Nuclear drip line
পারমাণবিক ড্রিপ লাইন হল সেই সীমানা যার বাইরে প্রোটন বা নিউট্রন নির্গমনের ক্ষেত্রে পারমাণবিক নিউক্লিয়াসগুলি সীমাহীন থাকে। প্রোটন এবং নিউট্রনের একটি নির্বিচারে সংমিশ্রণ অপরিহার্যভাবে একটি স্থিতিশীল নিউক্লিয়াস উৎপন্ন করে না। একটি প্রদত্ত নিউক্লিয়াসে যথাক্রমে একটি প্রোটন বা নিউট্রন যোগ করে নিউক্লাইডের টেবিল জুড়ে উপরে বা ডানদিকে যাওয়ার কথা ভাবা যেতে পারে। যাইহোক, একটি প্রদত্ত নিউক্লিয়াসে একবারে নিউক্লিয়ন যুক্ত করা অবশেষে একটি নতুন গঠিত নিউক্লিয়াসের দিকে পরিচালিত করবে যা একটি প্রোটন (বা নিউট্রন) নির্গত করে অবিলম্বে ক্ষয় হয়। কথোপকথনে বলতে গেলে, নিউক্লিয়নটি নিউক্লিয়াস থেকে বেরিয়ে গেছে বা ছিটকে গেছে, তাই ড্রিপ লাইন শব্দটির জন্ম দেয়। প্রোটন-থেকে-নিউট্রন অনুপাতের শীর্ষে প্রোটন এবং নিউট্রনের জন্য ড্রিপ লাইনগুলি সংজ্ঞায়িত করা হয়; পিঃ এন অনুপাতে ড্রিপ লাইনের কাছে বা তার বাইরে কোনও আবদ্ধ নিউক্লিয়াসের অস্তিত্ব থাকতে পারে না। প্রোটন ড্রিপ লাইনের অবস্থান অনেক উপাদানের জন্য সুপরিচিত হলেও নিউট্রন ড্রিপ লাইনের অবস্থান শুধুমাত্র নিয়ন পর্যন্ত উপাদানের জন্য পরিচিত। সাধারণ বিবরণ পারমাণবিক স্থায়িত্ব নিউক্লাইডের চার্ট দ্বারা বর্ণিত প্রোটন এবং নিউট্রনের সংমিশ্রণে সীমাবদ্ধ, যাকে স্থায়িত্বের উপত্যকাও বলা হয়। এই উপত্যকার সীমানা হল নিউট্রন সমৃদ্ধ দিকের নিউট্রন ড্রিপ লাইন এবং প্রোটন সমৃদ্ধ দিকের প্রোটন ড্রিপ লাইন। এই সীমাগুলি কণা ক্ষয়ের কারণে বিদ্যমান, যার মাধ্যমে এক বা একাধিক নিউক্লিয়নের নির্গমনের মাধ্যমে একটি এক্সোথার্মিক পারমাণবিক রূপান্তর ঘটতে পারে (কণা পদার্থবিজ্ঞানে কণা ক্ষয়ের সাথে বিভ্রান্ত হবেন না)। এইভাবে, ড্রিপ লাইনকে সেই সীমানা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে যার বাইরে প্রোটন বা নিউট্রন পৃথকীকরণ শক্তি ঋণাত্মক হয়ে যায়, যা একটি নতুন গঠিত আনবাউন্ড সিস্টেম থেকে একটি কণার নির্গমনের পক্ষে। একটি নির্দিষ্ট পারমাণবিক রূপান্তর, একটি প্রতিক্রিয়া বা একটি ক্ষয়, সক্রিয়ভাবে অনুমোদিত কিনা তা বিবেচনা করার সময়, একজনকে কেবল প্রাথমিক নিউক্লিয়াস/নিউক্লিয়াসের ভর যোগ করতে হবে এবং সেই মান থেকে পণ্য কণাগুলির ভরের যোগফল বিয়োগ করতে হবে। যদি ফলাফল, বা কিউ-মানটি ধনাত্মক হয়, তবে রূপান্তরটি অনুমোদিত, বা এক্সোথার্মিক কারণ এটি শক্তি মুক্ত করে, এবং যদি কিউ-মানটি একটি ঋণাত্মক পরিমাণ হয়, তবে এটি এন্ডোথার্মিক কারণ রূপান্তরটি এগিয়ে যাওয়ার আগে সিস্টেমে কমপক্ষে ততটা শক্তি যোগ করতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, কার্বনের সবচেয়ে সাধারণ আইসোটোপ 12সি 11বি-তে প্রোটন নির্গমনের মধ্য দিয়ে যেতে পারে কিনা তা নির্ধারণ করার জন্য, এই প্রক্রিয়াটির অনুমতি দেওয়ার