What do you think?
Rate this book
Elemental: How the Periodic Table Can Now Explain (Nearly) Everything
What is the chemical symbol for a human? What's the strongest acid ever made? Can human beings really spontaneously combust? An exploration of the periodic table in its final form, Elemental answers these questions and more. If you want to understand how our world works, the periodic table holds the answers. When the seventh row of the periodic table of elements was completed in June 2016 with the addition of four final elements―nihonium, moscovium, tennessine, and oganesson―we at last could identify all the ingredients necessary to construct our world. In Elemental , chemist and science educator Tim James provides an informative, entertaining, and quirkily illustrated guide to the table that shows clearly how this abstract and seemingly jumbled graphic is relevant to our day-to-day lives. James tells the story of the periodic table from its ancient Greek roots, when you could count the number of elements humans were aware of on one hand, to the modern alchemists of the twentieth and twenty-first centuries who have used nuclear chemistry and physics to generate new elements and complete the periodic table. In addition to this, he answers questions such as: What is the chemical symbol for a human? What would happen if all of the elements were mixed together? Which liquid can teleport through walls? Why is the medieval dream of transmuting lead into gold now a reality? Whether you're studying the periodic table for the first time or are simply interested in the fundamental building blocks of the universe―from the core of the sun to the networks in your brain� Elemental is the perfect guide. 25 b&w illustrations
224 pages, Hardcover
First published July 5, 2018
237 people are currently reading
3,465 people want to read
About the author
Tim James
18books46followersTim James, the author of Fundamental and Elemental, is a science teacher, YouTuber, blogger, and Instagrammer. Raised by missionaries in Nigeria, he fell in love with science at the age of fifteen. After graduating with a master’s degree in chemistry, specializing in computational quantum mechanics, he decided to get straight into the classroom. He lives in England.
Ratings & Reviews
Friends & Following
Create a free account to discover what your friends think of this book!
Community Reviews
Displaying 1 - 30 of 180 reviews
January 1, 2021
This is a good outline and history of chemistry, pitched at YA level � the author is a high-school science teacher. He writes and explains science well. A fair number of his topics are old-hat to me, but I like his sprightly approach. He opens with chlorine trifluoride , “the most flammable substance ever made.� It can ignite almost anything it touches, even water. A spill at a plant in Louisiana burned a yard-deep hole through a concrete floor before fizzling out. Don’t try this at home!
More chemistry humor:
A Simpsons skit: “Come back Zinc!� (heh.) And he declares Dysprosium “the most boring element on Earth.�
“With its hand-drawn diagrams, wacky humor and assorted facts, “Elemental� is great fun, taking us to realms beyond anything Mendeleyev ever dreamed of.� � WSJ review. “And that’s the whole point of science,� writes the author. “To see what might be possible.�
If you would like a quick brush-up on modern chemistry, or know a curious youngster who likes science, this is the book for you and/or them. 3.5 stars, rounded up.
The review that led me to read it: (Paywalled. As always, I'm happy to email a copy to non-subscribers)
More chemistry humor:
A Simpsons skit: “Come back Zinc!� (heh.) And he declares Dysprosium “the most boring element on Earth.�
“With its hand-drawn diagrams, wacky humor and assorted facts, “Elemental� is great fun, taking us to realms beyond anything Mendeleyev ever dreamed of.� � WSJ review. “And that’s the whole point of science,� writes the author. “To see what might be possible.�
If you would like a quick brush-up on modern chemistry, or know a curious youngster who likes science, this is the book for you and/or them. 3.5 stars, rounded up.
The review that led me to read it: (Paywalled. As always, I'm happy to email a copy to non-subscribers)
July 6, 2018
Although I'm biased (I'm in the acknowledgements), I think this is one of the best new books about science that you can buy. It covers a breadth of topics so there is sure to be something you're interested in, irrespective of whether you're into science (I am so I found the whole thing interesting). The tone of the writing is great - it's light-hearted but doesn't fall into the same trap as 'The Canon' by Natalie Angier where the attempts at humour (All of which fall flat) detract from the book, merely acting as a distraction. In this book, the humour adds something but doesn't stop the author from actually talking about science. Highly recommended.
December 8, 2021
This book was not on my reading list. I installed a new e-reader app, Bluefire, to replace the wretched and unstable Adobe Digital Editions for reading books in the epub format, and needed something to test it. I browsed through my library’s selections and saw Elemental, downloading it sight unseen. Fortunately, Bluefire works fine, and the book turned out to be worth my time.
I got off to a bit of a shaky start with it. First, it is very short: even with appendices it is only about 130 pages long. It also seems to have been written for a target audience of young adults, and sometimes borders on the silly. For instance, the author’s description of compounds is, “It works a bit like a singles� bar. Each person is unhappy on their own so they link up with others to form stable pairings. At the end of the evening, most individuals have formed compounds leading to greater stability all around. Only a handful of elements like gold, which doesn’t mind being single, remain in their native state.� (p. 10)
But okay, I’m not too proud to read a kid’s book if there are things I can learn from it, and I learned a number of interesting facts from this one. Once I adjusted to his writing style, I started to enjoy the author’s ability to describe the physical world with memorable images, such as:
This book would be a good choice as a gift for a young person who shows an interest in science, but it is also a nice, quick read for anyone looking for entertaining descriptions of some of the wonders and mysteries of the world.
I got off to a bit of a shaky start with it. First, it is very short: even with appendices it is only about 130 pages long. It also seems to have been written for a target audience of young adults, and sometimes borders on the silly. For instance, the author’s description of compounds is, “It works a bit like a singles� bar. Each person is unhappy on their own so they link up with others to form stable pairings. At the end of the evening, most individuals have formed compounds leading to greater stability all around. Only a handful of elements like gold, which doesn’t mind being single, remain in their native state.� (p. 10)
But okay, I’m not too proud to read a kid’s book if there are things I can learn from it, and I learned a number of interesting facts from this one. Once I adjusted to his writing style, I started to enjoy the author’s ability to describe the physical world with memorable images, such as:
“There’s also the fact that many elements are shockingly rare. Take the element protactinium used in nuclear physics research; the entire global supply comes from a single flake, weighing 125 g owned by the UK Atomic Energy Authority.� (p. 11)
“If you can imagine expanding an atom to the size of a football stadium, an electron would become the size of a dust mote while protons and neutrons would be huddled together in a nucleus, roughly the size of a golf-ball hovering in the center.� (p. 30)
“A strand of human DNA contains 204 billion atoms, all of them carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, or phosphorus. There’s no additional ‘essence� to make it special.� (p. 94)
“[Gold is] the most malleable metal available, so soft that 28 g would be enough to make a wire stretching nine times the height of Everest.� (p. 108)
“An ‘up� quark has a charge of +2/3 while a ‘down� quark has a charge of -1/3. When two up quarks and a down quork occur in a trio, the charges combine to create an overall +1, a proton. If an up quark occurs with two down quarks, however, the charges cancel and the result is a neutron. But quarks don’t stay as one type. An up quark can turn into a down quark and vice versa. A neutron is an udd (up down down) combination, but if one of the downs turns into an up we get an uud (up up down) � a proton. It’s the quark inside that flips and turns a neutron into a proton.� (p. 128)
This book would be a good choice as a gift for a young person who shows an interest in science, but it is also a nice, quick read for anyone looking for entertaining descriptions of some of the wonders and mysteries of the world.
