাহ এবং ডিটেক্টরের শব্দ কমাতে তরল নাইট্রোজেন দ্বারা ~৭৭ K পর্যন্ত ঠান্ডা করা হয়, তখন এমন একটি সংকেত তৈরি করে যা আগত বিকিরণের ফোটন শক্তির সমানুপাতিক। দুই ধরনের জার্মেনিয়াম ডিটেক্টর রয়েছে, লিথিয়াম-ড্রিফটেড জার্মেনিয়াম বা Ge(Li) (উচ্চারিত ‘জেলি’) এবং উচ্চ-বিশুদ্ধতা জার্মেনিয়াম বা HPGe। সিলিকন নামক অর্ধপরিবাহী উপাদানটিও ব্যবহার করা যেতে পারে তবে জার্মেনিয়ামকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয়, কারণ এর উচ্চতর পারমাণবিক সংখ্যা উচ্চ শক্তির গামা রশ্মি বন্ধ করতে এবং সনাক্ত করতে এটিকে আরও দক্ষ করে তোলে। Ge(Li) এবং HPGe উভয় ডিটেক্টরেরই চমৎকার সংবেদনশীলতা এবং রেজোলিউশন রয়েছে, তবে Ge(Li) ডিটেক্টরগুলি ঘরের তাপমাত্রায় অস্থির, লিথিয়াম ইন্ট্রিনসিক অঞ্চলে চলে যায় এবং ডিটেক্টরটিকে নষ্ট করে দেয়। আন্ড্রিফটেড উচ্চ বিশুদ্ধতা জার্মেনিয়ামের বিকাশ এই সমস্যার সমাধান করেছে।

কণা ডিটেক্টরগুলি আলফা (α) এবং বিটা (β) কণার নিঃসরণ সনাক্ত করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে যা প্রায়শই গামা ফোটনের নিঃসরণের সাথে থাকে তবে কম অনুকূল, কারণ এই কণাগুলি কেবল নমুনার পৃষ্ঠ থেকে নির্গত হয় এবং প্রায়শই বায়ুমণ্ডলীয় গ্যাস দ্বারা শোষিত বা দুর্বল হয়ে যায় যার জন্য কার্যকরভাবে সনাক্ত করার জন্য ব্যয়বহুল ভ্যাকুয়াম অবস্থার প্রয়োজন হয়। গামা রশ্মি, তবে, বায়ুমণ্ডলীয় গ্যাস দ্বারা শোষিত বা দুর্বল হয় না এবং ন্যূনতম শোষণে নমুনার গভীর থেকে পালাতে পারে।

বিশ্লেষণাত্মক ক্ষমতা

এনএএ পরীক্ষামূলক পদ্ধতির উপর নির্ভর করে ৭৪টি পর্যন্ত মৌল সনাক্ত করতে পারে, সর্বনিম্ন সনাক্তকরণের সীমা তদন্তের অধীনে থাকা মৌলের উপর নির্ভর করে ০.১ থেকে ১x১০^৬ ng g^−১ পর্যন্ত হয়ে থাকে। ভারী মৌলের নিউক্লিয়াস বড় হয়, তাই তাদের নিউট্রন ক্যাপচার ক্রস-সেকশন বড় হয় এবং সক্রিয় হওয়ার সম্ভাবনা বেশি থাকে। কিছু নিউক্লিয়াস বেশ কয়েকটি নিউট্রন ক্যাপচার করতে পারে এবং তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল থাকে, অনেক মাস বা এমনকি বছর ধরে ট্রান্সমিউটেশন বা ক্ষয় হয় না। অন্যান্য নিউক্লিয়াস তাৎক্ষণিকভাবে ক্ষয় হয় বা শুধুমাত্র স্থিতিশীল আইসোটোপ তৈরি করে এবং শুধুমাত্র পিজিএনএএ দ্বারা সনাক্ত করা যেতে পারে।

ক্ষয় গামা রশ্মি ব্যবহার করে আইএনএএ-এর জন্য আনুমানিক সনাক্তকরণের সীমা (১x১০^১৩ n cm^−২ s^−১ এর একটি চুল্লি নিউট্রন ফ্লাক্স-এ বিকিরণ ধরে নেওয়া হয়েছে।)। ^[২]
সংবেদনশীলতা (পিকোগ্রাম)	মৌল
১	Dy, Eu
১–১০	In, Lu, Mn
১০–১০০	Au, Ho, Ir, Re, Sm, W
১০০–১০০০	Ag, Ar, As, Br, Cl, Co, Cs, Cu, Er, Ga, Hf, I, La, Sb, Sc, Se, Ta, Tb, Th, Tm, U, V, Yb
১০০০–১০^৪	Al, Ba, Cd, Ce, Cr, Hg, Kr, Gd, Ge, Mo, Na, Nd, Ni, Os, Pd, Rb, Rh, Ru, Sr, Te, Zn, Zr
১০^৪–১০^৫	Bi, Ca, K, Mg, P, Pt, Si, Sn, Ti, Tl, Xe, Y
১০^৫–১০^৬	F, Fe, Nb, Ne
১০^৭	Pb, S

প্রয়োগ

নিউক্লিয়ার অ্যাক্টিভেশন বিশ্লেষণের প্রত্নতত্ত্ব, মৃত্তিকা বিজ্ঞান, ভূতত্ত্ব, ফরেনসিক এবং সেমিকন্ডাক্টর শিল্প সহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে। ফরেনসিক্যালি, একই ব্যক্তি থেকে এসেছে কিনা তা নির্ধারণের জন্য বিস্তারিত ফরেনসিক নিউট্রন বিশ্লেষণের শিকার হওয়া চুল প্রথম জন নরম্যান কলিন্সের বিচারে ব্যবহৃত হয়েছিল।^[৬]