জন্য সিস্টেমে প্রায় 16 এমইভি যোগ করতে হবে। যদিও কিউ-মানগুলি যে কোনও পারমাণবিক রূপান্তর বর্ণনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, কণা ক্ষয়ের জন্য, কণা পৃথকীকরণ শক্তির পরিমাণ এস-ও ব্যবহার করা হয় এবং এটি কিউ-মানের ঋণাত্মকের সমতুল্য। অন্য কথায়, প্রোটন পৃথকীকরণ শক্তি এস. পি নির্দেশ করে যে একটি প্রোটন অপসারণ করতে প্রদত্ত নিউক্লিয়াসে কতটা শক্তি যোগ করতে হবে। এইভাবে, কণা ড্রিপ লাইনগুলি সেই সীমানাগুলিকে সংজ্ঞায়িত করে যেখানে কণা পৃথকীকরণ শক্তি শূন্যের চেয়ে কম বা সমান, যার জন্য সেই কণার স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমনকে সক্রিয়ভাবে অনুমতি দেওয়া হয়। যদিও ড্রিপ লাইনের অবস্থানকে সেই সীমানা হিসাবে ভালভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে যার বাইরে কণা পৃথকীকরণ শক্তি ঋণাত্মক হয়ে যায়, তবে নিউক্লিয়াস বা সীমাহীন অনুরণন কী গঠন করে তার সংজ্ঞা অস্পষ্ট। ড্রিপ লাইনের বাইরে আলোর উপাদানগুলির কিছু পরিচিত নিউক্লিয়াস 10−22 সেকেন্ডের ক্রম অনুসারে জীবনকালের সাথে ক্ষয় হয়; এটি কখনও কখনও পারমাণবিক অস্তিত্বের একটি সীমা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় কারণ এই সময়কালে বেশ কয়েকটি মৌলিক পারমাণবিক প্রক্রিয়া (যেমন কম্পন এবং ঘূর্ণন) ঘটে। আরও বিশাল নিউক্লিয়াসের জন্য, একটি শক্তিশালী কুলম্ব প্রতিবন্ধকতার কারণে কণা নির্গমনের অর্ধ-জীবন উল্লেখযোগ্যভাবে দীর্ঘ হতে পারে এবং পরিবর্তে আলফা এবং বিটা ক্ষয়ের মতো অন্যান্য রূপান্তর ঘটতে সক্ষম করে। এটি ড্রিপ লাইনগুলির দ্ব্যর্থহীন নির্ধারণকে কঠিন করে তোলে, কারণ পর্যবেক্ষণের জন্য যথেষ্ট দীর্ঘ জীবনকাল সহ নিউক্লিয়াসগুলি কণা নির্গমনের সময়সীমার চেয়ে অনেক বেশি দীর্ঘ এবং সম্ভবত আবদ্ধ। ফলস্বরূপ, কণা-অনাবৃত নিউক্লিয়াসগুলি সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা কঠিন, এবং পরিবর্তে তাদের ক্ষয় শক্তির মাধ্যমে চিহ্নিত করা হয়। ড্রিপ লাইনের পারমাণবিক কাঠামোর উৎস একটি নিউক্লিয়াসে একটি নিউক্লিয়নের শক্তি হল তার বিশ্রাম ভর শক্তি বিয়োগ একটি বন্ধন শক্তি। এর পাশাপাশি, অবক্ষয়ের কারণে একটি শক্তি থাকেঃ উদাহরণস্বরূপ, E1 শক্তি সহ একটি নিউক্লিয়ন উচ্চতর শক্তি E2-এ বাধ্য হবে যদি সমস্ত নিম্ন শক্তির অবস্থা পূরণ করা হয়। এর কারণ হল নিউক্লিয়নগুলি ফার্মিয়ন এবং ফার্মি-ডিরাক পরিসংখ্যান মেনে চলে। এই নিউক্লিয়নকে উচ্চ শক্তির স্তরে রাখার জন্য যে কাজ করা হয় তার ফলে একটি চাপ তৈরি হয়, যা হল অবক্ষয় চাপ। যখন কার্যকরী বন্ধন শক্তি বা ফার্মি শক্তি শূন্যে পৌঁছায়, তখন নিউক্লিয়াসে একই আইসোস্পিনের একটি নিউক্লিয়ন যুক্ত করা সম্ভব হয় না, কারণ নতুন নিউক্লিয়নের একটি নেতিবাচক কার্যকরী বন্ধন শক্তি থাকবে-অর্থাৎ। নিউক্লিয়াসের