January 5, 2020
If you teach high school Chemistry, you need to own this book. So many catchy Chemisty ideas. I wish I had made a list of all them. Like measuring X-ray dosage in BED - Banana Equivalent Dose. So, potassium in bananas is radioactive, so your typical banana has a typical radiation amount. Sure, its VERY small, but it is consistent. So some scientists made up the BED. What high school student (and adult) doesn't think that is cool?
The book is LOADED with stuff like this. Highly informative. Extremely fun to read.
I had to return this copy to the library, but it gets 5* for being one I'd like to buy for myself.
The book is LOADED with stuff like this. Highly informative. Extremely fun to read.
I had to return this copy to the library, but it gets 5* for being one I'd like to buy for myself.
December 4, 2019
I so should've read it in High School. Books like this one would surely inspire and pique the interest of young minds. There's so much more to Science than mere equations. It is a tragedy how our education system ignores all of that and disables our imagination right during our formative years.
A great book full of thought provoking reactions catalysed by delightful wit.
A Must Read!
A great book full of thought provoking reactions catalysed by delightful wit.
A Must Read!
December 29, 2021
I'd been quite excited to read this book as a lot of the books I've read have talked about sub-atomic structures and I was interested to see how all this combined on a grander scale to create the structures and properties of the elements, how the assembly of protons, quarks, electrons and the rest gave rise to the variety of atoms. The author did go down this line, pointing out that atoms are all assemblages of the same fundamental parts and I thought we were on the way to learning how the periodic table can explain everything. Sadly, however, this ambition was not fulfilled. Yes, much was delivered in terms of information, facts, odd stories (and way too much about spontaneous human combustion) but the sum of these parts did not amount to much. Far from explaining he just states, for example, that this guy Schrodinger, right, wrote this cray formula, OK and, because of that elctrons go round in blobs; later he said 'cos of quantum mechanics it just is OK'. In addition, everything was suffused with some fairly lame attempts at humour and jokes that, in the end, simply grated. I understand that the author is a high school teacher but it felt like he was writing for the primary school. So, a book with lofty ambitions that singularly failed to meet them. Also, maybe it's my age, but at my school I was taught that things were 'different from' other things, not 'different to'.
Read
June 6, 2019I couldn't put it down; it was entertaining even though it was factual. I enjoyed it immensely!!
May 23, 2019
I liked the subtitle so I thought I would give it a read.
A very science based book with a whimsical approach. There was not a lot of real chemistry, but there was plenty of examples and stories to be interesting. It demonstrates where chemistry fits into our everyday lives.
I am not sure whom the true target audience is, but this is a fairly light hearted look at how the elements play into our everyday lives. I am torn between wanting a more serious view and enjoying the humor. I was expecting a bit more seriousness from the title, but then it likely would have felt too much like a text book and I don't what to read a text book.
This was a GoodReads.
A very science based book with a whimsical approach. There was not a lot of real chemistry, but there was plenty of examples and stories to be interesting. It demonstrates where chemistry fits into our everyday lives.
I am not sure whom the true target audience is, but this is a fairly light hearted look at how the elements play into our everyday lives. I am torn between wanting a more serious view and enjoying the humor. I was expecting a bit more seriousness from the title, but then it likely would have felt too much like a text book and I don't what to read a text book.
This was a GoodReads.
December 15, 2018
Very interesting facts
This is a great book for those who want to read something different. It is an easy to read for anyone who is interested in the periodic table, even if you're not thinking about becoming a chemistry engineer or anything related to it. Is funny and filled with interesting facts about our world and the objects that we use daily in our lives. Fully recommended!
This is a great book for those who want to read something different. It is an easy to read for anyone who is interested in the periodic table, even if you're not thinking about becoming a chemistry engineer or anything related to it. Is funny and filled with interesting facts about our world and the objects that we use daily in our lives. Fully recommended!
December 11, 2018
A brilliant, insightful and entertaining chronicle of the elements in the Periodic Table - with stories behind the elements and elements behind the stories.
November 9, 2021
An interesting read. The story of the 118 elements told with the enthusiasm of a science teacher.
Readable, digestible, and quickly paced this book injects a youthful-oriented humor into its popular science approach to the story of chemistry, basically.
It's compelling in episodes and feels well researched in terms of the historical anecdotes that accompany the origin (isolation) stories of various elements by different scientists. James involves physics and biology and does a good job making the chemistry accessible.
In many ways, this would be a useful high school chemistry textbook to better engage readers and connect people with applications and instances of the elements in everyday life and history to make chemistry feel more relevant and integrated to those less inclined to be curious on their own. It could also make a handy coffee table book for waiting rooms or parlors.
If there's a drawback to this book it's that I read through it fairly quickly due to its accessibility and pace, but like a magazine or newspaper article, I'm not sure how much I'll retain if not tested or pressed. I fear not as much as my nephew, on whose ŷ I first took note of this book. (I suspect younger minds are better able to absorb and retain the diverse assemblage of fact and relationship found here.)
One small thing I may have learned--if I remember--is the concept that the shape of the electron orbitals of a specific element determines its color. I already *knew* that premise from the idea of spectroscopy, but somehow it feels more coherently presented in this book. James does a nice job of carrying this throughout the book with reference to various elements and the things made up of them.
Overall, this book comes across like an engaging public-interest Science Bag lecture. It doesn't advance a thesis, per se, except its subtitle: that the specific properties of the elements as fundamental building blocks of our physical universe have shaped our entire experience.
Readable, digestible, and quickly paced this book injects a youthful-oriented humor into its popular science approach to the story of chemistry, basically.
It's compelling in episodes and feels well researched in terms of the historical anecdotes that accompany the origin (isolation) stories of various elements by different scientists. James involves physics and biology and does a good job making the chemistry accessible.