প্রত্নতত্ত্ববিদরা নির্দিষ্ট শিল্পকর্মগুলিতে গঠিত উপাদানগুলি নির্ধারণের জন্য এনএএ ব্যবহার করেন। এই কৌশলটি ব্যবহৃত হয় কারণ এটি অ-ধ্বংসাত্মক এবং এটি রাসায়নিক স্বাক্ষরের মাধ্যমে একটি শিল্পকর্মকে তার উৎসের সাথে সম্পর্কিত করতে পারে। এই পদ্ধতিটি বাণিজ্য পথ নির্ধারণে, বিশেষ করে অবসিডিয়ানের জন্য, রাসায়নিক সংমিশ্রণগুলির মধ্যে পার্থক্য করার জন্য এনএএ-এর ক্ষমতা সহ খুব সফল প্রমাণিত হয়েছে। কৃষি প্রক্রিয়ায়, সার এবং কীটনাশকের চলাচল পৃষ্ঠ এবং ভূগর্ভস্থ চলাচলের দ্বারা প্রভাবিত হয় কারণ এটি জলের সরবরাহে প্রবেশ করে। সার এবং কীটনাশকের বিতরণ ট্র্যাক করার জন্য, বিভিন্ন রূপে ব্রোমাইড আয়ন ট্রেসার হিসাবে ব্যবহৃত হয় যা জলের প্রবাহের সাথে অবাধে চলে যখন মাটির সাথে ন্যূনতম মিথস্ক্রিয়া হয়। ব্রোমাইড পরিমাপের জন্য নিউট্রন অ্যাক্টিভেশন বিশ্লেষণ ব্যবহার করা হয় যাতে বিশ্লেষণের জন্য নিষ্কাশন প্রয়োজন হয় না। শিলা গঠনকারী প্রক্রিয়াগুলি বিরল-পৃথিবী উপাদান এবং ট্রেস উপাদানের বিশ্লেষণের মাধ্যমে গবেষণায় সহায়তা করার জন্য ভূতত্ত্বে এনএএ ব্যবহৃত হয়। এটি আকরিক জমা সনাক্ত করতে এবং নির্দিষ্ট উপাদান ট্র্যাক করতেও সহায়তা করে। সেমিকন্ডাক্টর শিল্পে মান তৈরি করতে নিউট্রন অ্যাক্টিভেশন বিশ্লেষণও ব্যবহৃত হয়। সেমিকন্ডাক্টরগুলির উচ্চ স্তরের বিশুদ্ধতা প্রয়োজন, দূষণ সেমিকন্ডাক্টরের গুণমানকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। এনএএ ট্রেস অশুচিতা সনাক্ত করতে এবং দূষণ মান প্রতিষ্ঠা করতে ব্যবহৃত হয়, কারণ এতে সীমিত নমুনা পরিচালনা এবং উচ্চ সংবেদনশীলতা জড়িত।^[৭]

আরও দেখুন

উচ্চ প্রবাহের আইসোটোপ রিয়েক্টর (এইচএফআইআর), ওক রিডজ ন্যাশনাল ল্যাবের এনএএ করার সক্ষমতা রয়েছে।
নিউট্রন প্রবাহ
নিউট্রন আবেশন

তথ্যসূত্র

1 2 3 4 Pollard, A. M., Heron, C., 1996, Archaeological Chemistry. Cambridge, Royal Society of Chemistry.
1 2 Overview of NAA
↑ ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত এপ্রিল ৬, ২০০৫ তারিখে
↑ "Neutron Activation Analysis, Nuclear Services, NRP"। ১১ এপ্রিল ২০১৩ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভকৃত। সংগ্রহের তারিখ ১৩ এপ্রিল ২০০৬।
↑ "Search Results – Schlumberger Oilfield Glossary"। ৭ ফেব্রুয়ারি ২০১২ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভকৃত। সংগ্রহের তারিখ ৩ ফেব্রুয়ারি ২০২৫।
↑ Keyes, Edward (১৯৭৬)। The Michigan Murders। Reader's Digest Press। আইএসবিএন ৯৭৮-০-৪৭২-০৩৪৪৬-৮।
↑ "Applications of NAA"। ২২ ডিসেম্বর ২০১৫ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভকৃত। সংগ্রহের তারিখ ৩ ফেব্রুয়ারি ২০২৫।

বহিঃসংযোগ

[pollard-1] 1 2 3 4 Pollard, A. M., Heron, C., 1996, Archaeological Chemistry. Cambridge, Royal Society of Chemistry.

[missouri1-2] 1 2 Overview of NAA

[3] ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত এপ্রিল ৬, ২০০৫ তারিখে

[4] "Neutron Activation Analysis, Nuclear Services, NRP"। ১১ এপ্রিল ২০১৩ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভকৃত। সংগ্রহের তারিখ ১৩ এপ্রিল ২০০৬।

[5] "Search Results – Schlumberger Oilfield Glossary"। ৭ ফেব্রুয়ারি ২০১২ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভকৃত। সংগ্রহের তারিখ ৩ ফেব্রুয়ারি ২০২৫।

[6] Keyes, Edward (১৯৭৬)। The Michigan Murders। Reader's Digest Press। আইএসবিএন ৯৭৮-০-৪৭২-০৩৪৪৬-৮।

[7] "Applications of NAA"। ২২ ডিসেম্বর ২০১৫ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভকৃত। সংগ্রহের তারিখ ৩ ফেব্রুয়ারি ২০২৫।

[১]

[২]

[৩]

[৪]

[৫]

[৬]

[৭]