বাইরে নিউক্লিয়ন তৈরি হওয়ার জন্য এটি আরও শক্তিশালীভাবে অনুকূল (সিস্টেমে সর্বনিম্ন সামগ্রিক শক্তি থাকবে)। এটি সেই প্রজাতির কণা ড্রিপ পয়েন্টকে সংজ্ঞায়িত করে। এক এবং দুই কণার ড্রিপ লাইন অনেক ক্ষেত্রে, ড্রিপ লাইন বরাবর নিউক্লাইডগুলি সংলগ্ন নয়, বরং তথাকথিত এক-কণা এবং দুই-কণার ড্রিপ লাইন দ্বারা পৃথক করা হয়। এটি জোড় এবং বিজোড় নিউক্লিয়ন সংখ্যার একটি পরিণতি যা বন্ধন শক্তিকে প্রভাবিত করে, কারণ জোড় সংখ্যক নিউক্লিয়নের নিউক্লাইডগুলির সাধারণত উচ্চতর বন্ধন শক্তি থাকে এবং তাই সংলগ্ন বিজোড় নিউক্লিয়াসের তুলনায় বেশি স্থায়িত্ব থাকে। এই শক্তির পার্থক্যের ফলে একটি বিজোড়-জেড বা বিজোড়-এন নিউক্লাইডে এক-কণার ড্রিপ লাইন তৈরি হয়, যার জন্য প্রম্পট প্রোটন বা নিউট্রন নির্গমন সেই নিউক্লাইডে এবং ড্রিপ লাইনের বাইরে অন্যান্য সমস্ত বিজোড় নিউক্লাইডে শক্তির দিক থেকে অনুকূল। যাইহোক, এক-কণা ড্রিপ লাইনের বাইরে পরবর্তী জোড় নিউক্লাইড এখনও কণা স্থিতিশীল হতে পারে যদি এর দুই-কণা পৃথকীকরণ শক্তি অ-নেতিবাচক হয়। এটি সম্ভব কারণ দুই-কণার পৃথকীকরণ শক্তি সর্বদা এক-কণার পৃথকীকরণ শক্তির চেয়ে বেশি হয় এবং কম স্থিতিশীল বিজোড় নিউক্লাইডে রূপান্তর সক্রিয়ভাবে নিষিদ্ধ। দুই-কণার ড্রিপ লাইনকে এভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যেখানে দুই-কণার পৃথকীকরণ শক্তি ঋণাত্মক হয়ে যায় এবং একটি প্রজাতির কণার স্থিতিশীলতার জন্য বাইরের সীমানা নির্দেশ করে। এক-এবং দুই-নিউট্রন ড্রিপ লাইন পরীক্ষামূলকভাবে নিয়ন পর্যন্ত নির্ধারণ করা হয়েছে, যদিও অবরুদ্ধ বিজোড়-এন আইসোটোপগুলি ম্যাগনেসিয়াম পর্যন্ত প্রতিটি উপাদানের জন্য অ-পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে জানা বা অনুমান করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, শেষ আবদ্ধ বিজোড়-এন ফ্লোরিন আইসোটোপ হল 26এফ, যদিও শেষ আবদ্ধ জোড়-এন আইসোটোপ হল 31এফ। ড্রিপ লাইনের কাছাকাছি নিউক্লিয়াগুলি পৃথিবীতে বিরল তিন ধরনের প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া তেজস্ক্রিয়তার (α, β, এবং γ) মধ্যে, শুধুমাত্র আলফা ক্ষয় হল এক ধরনের ক্ষয় যা পারমাণবিক শক্তিশালী বলের ফলে হয়। অন্যান্য প্রোটন এবং নিউট্রন ক্ষয় পারমাণবিক প্রজাতির জীবনের অনেক আগে এবং পৃথিবী গঠনের আগে ঘটেছিল। সুতরাং, আলফা ক্ষয়কে কণা ক্ষয়ের একটি রূপ হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে বা, কম ঘন ঘন, পারমাণবিক বিভাজনের একটি বিশেষ ক্ষেত্রে হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। পারমাণবিক শক্তিশালী বলের সময়সীমা পারমাণবিক দুর্বল বল বা তড়িৎচুম্বকীয় বলের তুলনায় অনেক দ্রুত, তাই ড্রিপ লাইন অতিক্রমকারী নিউক্লিয়াসের জীবনকাল সাধারণত ন্যানোসেকেন্ড বা