In many ways, this would be a useful high school chemistry textbook to better engage readers and connect people with applications and instances of the elements in everyday life and history to make chemistry feel more relevant and integrated to those less inclined to be curious on their own. It could also make a handy coffee table book for waiting rooms or parlors.
If there's a drawback to this book it's that I read through it fairly quickly due to its accessibility and pace, but like a magazine or newspaper article, I'm not sure how much I'll retain if not tested or pressed. I fear not as much as my nephew, on whose ŷ I first took note of this book. (I suspect younger minds are better able to absorb and retain the diverse assemblage of fact and relationship found here.)
One small thing I may have learned--if I remember--is the concept that the shape of the electron orbitals of a specific element determines its color. I already *knew* that premise from the idea of spectroscopy, but somehow it feels more coherently presented in this book. James does a nice job of carrying this throughout the book with reference to various elements and the things made up of them.
Overall, this book comes across like an engaging public-interest Science Bag lecture. It doesn't advance a thesis, per se, except its subtitle: that the specific properties of the elements as fundamental building blocks of our physical universe have shaped our entire experience.
July 21, 2023
really enjoyed it!! basically full of random facts about elements which was great😁😁
February 14, 2025
An enjoyable introduction to the Periodic Table.
November 26, 2021
undoubtedly, one of the best science books out there. if you are interested in how the periodic table is constructed or overall in chemistry, this book is totally for you. everything is clearly explained so if you have basic chemistry knowledge, you'll be fine.
besides, the author has a great sense of humor-every chapter contains dark jokes and sarcastic comments. i remember cackling several times while reading :D.
it's also full of fun facts like BED - Banana Equivalent Dose. simply, it's the amount of radioactivity you can get from eating a banana. but there is no need to be alarmed until you eat fourteen bananas a day lol.
so, it's entertaining and informative simultaneously. definitely a must-read if you enjoy reading popular science.
besides, the author has a great sense of humor-every chapter contains dark jokes and sarcastic comments. i remember cackling several times while reading :D.
it's also full of fun facts like BED - Banana Equivalent Dose. simply, it's the amount of radioactivity you can get from eating a banana. but there is no need to be alarmed until you eat fourteen bananas a day lol.
so, it's entertaining and informative simultaneously. definitely a must-read if you enjoy reading popular science.
July 28, 2019
I really enjoyed reading this book. I learned something new in every chapter. It's easy to understand for those who do not know chemistry well. As a matter of fact, I may recommend that my 12 year old nephew read it.
April 30, 2019
An interesting look at the Periodic Table and how some of the elements were discovered
December 1, 2018
What a wonderful book!
This is a very readable and most enjoyable book. This is the BEST science book I've read since Bill Bryson’s A Short History of Nearly Everything � something in common here � about ten years ago.
Tim communicates ideas easily, and complex ideas are explained in a manner that makes them understandable. There's also a smattering jokes through out.
I would highly recommend this to any who enjoy reading popular science.
This is a very readable and most enjoyable book. This is the BEST science book I've read since Bill Bryson’s A Short History of Nearly Everything � something in common here � about ten years ago.
Tim communicates ideas easily, and complex ideas are explained in a manner that makes them understandable. There's also a smattering jokes through out.
I would highly recommend this to any who enjoy reading popular science.
July 22, 2019
I've never been so enthusiastic about science and chemistry, in particular. But this book has kind of changed my mind regarding the subject. I've come to learn and discover so many new things through this non-fiction by Tim James. And I'm obsessed with the way of writing, and these small *puns* and jokes (?) inserted by the author hahahah!
Such a fun read, and an informative one too! Would love to read again after some time.
Such a fun read, and an informative one too! Would love to read again after some time.
October 27, 2020
I think this book might be better for those with little or no scientific background. I did well in chemistry on school, so understand the book's main theme of atomic bonding. I had hoped for more commentary on the elements themselves, rather than brief shout-outs, which more specific mention of some of the obscure elements near the end.
For such a short book, I was glad it wasn't longer. To be fair, the author achieved his intention; I wasn't (likely) in the target audience.
For such a short book, I was glad it wasn't longer. To be fair, the author achieved his intention; I wasn't (likely) in the target audience.
May 14, 2024
This is one of the better pop chemistry books out there. It doesn't bombard you with cringy puns but seriously who thought a joke about silicone gel saving Hollywood was a good idea? 🤦♂� The problem is, the book's organization is all over the place. Random topics pop up out of nowhere, and the author just rambles on and on, especially in the early chapters. Still it's worth a read if you can overlook these quirks. I'd give it a solid 3.5/5
February 26, 2024
Pretty neat, the writing style is entertaining.
I found it fun to learn about some things I didn't know much about (just a good collection of fun chemistry facts and stories, like about the first chemists), and less interesting to read about the things I already knew about. The book is pretty introductory-level.
Ideally it would go more into depth and have subsequent volumes that are as well written as this one, about more complicated topics. (I still don't understand the orbitals well, for example. But I do understand the periodic table better now.)
I found it fun to learn about some things I didn't know much about (just a good collection of fun chemistry facts and stories, like about the first chemists), and less interesting to read about the things I already knew about. The book is pretty introductory-level.
Ideally it would go more into depth and have subsequent volumes that are as well written as this one, about more complicated topics. (I still don't understand the orbitals well, for example. But I do understand the periodic table better now.)
July 26, 2024
Elemental is essentially a crash course on Chemistry and its importance in society. A pretty easy read and available on Spotify Premium. A little corny at times, but still more captivating than any Chemistry class I ever took in college. If you have a science background, most of this will be review. However, I learned a handful of new things, so for that it was worth the read.
Shelved as 'dnf'
January 16, 2021I've tried for months to read this. As someone who is well-versed in the periodic table, this is very dry (and at times just a series of short paragraphs that start "In [year] so and so discovered") plus the stick-figure drawings weren't doing it for me. So I'm DNF-ing.
April 6, 2024
If I was given this book as a teenager, maybe I would come to love chemistry and pay more attention to it at school� No one has ever presented chemistry to me in such attractive, humorous and intriguing way that Tim James did. I will never look at the periodic table the sable way. Loved it! 🤓⚛️
May 9, 2023
A chatty and irreverent exposition, but essentially accurate. Which is no mean feat!
July 2, 2023
Sevgili arkadaşımın hediyesi olan bu kitap sayesinde uzun zamandır ertelediğim popüler bilim kitapları okuma listeme başlayabildim.
December 21, 2022
how very very fun i couldnt stop reading this
November 5, 2023
A book I should definitely revisit in a couple years :)
I felt it gave a good basic overview of chemistry that was more interesting than the classes I had at school.