তার কম হয়। আলফা ক্ষয়ের ক্ষেত্রে, নিউক্লিয়াসে একটি আলফা-ক্লাস্টার দ্বারা দেখা উচ্চ কুলম্ব প্রতিবন্ধকতার কারণে প্রোটন বা নিউট্রন নির্গমনের তুলনায় সময়সীমা অনেক দীর্ঘ হতে পারে (আলফা কণাটি অবশ্যই প্রতিবন্ধকটির মধ্য দিয়ে টানেল করতে হবে)। ফলস্বরূপ, পৃথিবীতে এমন কোনও প্রাকৃতিক নিউক্লিয়াস নেই যা প্রোটন বা নিউট্রন নির্গমনের মধ্য দিয়ে যায়; তবে, এই ধরনের নিউক্লিয়াস তৈরি করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, পরীক্ষাগারে অ্যাক্সিলারেটর দিয়ে বা প্রাকৃতিকভাবে তারাগুলিতে। মিশিগান স্টেট ইউনিভার্সিটির ফেসিলিটি ফর রেয়ার আইসোটোপ বিম (এফ. আর. আই. বি) 2022 সালের মাঝামাঝি সময়ে অনলাইনে আসে এবং নতুন রেডিওআইসোটোপ তৈরি করার কথা রয়েছে, যা একটি মরীচি থেকে বের করে গবেষণার জন্য ব্যবহার করা হবে। এটি একটি মাধ্যমের মাধ্যমে তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল আইসোটোপগুলির একটি মরীচি চালানোর প্রক্রিয়া ব্যবহার করে, যা নিউক্লিয়াসকে ব্যাহত করে এবং অসংখ্য নতুন নিউক্লিয়াস তৈরি করে, যা পরে বের করা হয়। নিউক্লিওসিনথেসিস বিস্ফোরক জ্যোতিঃপদার্থিক পরিবেশে প্রায়শই উচ্চ-শক্তির নিউক্লিয়নের খুব বড় প্রবাহ থাকে যা বীজ নিউক্লিয়াসে ধরা যায়। এই পরিবেশে, রেডিয়েটিভ প্রোটন বা নিউট্রন ক্যাপচার বিটা ক্ষয়গুলির তুলনায় অনেক দ্রুত ঘটবে এবং যেহেতু বড় নিউট্রন ফ্লাক্স এবং উচ্চ-শক্তি প্রোটন উভয়ের সাথে জ্যোতিঃপদার্থিক পরিবেশ বর্তমানে অজানা, তাই প্রতিক্রিয়া প্রবাহ বিটা-স্থিতিশীলতা থেকে যথাক্রমে নিউট্রন বা প্রোটন ড্রিপ লাইনের দিকে বা পর্যন্ত এগিয়ে যাবে। যাইহোক, একবার একটি নিউক্লিয়াস একটি ড্রিপ লাইনে পৌঁছে গেলে, যেমনটি আমরা দেখেছি, সেই প্রজাতির আর কোনও নিউক্লিয়ন নির্দিষ্ট নিউক্লিয়াসে যুক্ত করা যায় না এবং আরও নিউক্লিয়ন ক্যাপচার হওয়ার আগে নিউক্লিয়াসকে অবশ্যই প্রথমে একটি বিটা ক্ষয়ের মধ্য দিয়ে যেতে হবে। যেখানে ড্রিপ লাইনগুলি নিউক্লিওসিনথেসিসের জন্য চূড়ান্ত সীমানা আরোপ করে, উচ্চ-শক্তির পরিবেশে আলোক-বিভাজন দ্বারা ড্রিপ লাইনে পৌঁছানোর আগে জ্বলন্ত পথ সীমিত হতে পারে, যেখানে একটি উচ্চ-শক্তির গামা রশ্মি নিউক্লিয়াসের বাইরে একটি নিউক্লিয়নকে আঘাত করে। একই নিউক্লিয়াস নিউক্লিয়ন এবং ফোটন উভয়ের প্রবাহের সাপেক্ষে, তাই একটি ভারসাম্য পৌঁছায় যেখানে নির্দিষ্ট পারমাণবিক প্রজাতিতে ভর তৈরি হয়। যেহেতু ফোটন স্নান সাধারণত একটি প্ল্যাঙ্কিয়ান বন্টন দ্বারা বর্ণনা করা হবে, উচ্চ শক্তির ফোটনগুলি কম প্রাচুর্যযুক্ত হবে এবং তাই নিউক্লিয়ন পৃথকীকরণ শক্তি ড্রিপ লাইনের দিকে শূন্যের কাছে যেতে শুরু না করা পর্যন্ত ফটোডিসিংটেগ্রেশন উল্লেখযোগ্য হবে না, যেখানে ফটোডিসিংটেগ্রেশন নিম্ন শক্তির গামা রশ্মি দ্বারা প্ররোচিত হতে পারে। কেলভিনে, ফোটন বিতরণ যে কোনও নিউক্লিয়াস থেকে নিউক্লিয়নগুলিকে ছিটকে দেওয়ার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী যার কণা পৃথকীকরণ শক্তি 3 এমইভি-র কম, তবে কোন প্রাচুর্যে কোন নিউক্লিয়াসের অস্তিত্ব রয়েছে তা জানতে হলে প্রতিযোগিতামূলক বিকিরণ ক্যাপচারগুলিও বিবেচনা করতে হবে। যেহেতু নিউট্রন ক্যাপচার যে কোনও শক্তি ব্যবস্থায় এগিয়ে যেতে পারে, তাই উচ্চতর শক্তি ব্যতীত নিউট্রন আলোক বিভাজন গুরুত্বহীন। যাইহোক, যেহেতু প্রোটন ক্যাপচারগুলি কুলম্ব বাধা দ্বারা বাধাগ্রস্ত হয়, নিম্ন শক্তিতে সেই চার্জ-কণার প্রতিক্রিয়াগুলির জন্য ক্রস বিভাগগুলি ব্যাপকভাবে দমন করা হয় এবং উচ্চতর শক্তি ব্যবস্থাগুলিতে যেখানে প্রোটন ক্যাপচার হওয়ার একটি বড় সম্ভাবনা থাকে, সেখানে প্রায়শই প্রোটন ক্যাপচার এবং বিস্ফোরক হাইড্রোজেন পোড়ানোর ক্ষেত্রে ঘটে যাওয়া ফটোডিসিন্তেগ্রেশনের মধ্যে প্রতিযোগিতা হয়; তবে প্রোটন ড্রিপ লাইনটি নিউট্রন ড্রিপ লাইনের তুলনায় বিটা-স্থিতিশীলতার উপত্যকার তুলনামূলকভাবে অনেক কাছাকাছি হওয়ায়, কিছু পরিবেশে নিউক্লিওসিনথেসিস নিউক্লিয়ন ড্রিপ লাইন পর্যন্ত যেতে পারে। একবার বিকিরণ ক্যাপচার কোনও প্রদত্ত নিউক্লিয়াসে ফটোডিসিংটেগ্রেশন বা ড্রিপ লাইন থেকে আর এগিয়ে যেতে না পারলে, উচ্চতর ভরের জন্য আরও পারমাণবিক প্রক্রিয়াকরণকে অবশ্যই 4He-এর মতো ভারী নিউক্লিয়াসের সাথে বিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে এই নিউক্লিয়াসকে বাইপাস করতে হবে, অথবা প্রায়শই বিটা ক্ষয়ের জন্য অপেক্ষা করতে হবে। পারমাণবিক প্রজাতি যেখানে একটি নির্দিষ্ট নিউক্লিওসিনথেসিস পর্বের সময় ভরের একটি উল্লেখযোগ্য ভগ্নাংশ তৈরি হয় সেগুলিকে পারমাণবিক অপেক্ষার বিন্দু হিসাবে বিবেচনা করা হয়, কারণ দ্রুত বিকিরণ ক্যাপচার দ্বারা আরও প্রক্রিয়াকরণ বিলম্বিত হয়। যেমন জোর দেওয়া হয়েছে, বিটা ক্ষয়গুলি বিস্ফোরক নিউক্লিওসিনথেসিসের ক্ষেত্রে ঘটে যাওয়া সবচেয়ে ধীর প্রক্রিয়া। পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানের দিক থেকে, বিস্ফোরক নিউক্লিওসিনথেসিস সময় স্কেলগুলি কেবল বিটা ক্ষয়ের অর্ধ-জীবনের যোগফল দিয়ে সেট করা হয়, যেহেতু অন্যান্য পারমাণবিক প্রক্রিয়াগুলির জন্য সময় স্কেল তুলনায় নগণ্য, যদিও ব্যবহারিকভাবে বলতে গেলে এই সময় স্কেলটি সাধারণত মুষ্টিমেয় অপেক্ষার পয়েন্ট পারমাণবিক অর্ধ-জীবনের যোগফল দ্বারা প্রভাবিত হয়। আর-প্রক্রিয়া দ্রুত নিউট্রন ক্যাপচার প্রক্রিয়াটি নিউট্রন ড্রিপ লাইনের খুব কাছাকাছি কাজ করে বলে মনে করা হয়, যদিও আর-প্রক্রিয়ার জ্যোতিঃপদার্থিক স্থান, যদিও ব্যাপকভাবে কোর-পতন সুপারনোভাতে ঘটে বলে বিশ্বাস করা হয়, তা অজানা। যদিও নিউট্রন ড্রিপ লাইনটি পরীক্ষামূলকভাবে খুব খারাপভাবে নির্ধারিত হয় এবং