Would hope to come away with more of an understanding with subsequent readings.
I felt it gave a good basic overview of chemistry that was more interesting than the classes I had at school.
Would hope to come away with more of an understanding with subsequent readings.
April 28, 2023
ব্রিটি� রসায়ন শিক্ষক টি� জেইম�-এর রসায়ন-বিষয়ক বিজ্ঞা�-জনপ্রয়করণ বই ‘এলিমেন্টাল’। বিভিন্� ট্রিভিয়� জেনে রাখা� জন্য বে� কাজের। গুরুত্বপূর্ণ যা যা জানলাম তা� সিকিভা� এখান� রইলো�
অক্সিজেন ছাড়� আগুন জ্বালানো সম্ভ� নয� আমরা সবাই-� জানি, কিন্তু অক্সিজেন নিজে নিজে আগুন জ্বালিয়� দিতে পারেনা, বাইর� থেকে শক্ত� সরবরাহ করতে হয�, � কারনেই আগুন জ্বালাতে তা� বা ঘর্ষণে� প্রয়োজন হয়। তব� পৃথিবী� সবচেয়� দাহ্� পদার্থটিতে কিন্তু অক্সিজেন নেই। ১৯৩০ সালে বিজ্ঞানীরা পর্যায� সারণী� সবচেয়� ‘খবিস� দু’ট� মৌ� ক্লোরি� � ফ্লোরিনে� সমন্বয়ে তৈরী করেন ক্লোরি� ট্রাইফ্লূওরাইড (ClF3); � যৌগট� এতটা� আক্রমণাত্ন�, যে তা যেকো� বস্তুর সংস্পর্শেই আগুন জ্বালিয়� দিতে পারে, এমনক� অগ্ন� প্রতিরোধকও ছাড় পায় না� কাঁচ, বালু ইত্যাদ� তো বটেই, যে অ্যাসবেস্ট� এব� কেভলারের তৈরী পোষা� পর� দমকল কর্মীরা কা� করেন, তা� এই ClF3-এর সংস্পর্শ� এল� দাউদাউ কর� জ্বল� ওঠে। পানি দিয়� যে সে আগুন নেভাবে�, তারও উপায� নে�; ClF3 পানিকে জ্বালিয়� হাইড্রোফ্লুওরি� অ্যাসিডে� বিষাক্� ধোঁয়া উৎপন্ন করে। আমেরিকার লুইজিয়ানাতে একবা� ট্রাকে সিলিণ্ডা� ভর্ত� � টন হিমায়িত ClF3 নিয়� যাওয়া হচ্ছিল�; অম� হীমশীতল তাপমাত্রায� সিলিণ্ডারট� ফেটে যায় আর ClF3 কংক্রিটে� রাস্তায় ছড়িয়� পড়ে� আগুন নেভাবা� পর দেখা যায় রাস্তা� নিচে � মিটা� গভী� পর্যন্� পুড়িয়ে দিয়� গেছে ClF3� F পর্যায� সারণী� সবচেয়� সক্রিয� মৌ�; Cl-এর অবস্থা� তা� ঠি� পরেই� এই দুটি মৌলই ভীষণ ইলেক্ট্রোনেগেটিভ, অর্থাৎ অন্য পদার্থের ইলেকট্রনকে এর� ছিনতাই কর� নিয়� আসে। এদের দু’জনে� সংস্পর্শ� পৃথিবী� সবচেয়� ভয়ানক রাসায়নি� দ্রব্যটি তৈরী হব� সেটি আর বিচিত্� কি?
পর্যায� সারণী� এক একটি মৌলে� আবিষ্কারের পেছন� অনেক অদ্ভুত সব ঘটনা লুকিয়� আছে। ১৬৬৯ সালে জার্মা� বিজ্ঞানী হেনি� ব্র্যান্ডট নতুন একটি আবিষ্কারের আ���ায� মানুষে� মূত্� জ্বা� দেয়� শুরু করেন� তাঁর আশ� ছিলো, মূত্রে� রং যেহেতু সোনালী-হলুদ, এক� জ্বা� দিয়� দিয়� হয়ত� স্বর্ণ উৎপাদন কর� সম্ভ� হবে। বহ� ঘন্ট� জ্বা� দেবা� পর অবশেষে তিনি চটচট� একটি দ্রব্যের সন্ধান পা�, যা� গন্ধ রসুনের মত�, এব� রং কিছুটা নীলচ� সবুজ� শুধু তা� নয�, � বস্তুট� ভীষণ দাহ্�, এব� আগুন জ্বালালে তা ভীষণ উজ্জ্ব� সাদা আলোর বিচ্ছুরণ ঘটায়। ‘আলো� বাহক�-এর গ্রী� থেকে ব্র্যান্ডট তাঁর নব্য আবিষ্কৃত � বস্তুটির না� দে� ফসফরাস� মানুষে� দৈনি� ফসফরাসের চাহিদা মাত্� �.�-�.� গ্রা�; অতিরিক্ত ফসফরাস মূত্রে� সাথে বেরিয়� যায়� ফসফরাসের সন্ধান পাবা� জন্য ব্র্যান্ডটকে তা� বিপু� পরিমাণ মূত্� নিয়� কা� করতে হয়েছে� সাড়� � টন মূত্� সিদ্� করলে ৬০ গ্রামে� মত� ফসফরাস পাওয়া যায়!