সঠিক প্রতিক্রিয়া প্রবাহ সঠিকভাবে জানা যায় না, বিভিন্ন মডেল ভবিষ্যদ্বাণী করে যে আর-প্রক্রিয়া পথ বরাবর নিউক্লিয়াসের প্রায় 2 এমইভি-এর দ্বি-নিউট্রন পৃথকীকরণ শক্তি (এস2এন) রয়েছে। এই বিন্দু ছাড়িয়ে, ড্রিপ লাইনের আশেপাশে স্থিতিশীলতা দ্রুত হ্রাস পাবে বলে মনে করা হয়, আরও নিউট্রন ধরার আগে বিটা ক্ষয় ঘটে। প্রকৃতপক্ষে, অত্যন্ত নিউট্রন সমৃদ্ধ পদার্থের পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞান একটি মোটামুটি নতুন বিষয়, এবং ইতিমধ্যে 11Li-এর মতো বিপরীতমুখী এবং হ্যালো নিউক্লিয়াসের দ্বীপ আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করেছে, যার একটি খুব বিচ্ছুরিত নিউট্রন ত্বক রয়েছে যা মোট ব্যাসার্ধের দিকে নিয়ে যায় যা 208Pb-এর সাথে তুলনীয়। সুতরাং, যদিও নিউট্রন ড্রিপ লাইন এবং আর-প্রক্রিয়া গবেষণার ক্ষেত্রে খুব ঘনিষ্ঠভাবে যুক্ত, এটি তত্ত্ব এবং পরীক্ষা উভয় থেকেই ভবিষ্যতের গবেষণার জন্য অপেক্ষা করা একটি অজানা সীমানা। আরপি-প্রক্রিয়া এক্স-রে বিস্ফোরণে দ্রুত প্রোটন ধরার প্রক্রিয়াটি কিছু আলোক বিভাজন অপেক্ষার পয়েন্টের কাছাকাছি ব্যতীত প্রোটন ড্রিপ লাইনে চলে। এর মধ্যে রয়েছে 21Mg, 30S, 34Ar, 38Ca, 56Ni, 60Zn, 64Ge, 68Se, 72Kr, 76Sr এবং 80Zr। একটি স্পষ্ট পারমাণবিক কাঠামোর প্যাটার্ন যা উদ্ভূত হয় তা হল জুটির গুরুত্ব, কারণ একজন লক্ষ্য করেন যে উপরের সমস্ত অপেক্ষার বিন্দুগুলি নিউক্লিয়াসে জোড় সংখ্যক প্রোটনের সাথে রয়েছে এবং 21 এমজি ব্যতীত সকলেরই জোড় সংখ্যক নিউট্রন রয়েছে। যাইহোক, ওয়েটিং পয়েন্টগুলি পারমাণবিক অনিশ্চয়তার পাশাপাশি এক্স-রে বার্স্ট মডেলের অনুমানের উপর নির্ভর করবে, যেমন ধাতবত্ব, অ্যাক্রিশন হার এবং হাইড্রোডায়নামিক্স, এবং উপরে উল্লিখিত হিসাবে, ওয়েটিং পয়েন্টের সঠিক সংজ্ঞা এক গবেষণা থেকে পরের অধ্যয়নের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ নাও হতে পারে। যদিও অন্যান্য বিস্ফোরক নিউক্লিওসিনথেসিস প্রক্রিয়াগুলির তুলনায় পারমাণবিক অনিশ্চয়তা রয়েছে, তবে আরপি-প্রক্রিয়াটি পরীক্ষামূলকভাবে বেশ ভালভাবে সীমাবদ্ধ, উদাহরণস্বরূপ, উপরের সমস্ত ওয়েটিং পয়েন্ট নিউক্লিয়াস কমপক্ষে পরীক্ষাগারে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে। এইভাবে যেহেতু পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানের ইনপুটগুলি সাহিত্য বা তথ্য সংকলনে পাওয়া যায়, তাই পারমাণবিক জ্যোতিঃপদার্থবিজ্ঞানের জন্য গণনামূলক পরিকাঠামো একজনকে বিভিন্ন এক্স-রে বিস্ফোরণ মডেলের উপর প্রক্রিয়াকরণ পরবর্তী গণনা করতে এবং অপেক্ষার বিন্দুর মানদণ্ড নির্ধারণ করার অনুমতি দেয়, পাশাপাশি যে কোনও পারমাণবিক পরামিতি পরিবর্তন করে। যদিও এক্স-রে বিস্ফোরণে আরপি-প্রক্রিয়া 64জিই অপেক্ষার বিন্দুকে বাইপাস করতে অসুবিধা হতে পারে, অবশ্যই এক্স-রে পালসারে যেখানে আরপি-প্রক্রিয়া স্থিতিশীল, আলফা ক্ষয়ের দিকে অস্থিরতা ভরের উপর এ = 100 এর কাছাকাছি একটি উচ্চ সীমা স্থাপন করে যা ক্রমাগত পোড়ানোর মাধ্যমে পৌঁছানো যায়। সঠিক সীমাটি বর্তমানে তদন্তাধীন একটি বিষয়; 104-109 Te আলফা ক্ষয়ের মধ্য দিয়ে যায় বলে জানা যায় যেখানে 103Sb প্রোটন-আনবাউন্ড। এমনকি এ = 100-এর কাছাকাছি সীমাতে পৌঁছানোর আগেই, প্রোটন প্রবাহটি যথেষ্ট পরিমাণে হ্রাস পায় এবং এইভাবে আরপি-প্রক্রিয়াটিকে ধীর করে দেয় বলে মনে করা হয়, কম ক্যাপচার হার এবং টিন, অ্যান্টিমনি এবং টেলুরিয়ামের আইসোটোপগুলির মধ্যে রূপান্তরের একটি চক্রের আগে আরও প্রোটন ক্যাপচারের পরে এটি সম্পূর্ণরূপে শেষ হয়ে যায়। যাইহোক, এটি দেখানো হয়েছে যে যদি জ্বলন্ত অঞ্চলে পূর্ববর্তী ছাই শীতল বা মিশ্রিত হওয়ার পর্ব থাকে তবে 126Xe এর মতো ভারী উপাদান তৈরি করা যেতে পারে। নিউট্রন তারায়, নিউট্রন ভারী নিউক্লিয়াগুলি পাওয়া যায় কারণ আপেক্ষিক ইলেকট্রনগুলি নিউক্লিয়াসে প্রবেশ করে এবং বিপরীত বিটা ক্ষয় তৈরি করে, যেখানে ইলেক্ট্রনটি নিউক্লিয়াসের একটি প্রোটনের সাথে মিলিত হয়ে একটি নিউট্রন এবং একটি ইলেক্ট্রন-নিউট্রিনো তৈরি করেঃঃ {। বর্ডার = "0"।-শৈলী = "উচ্চতাঃ 2ইএম;।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।।। নিউক্লিয়াসে যত বেশি সংখ্যক নিউট্রন তৈরি হয়, নিউট্রনের শক্তির মাত্রা নিউট্রনের অবশিষ্ট ভরের সমান শক্তি স্তরে পূর্ণ হয়। এই মুহুর্তে একটি নিউক্লিয়াসে প্রবেশকারী যে কোনও ইলেক্ট্রন একটি নিউট্রন তৈরি করবে, যা নিউক্লিয়াস থেকে "ড্রপ" করবে। এই মুহুর্তে আমাদের আছেঃ এবং এই বিন্দু থেকে সমীকরণটি প্রযোজ্য, যেখানে pFn হল নিউট্রনের ফার্মি ভরবেগ। নিউট্রন তারার গভীরে যাওয়ার সাথে সাথে মুক্ত নিউট্রনের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে ফার্মি ভরবেগ বৃদ্ধি পায়, ফার্মি শক্তি বৃদ্ধি পায়, যাতে উপরের স্তরের চেয়ে কম শক্তির মাত্রা নিউট্রন ড্রিপে পৌঁছায় এবং আরও বেশি সংখ্যক নিউট্রন নিউক্লিয়াস থেকে বেরিয়ে আসে যাতে আমরা একটি নিউট্রন তরলে নিউক্লিয়াস পাই। অবশেষে সমস্ত নিউট্রন নিউক্লিয়াস থেকে বেরিয়ে আসে এবং আমরা নিউট্রন তারার অভ্যন্তরে নিউট্রন তরলে পৌঁছেছি। পরিচিত মান নিউট্রন ড্রিপ লাইন নিউট্রন ড্রিপ লাইনের মান শুধুমাত্র প্রথম দশটি উপাদান, হাইড্রোজেন থেকে নিয়নের জন্য পরিচিত। অক্সিজেনের জন্য (জেড = 8), আবদ্ধ নিউট্রনের সর্বাধিক সংখ্যা হল 16, যা 24ও-কে সবচেয়ে ভারী কণা-আবদ্ধ অক্সিজেন আইসোটোপ প্রদান করে। নিয়নের জন্য (জেড = 10), সবচেয়ে ভারী কণা-স্থিতিশীল আইসোটোপ 34এনই-তে আবদ্ধ নিউট্রনের সর্বাধিক সংখ্যা বেড়ে 24 হয়। ফ্লোরিন এবং নিয়নের জন্য নিউট্রন ড্রিপ লাইনের অবস্থান 2017 সালে