ধাতু পোড়াল� বিভিন্� বর্ণের গুঁড়ো পাউডার তৈরী হয�, মধ্যযুগে এক� বল� হত� ক্যালক্সেস (calxes)� আগুন নিভে যাবা� পর এই ক্যালক্সেসকে ফে� পোড়ান� বে� কঠিন� ১৮ শতকে মানু� তা� ধারণ� কর� দাহ্� বস্তুত� নিশ্চয়ই এম� কো� পদার্থ রয়েছে যা আগুন লাগবার পর বাতাসে উব� যায়, রেখে যায় ক্যালক্সেস� তারা এই অজান� পদার্থটি� না� দেয় ফ্লজিস্টন। ফ্লজিস্টনে� উস্কানিতেই আগুন জ্বল� এই ধারণ� বে� পোক্� হয়ে ওঠ� জনসমাজে। ব্রিটি�-ফরাসী বিজ্ঞানী হেনর� ক্যাভেন্ডি� এই তত্ত্বটি পরীক্ষা করতে নামলেন� তিনি লক্ষ্য করলে�, ধাতু আর অ্যাসি� যখ� বিক্রিয়� কর�, তখ� একটি অদৃশ্য গ্যাসে� উদ্ভ� ঘট� যেটি তিনি সংগ্রহ করেন� তাঁর প্রথমে ধারণ� হয়েছিলো তিনি বোধহয় সে� ফ্লজিস্টনই ধরেছেন, কিন্তু অবাক কর� ব্যাপা� হল�, এই গ্যাসট� দাহ্য। ফ্লজিস্ট� বাতাসে উব� যাবা� কারণেই যদ� আগুন জ্বল�, তাহল� ফ্লজিস্ট� নিজে� কিভাবে জ্বল�? এর চেয়েও অবাক কর� ব্যাপা� হল�, � গ্যাসট� বিস্ফোরি� হল� পানি উৎপন্ন হয�! ক্যাভেন্ডি� নিশ্চি� হলেন, পানি মোটে� কো� মৌলি� পদার্থ নয�; অন্য কিছু� মিশ্রণ� পানি তৈরী হয়। সে সময়ের মানু� বিশ্বা� করতো প্রকৃতিত� ৪টিই মাত্� মৌলি� পদার্থ রয়েছে� বায়�, পানি, মাটি, � আগুন� ক্যাভেন্ডি� সে বিশ্বাসে� গোড়ায� প্রথ� আঘাতটা হানেন।
ক্যাভেন্ডিশে� অল্প কিছুদি� পর আঁতোয়� লাভঁয়শিয়� একটি দারু� পরীক্ষা কর� বসেন� তিনি নয� ফু� লম্ব� বিশা� একটি আত� কাঁচ� সূর্যে� আল� কেন্দ্রীভূ� কর� এক প্লে� ভর্ত� পারদ� আগুন জ্বালান। পুরোটা পারদ জ্বল� শে� হয়ে গেলে যে ক্যালক্সেস রয়ে যায়, সেটি ওজ� কর� দেখা গেলো আগুন জ্বালাবা� আগ� প্লেটে রাখা পারদের চেয়� তা ভারী! অর্থাৎ, আগুন জ্বালাবা� ফল� পারদ থেকে কিছু বেরিয়� যায়নি, বর�, বাতাসে থাকা কিছু একটা পারদের ক্যালক্সেসের সাথে যুক্� হয়ে এর ওজ� বাড়িয়েছে� লাভঁয়শিয়� এর না� দে� অক্সিজেন� ধাতু আর অ্যাসিডে� বিক্রিয়� ঘটিয়ে যে গ্যাসট� ক্যাভেন্ডি� বন্দী করেছিলেন, লাভঁয়শিয়� পরীক্ষা� মাধ্যম� বোঝে� তা আস� অ্যাসি� থেকে, ধাতু থেকে নয়। উত্তপ্� অবস্থায় অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়� কর� � গ্যাসট� পানি উৎপন্ন কর�, তা� তিনি এর না� দে� হাইড্রোজেন (পানি প্রস্তুতকারক)�
প্রকৃতিত� পাওয়া খনিজগুলো� কে কতখানি শক্ত তা নির্ণয� করবা� জন্য ১৮১২ সালে জার্মা� বিজ্ঞানী ফ্রিডরিখ মো� � থেকে ১০ অব্দ� দাগানো একটি স্কে� তৈরী করেন� লোহা� অবস্থা� � স্কেলে �, দাঁতের এনামেলের �, আর সবচেয়� উঁচু ১০ নাম্বা� অবস্থানট� হীরা�, অন্ত� ২০০৩ সা� অব্দি। ২০০৩ সালে জাপানী একদল বিজ্ঞানী তৈরী করেন পৃথিবী� সবচেয়� কঠিন পদার্থ-হাইপারডায়মন্ড� পৃথিবী� অভ্যন্তর� বিলিয়� বিলিয়� বছ� ধর� প্রচণ্� চা� � তাপে কার্বন ধীরে ধীরে হীরায় পরিণ� হয়। হীরা� স্ফটিকটি তৈরী হয়ে গেলে অগ্ন্যুৎপাতে� মাধ্যম� পৃথিবী তা প্রায় বম� কর� বে� কর� দেয়� হীরা আদতে বে� অস্থিতিশী� একটি বস্ত�, কয়ে� হাজা� বছ� পর তা ক্রম� ক্ষয়ে কয়লায� পরিণ� হয়। তা� প্রশ্ন হল�, এর উল্টোট� কি তাহল� সম্ভ�? কয়ল� থেকে কি হীরা বানানো যায়? ২০০৩ সালে জাপানী বিজ্ঞানী তেতসুও ইরিফুন� আর তাঁর দল ঠি� � কাজটাই করেন� তাঁর� বিশে� একরক� ‘প্রেশার কুকার�-� কয়ল� নিয়� প্রচণ্� তা� � চা� প্রয়ো� কর� যে বস্তুট� প্রস্তুত করেন, তা প্রকৃতিত� এর আগ� কখনো দেখা যায়নি� হাইপারডায়মন্ড� এম� প্রচণ্� তা� � চা� প্রয়ো� কর� কৃত্রিমভাব� হীরা বানাবা� আর� বহ� নজির অবশ্� আছে। জার্মানীতে পিনা� বাটা� বা বাদামে� মাখন থেকে হীরা বানিয়েছেন ড্যা� ফ্রস্ট� পুঁজিবাদের দে� আমেরিক� কৃত্রি� হীরা বানাবা� এই শিল্পক� আর� এক ধা� ওপরে নিয়� গেছে� ইলিনয়ের কম্পান� লাইফজে� আপনা� প্রিয়জনের ছাইভস্� থেকে এই বিশে� প্রক্রিয়ায় হীরা বানিয়� দেয়� ক্যারেটে� ওপ� ভিত্তি কর� �,০০� থেকে ১৯,০০� ডলার অব্দ� দা� পড়ত� পারে লাইফজে� হীরার।
১৯৮৯ সালে আইবিএম মাত্� ৩৫টি জিনন পরমাণু দিয়� তাদে� কম্পানির লোগো বানিয়� পুরো বিশ্বক� তা� লাগিয়� দেয়� এরপর ২০১৩ সালে� তারা তামা� পাতে� ওপ� কার্বন মনোঅক্সাইডের পরমাণু দিয়� দেড় মিনিটে� একটি আস্ত চলচ্চিত্� তৈরী কর� ফেলে! -নামে� � চলচ্চিত্রট� বর্তমানে গিনে� বু� অফ ওয়ার্ল্� রেকর্ড� ক্ষুদ্রত� চলচ্চিত্� হিসেবে স্থা� কর� নিয়েছে। আমরা জানি অনেকগুলো স্থি� চিত্রক� একসাথে খু� তাড়াতাড়ি আগুপিছ� করলে তা একটি চলচ্চিত্রে পরিণ� হয়। � বয� চলচ্চিত্রট� ঠি� সেভাবে� অনেকগুলো স্থি� চিত্রে� সমন্বয়ে তৈরী� যে যন্ত্রটি দিয়� পরমাণুগুলো� ছবিগুল� তোলা হয� সেটি� না� স্ক্যানি� টানেলি� মাইক্রোস্কোপ� (STM)� ধরুন, আপনি একটি অন্ধকা�, গভী� গর্তের কিনারে দাঁড়িয়� গর্ত� পাথর ছুঁড়ে মারছেন� গর্তের তলায� পাথরটি যেতে কত সময় নিলো তা থেকে আপনি গর্তের গভীরত� নির্ণয� করতে পারবেন� STM যন্ত্রটি অনেকটা সেভাবে� কা� করে। এট� ঠি� ছব� তোলা� যন্ত্র নয�, তা� এত� কো� লেন্� নেই। � যন্ত্র� মূলত একটি সর� নলের শে� মাথায় খু� আলতোভাবে কিছু পরমাণু আটকে থাকে; যখনি এর ভেতর দিয়� বিদ্যুৎপ্রবা� চালানো হয�, তখ� সে� পরমাণুগুলো ছুটে বেরিয়� এস� নিচে নমুনার পৃষ্ঠে আঘাত করে। পরমাণুগুলো� নিচে পড়ত� কতখানি শক্ত� ক্ষয� হল�, তা হিসে� কর� STM জানিয়� দেয় নমুনাট� নল থেকে কতখানি দূরে� পরমাণু� ‘গুলিবর্ষণ� কর� � নলটি নমুনার পৃষ্ঠে� অসমতার ওপ� ভিত্তি কর� ক্রমাগ� ওপরে নিচে ওঠানাম� করতে থাকে, ফল� পরমাণুগুলো� শক্ত� ক্ষয়েরও তারতম্� ঘটে। এভাব� আস্ত� আস্ত� গোটা পৃষ্ঠট� স্ক্যা� কর� হয়ে গেলে সে পৃষ্ঠে� একটি মানচিত্র আমরা পাই। � বয� চলচ্চিত্রট� এম� অনেকগুলো ‘মানচিত্রের� স্মমন্বয়ে তৈরী�
ছবিঃ ৩৫টি জিনন পরমাণু দিয়� IBMএর লোগো� সূত্রঃ
তাপমাত্রার সাথে সাথে গ্যাসে� আয়ত� পরিবর্তন হয�, এট� আমরা পাঠ্যবইত� পড়েছি� তাপমাত্র� যত� কমান� হব�, গ্যাসে� আয়ত� তত� কমতে থাকবে। উল্টোটিও সত্য�; তাপমাত্র� বাড়ার সাথে সাথে গ্যাসে� আয়তনও বাড়তে থাকে, বোমা বিস্ফোরণ� গ্যাসে� এই বৈশিষ্ট্যটিকেই কাজে লাগানো হয়। প্রচণ্� তাপমাত্রায� গর� গ্যাসে� আয়ত� খু� দ্রু� বাড়িয়ে বিস্ফোরণের সীমা বাড়ান� হয়। তাপমাত্রার সাথে আয়তনে� � সম্পর্কটিক� আমরা চার্লসের সূত্� বল� জানি� জা� চার্লস ইঙ্গিত করেছিলেন, গ্যাসে� তাপমাত্র� কমাত� কমাত� একটা সময় এম� একটি অবস্থা� সৃষ্টি হব� যে গ্যা� আয়তনে আর ছো� হত� পারবেন�; অচিন্তনীয় এই ভীষণ ঠাণ্ডা তাপমাত্রাটির অস্তিত্ব বাস্তব� নে�, তা� এটিক� অ্যাবসোলিউ� টেম্পারেচা� বা পর� তাপমাত্র� বল� হয�, যা� মা� -২৭�.১৫ ডিগ্রী সেলসিয়াস। মহাকাশ� নিঃসী� শূণ্যতায� যেখানে কো� নক্ষত্রে� আল� পৌঁছায়ন�, সেখানে� গড� তাপমাত্র� -২৭� ডিগ্রী সেলসিয়াস। একমাত্� ব্যুমেরা� নেবুলায় -২৭� ডিগ্রী সেলসিয়াসে� সন্ধান পাওয়া গেছে, পর� তাপমাত্রার মাত্� এক ডিগ্রী ওপরে�
তব� গোটা মহাবিশ্বের সবচেয়� ঠাণ্ডা অঞ্চলে� রেকর্ডটি পৃথিবী� দখলে; ম্যাসাচুসেটস� মার্টি� জুইয়ারলেই�-এর গবেষণাগারে কৃত্রিমভাব� � তাপমাত্র� তৈরী কর� হয়েছে সোডিয়াম-পটাশিয়া� (NaK) নামক একটি নতু�� ধাতু তৈরী করার জন্য� দুটি ধাতব পরমাণু সচরাচর বন্ধনে আবদ্� হয� না; বিশে� এক অবস্থা� সৃষ্টি কর� অনেকটা প্রকৃতির বিরুদ্ধে গিয়েই এই ধাতুটি বানানো হয়। গ্যাসীয় Na � K-এর পরমাণু দিয়� প্রথমে একটি চেম্বা� ভর্ত� কর� এরপর মিশ্রণটিকে ৭৩০০ ডিগ্রী সেলসিয়া� তাপে উত্তপ্� কর� হয়। চেম্বারে� চারপাশ� এরপর একটি চৌম্বকক্ষেত্� প্রয়ো� কর� হয�, যা� কারণ� পরমাণুগুলো আর ছোটাছুটি করতে পারেনা, তারা বাধ্� হয়ে এক� অপরে� সাথে বন্ধ� তৈরী করে। এই প্রক্রিয়াটিকে ফেশবাখ রেজোনেন্� বলে। এই গ্যাসে� মিশ্রণটিকে এরপর একটি উচ্চ শক্তির এব� একটি অপেক্ষাকৃত বে� কম শক্তির লেজা� দিয়� আঘাত কর� হয়। উচ্চ শক্তির লেজারে� (অর্থাৎ উচ্চ কম্পাঙ্কের আল�) আঘাত� গ্যা� পরমাণুগুলো শক্ত� হারিয়� এক� বর্ণের আলোর বিচ্ছুরণ ঘটাত� থাকে� ওদিক� নিম্� শক্তির লেজা� যখ� আঘাত কর� (অর্থাৎ অপেক্ষাকৃত কম কম্পাঙ্কের আল�) তখ� পরমাণুগুলো ২য� সে� লেজারে� কম্পাঙ্কের সাথে নিজেদে� কম্পাঙ্ক মেলাবা� চেষ্টা করতে থাকে� উচ্চ কম্পাঙ্ক থেকে নিম্� কম্পাঙ্ক� এম� দ্রু� পরিবর্তনের জন্য� তাপমাত্র� হু হু কর� নেমে যায়� এই প্রক্রিয়ায় পর� তাপমাত্রার এক ডিগ্রী ওপরে� তাপমাত্রার (-২৭�.১৫ ডিগ্রী সেলসিয়া�) � বিলিয়� ভাগে� এক ভা� অব্দ� শীতলতা অর্জ� কর� গেছে� � বিলিয়� ভাগে� এক ভা�, কিন্তু তবুও তা পর� তাপমাত্র� (-২৭�.১৫ ডিগ্রী) নয�, কি আশ্চর্�, তা� না?