ড্রিপ লাইনের ঠিক বাইরে আইসোটোপগুলির পর্যবেক্ষণ না করে নির্ধারণ করা হয়েছিল। একই পরীক্ষায় দেখা গেছে যে পরবর্তী মৌল সোডিয়ামের সবচেয়ে ভারী আবদ্ধ আইসোটোপ কমপক্ষে 39Na। কুড়ি বছরেরও বেশি সময়ের মধ্যে নিউট্রন ড্রিপ লাইন বরাবর এগুলি ছিল প্রথম নতুন আবিষ্কার। নিউট্রন-থেকে-প্রোটনের গড় অনুপাত 2.4 সহ নিউট্রন ড্রিপ লাইনটি ক্যালসিয়ামের পরে বিটা স্থায়িত্বের রেখা থেকে বিচ্ছিন্ন হবে বলে আশা করা হচ্ছে। অতএব, পূর্বাভাস দেওয়া হয় যে নিউট্রন ড্রিপ লাইন দস্তা (যেখানে ড্রিপ লাইনটি এন = 60 এর কাছাকাছি অনুমান করা হয়) বা সম্ভবত জিরকোনিয়াম (আনুমানিক এন = 88) এর বাইরে উপাদানগুলির নাগালের বাইরে চলে যাবে, কারণ কোনও পরিচিত পরীক্ষামূলক কৌশল তাত্ত্বিকভাবে ভারী উপাদানগুলির ড্রিপ লাইন আইসোটোপে প্রোটন এবং নিউট্রনের প্রয়োজনীয় ভারসাম্যহীনতা তৈরি করতে সক্ষম নয়। প্রকৃতপক্ষে, 49S, 52Cl এবং 53Ar-এর মতো নিউট্রন সমৃদ্ধ আইসোটোপগুলি যা ড্রিপ লাইনের বাইরে অবস্থিত বলে গণনা করা হয়েছিল সেগুলি 2017-2019-এ আবদ্ধ হিসাবে রিপোর্ট করা হয়েছে, যা ইঙ্গিত করে যে নিউট্রন ড্রিপ লাইন বিটা-স্থিতিশীলতা লাইন থেকে পূর্বাভাসের চেয়ে আরও দূরে থাকতে পারে। নীচের সারণিতে প্রথম দশটি উপাদানের সবচেয়ে ভারী কণা-আবদ্ধ আইসোটোপ তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। সমস্ত হালকা আইসোটোপ আবদ্ধ নয়। উদাহরণস্বরূপ, 39Na আবদ্ধ, কিন্তু 38Na সীমাহীন। আরেকটি উদাহরণ হিসাবে, যদিও 6 তিনি এবং 8 তিনি আবদ্ধ, 5 তিনি এবং 7 তিনি নন। প্রোটন ড্রিপ লাইন প্রোটন ড্রিপ লাইনের সাধারণ অবস্থান সুপ্রতিষ্ঠিত। পৃথিবীতে প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া এবং বিজোড় সংখ্যক প্রোটনযুক্ত সমস্ত উপাদানের জন্য, শূন্যের চেয়ে কম প্রোটন পৃথকীকরণ শক্তি সহ কমপক্ষে একটি প্রজাতি পরীক্ষামূলকভাবে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে। জার্মেনিয়াম পর্যন্ত, সম সংখ্যক প্রোটন সহ অনেক উপাদানের জন্য ড্রিপ লাইনের অবস্থান জানা যায়, তবে সেই বিন্দুর অতীতের কোনওটিই মূল্যায়ন করা পারমাণবিক তথ্যে তালিকাভুক্ত নয়। কয়েকটি ব্যতিক্রমী ঘটনা রয়েছে যেখানে পারমাণবিক জুটির কারণে, ড্রিপ লাইনের বাইরে কিছু কণা-আবদ্ধ প্রজাতি রয়েছে, যেমন 8বি এবং 178এইউ। এটিও লক্ষ্য করা যেতে পারে যে ম্যাজিক সংখ্যার কাছাকাছি, ড্রিপ লাইনটি কম বোঝা যায়। জাতীয় পারমাণবিক তথ্য কেন্দ্র থেকে নেওয়া প্রোটন, জেড এবং সংশ্লিষ্ট আইসোটোপগুলির সংখ্যা সহ প্রোটন ড্রিপ লাইনের বাইরে অবস্থিত বলে পরিচিত প্রথম আনবাউন্ড নিউক্লিয়াসের একটি সংকলন নীচে দেওয়া হয়েছে। আরও দেখুন নিউক্লাইডের বর্ধিত পর্যায় সারণী তেজস্ক্রিয় ক্ষয়ের তথ্যসূত্র নিউক্লিয়ার পদার্থবিজ্ঞান নিউক্লিওসিনথেসিস নিউক্লিয়নের তেজস্ক্রিয়তা