আমরা যারা ঝা� খাবা� খেতে পছন্� কর�, তারা অনেকেই জানি, কো� খাবা� কতখানি ঝা� তা নির্ণয� করবা� জন্য স্কোভি� হি� ইউনি� (SHU) নামে একটি এক� রয়েছে� আমেরিকান বিজ্ঞানী উইলবার স্কোভি� ১৯১২ সালে � স্কেলট� প্রণয়� করেন� কো� একটি ঝা� খাবারে� ঝা� উপাদানটি পানিতে কতবা� মেশালে ঝা� অনুভূতিট� আর টে� পাওয়া যাবেনা তা� ওপ� ভিত্তি কর� � স্কেলট� দাঁড� করানো। হ্যালাপিনি� মরিচের তেলটিক� �,০০� বা� পানি দিয়� ঘোলা করলে ঝা� স্বাদট� আর থাকেনা, তা� এর SHU �,০০০। তাবাস্কো সসের SHU ৫০,০০�, আর পৃথিবী� সবচেয়� ঝা� মরিচ ড্র্যাগন’স ব্রে� চিলি’র SHU �.� মিলিয়�! এরকম ঝা� শরীরে অ্যানাফিলেকটিক শক বা ভয়ানক এক অ্যালার্জি� উদ্ভ� ঘটায�; দ্রু� এপিনেফ্রিন প্রয়ো� না করলে মৃত্যু খু� অসম্ভব নয়।
তব� পৃথিবী� সবচেয়� ঝা� পদার্থটি� তুলনায� ড্র্যাগন� ব্রে� নস্যি। রেজিনিফেরাটক্সিন নামক এই রাসায়নি� উপাদানটি পাওয়া যায় ইউফোরবিয়া রেজিনিফেরা নামক একধরণে� গা� থেকে� এর SHU যে ঠি� কত তা সরাসরি নির্ণয� কর� সম্ভ� হয� নি (সঙ্গ� কারণেই!), তা� ঘুরপথে SHU হিসে� করতে হয়েছে� আমাদের শরীরে তা� অনুভ� করার যে সেন্সরটি আছ�, সেটি� না� TRPV1 রিসেপ্টর� খাবারে� ঝা� উপাদানটি এই রিসেপ্টরটিকে গুঁত� দেয় বলেই আমরা ঝা� টে� পাই। লা� মরিচের উপাদান ক্যাপ্সাইসিন এই TRPV1-এর সাথে যেভাবে বন্ধ� তৈরী কর�, রেজিনোফেরাটক্সিন তা� এক থেকে দশ হাজা� গু� বেশী ভালোভাবে বন্ধ� তৈরী করতে পারে� ক্যাপ্সাইসিনের SHU ১৬ মিলিয়�, রেজিনোফেরাটক্সিনের তাহল� ১৬-১৬� বিলিয়�! পৃথিবী� সবচেয়� ঝা� বস্তুটির ব্যাপারে যখ� জানলাম�, সবচেয়� মিষ্টি বস্তুট� আর অজান� থাকব� কে�? � রাসায়নি� উপাদানটি� না� লাগডানেই�, চিনি� চেয়� ২৩�,০০� গু� বেশী মিষ্টি এটি। ফা� হিসেবে আর� কয়েকট� রাসায়নি� পদার্থের না� জেনে রাখছ�; সবচেয়� কৃষ্ণা� বস্তুটির না� ভ্যান্টাব্ল্যা�; যে কো� আলোর ৯৯.৯৬�%-� তা শুষে নেয়� আর পৃথিবী� সবচেয়� দুর্গন্ধময� দুটি পদার্থ হল� প্রোপ্যান্থিওন, এব� মিথেনেথিওল� এই দুটি বস্ত� এত� ভয়ানক গন্ধ ছড়ায় যে ২০১৪ সালে ডুপন্ট কেমিক্যালে� � জন কর্মী দূ� থেকে গন্ধ শুঁকেই প্রা� হারান।
উৎসব-পার্বন� আমরা যে রঙবেরঙের বাজি পোড়াই, তাতে বিভিন্� ধাতু� গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রয়েছে� বিশে� বিশে� বর্ণের জন্য বিশে� বিশে� ধাতু প্রয়োজন� হলুদ রঙয়ের জন্য চা� সোডিয়াম, সবুজের জন্য বেরিয়াম, নীলে� জন্য তামা, আর লা� রঙয়ের জন্য স্ট্রন্টিয়াম। গোলাপী রঙের বাজি সবচেয়� কঠিন; � রঙটি� জন্য সচরাচর তামা এব� স্ট্রন্টিয়ামে� একটি মিশ্রণ ব্যবহা� কর� হয়। যে কো� বিস্ফোরণ ঘটাত� হল� একটি অস্থিতিশী� রাসায়নি� উপাদানের প্রয়োজন, যাকে অল্প একটু উস্কানী দিলে� চলে। বোমা-বাজি� ক্ষেত্রে এম� অস্থিতিশী� বস্তুই ব্যবহা� কর� হয়। তব� পৃথিবী� সবচেয়� অস্থিতিশী� পদার্থটি একটু বেশী� অস্থিরমত�! এর না� অ্যাজাইডোঅ্যাজাই� অ্যাজাইড� একটি গো� চক্রকে ঘিরে ১৪টি N � ২ট� C পরমাণু রীতিমত� গায়� গা লাগিয়� ঘেঁষাঘেঁষি কর� বস� এই রাসায়নি� পদার্থটি গঠ� করে। অত ছো� জায়গায় এম� ভীষণ ভীড়বাট্টা বলেই � পদার্থটি এত অসহিষ্ণু� এট� পানিতে রাখল� বিস্ফোরি� হয�, এর ওপ� ফু� দিলে বিস্ফোরি� হয�, এমনক� টিভি� রিমোটে যে ইনফ্রা রে� রশ্ম� থাকে সেটি� সংস্পর্শেও ক্ষেপে যায়�
পর্যায� সারণী� পরের দিকে� মৌলগুলোর পরমাণু� আকার বড� হওয়ায�, আর নিউট্র� সংখ্যা বেড়� যাওয়ায় এই পরমাণুগুলো বে� অস্থিতিশী� থাকে� নিউট্রনে� আকর্ষণ শক্ত� বে� কম-এটিও অন্যতম কারণ� এর� ক্রম� তেজষ্ক্রীয় বিকিরণের মাধ্যম� ক্ষয� হয়ে যেতে থাকে� অ্যাক্টিনিয়ামের ৮৯টি প্রোটন, বছ� ২০-এর মধ্যেই এট� ক্ষয়ে ক্ষয়ে মূ� পরিমানের অর্ধেক� পরিণ� হয� (হ্যা� লাইফ)� অপরদিক� রুবিডিয়ামের মাত্� ৩৭টি প্রোটন, তা� এর হ্যা� লাইফ ৪৯ বিলিয়� বছর। এম� তেজস্ক্রিয� বিকিরণের মাধ্যম� ক্ষয়প্রাপ্ত মৌলগুলোর নিউট্র� সংখ্যা মৌলগুল� স্বাভাবি� অবস্থায় থাকল� যে নিউট্র� সংখ্যা থাকত� তা� চেয়� বে� ভিন্�; একমাত্� তেজস্ক্রীয় বিকিরণের মাধ্যমেই নিউট্র� সংখ্যা� � ওল�-পালটটি ঘটে। � কারণ� সহজে� বোঝা যায় কো� মৌলট� ক্ষয়ে ক্ষয়ে আজকে� অবস্থায় এসেছে। মূ� মৌ� আর বিকিরি� মৌলটিক� যদ� আমরা মা-মেয়� হিসেবে কল্পনা কর� নে�, তাহল� এই মা-মেয়ের প্রোটন � নিউট্রনে� অনুপাত থেকে আমরা হিসে� কর� নিতে পারি মৌলটির বয়স কত, এব� কতদি� ধর� বিকিরি� হয়ে চলেছে। পৃথিবী� বয়স যে সাড়� � বিলিয়� বছ� তা আমেরিকান রসায়নবি� ক্লেয়ার প্যাটারস� ঠি� এই পদ্ধতিতে� নির্ণয� করেছিলেন�
তেজস্ক্রীয় বিকিরণের মাঝে অন্যতম প্রধান ২ট� হল� আলফা � বেটা রেডিয়েশন। যখ� একটি ভারী মৌ� থেকে ২ট� প্রোটন � ২ট� নিউট্র� বেরিয়� যায় (অর্থাৎ হিলিয়াম), তখ� তাকে আলফা রেডিয়েশ� বলে। আলফা রেডিয়েশ� সবসময় � ধা� পেছন� নিয়� যায়, (অর্থাৎ, ৯৪ নাম্বা� মৌলট� ২ট� প্রোটন � ২ট� নিউট্র� হারিয়� ৯২ নাম্বারে পরিণ� হয�)� অপরদিক�, যদ� নিউক্লিয়াসে� নিউট্রনটিক� কোনভাব� জো� কর� প্রোটন� পরিণ� কর� যায় (এব� ১ট� ইলেকট্রনকে লাথি দিয়� বে� কর� দেয়� যায়), তখ� সেটি � ধা� সামন� এগিয়ে যায়, এটিক� বেটা রেডিয়েশ� বলে। এভাব� ৯২ নাম্বা� মৌ� ৯৩ নাম্বা�-� পরিণ� হয়। পর্যায� সারণীতে যে ২৪টি ‘মানবসৃষ্ট� মৌ� রয়েছে, যেগুলো প্রকৃতিত� স্বাভাবিকভাব� নে�, সেগুলো� অনেকগুলো� এভাব� বেটা রেডিয়েশনে� মাধ্যম� পাওয়া গেছে� ১৯৪০ সালে ঠি� এভাবেই নতুন মৌ� নেপচুনিয়া� সংশ্লেষণ করেন বিজ্ঞানীরা; পৃথিবী তা� সাড়� � বিলিয়� বছরে� ইতিহাস� � বস্তুট� কখনো দেখেনি এর আগ�!
আলফা রেডিয়েশনে� ফল� যে আলফা পার্টিকে� নির্গত হয� (২ট� প্রোটন � ২ট� নিউট্র�), তাদে� গত� সেকেন্ডে ১৫ মিলিয়� মিটা�, � কারণেই তেজস্ক্রীয় পদার্থের কাছাকাছি যাওয়া আমাদের জন্য বিপজ্জনক, প্রচণ্� গতিত� DNAকে এর� ছিন্নভিন্ন কর� দেয়� ৮১ নাম্বা� মৌ� থ্যালিয়ামকে উত্তপ্� কর� গ্যা� বানিয়� প্রচণ্� চাপে রেখে যদ� এর দিকে আলফা পার্টিকে� ছুঁড়ে মারা হয�, তাহল� প্রত� কয়ে� হাজা� থ্যালিয়াম পরমাণু� মাঝে ১ট� স্বর্ণ� পরিণ� হয়। মধ্যয��গ� বিশেষত শীষা থেকে স্বর্ণ তৈরী করবা� নেশায় বহ� বহ� আলকেমিস্� যুগে� পর যু� ঘু� হারা� কর� গেছেন। তাঁদের বহ� আরাধ্য সে রেসিপিটা আজ হাতে� এত কাছে!
আলফা রেডিয়েশ� যেমন শুধু ভারী মৌলগুলোর ক্ষেত্রে� ঘট�, বেটা’র ক্ষেত্রে তা নয়। যে কো� মৌলই বেটা রেডিয়েশনে অং� নেয়, বিশেষত যাদে� নিউট্র� সংখ্যা বেশী� কিছু নির্দিষ্� সংখ্যক নিউট্রনে� জন্য বেটা রেডিয়েশ� বেশী ঘট�, যেগুলোকে ম্যাজি� নাম্বা� বল� যায়� প্রকৃতিত� যত পটাসিয়া� (K) আছ�, তা� প্রায় সবখানে� ১৯টি প্রোটন � ২০টি নিউট্র� আছ�, কিন্তু �.০১�% K-তে ২১টি নিউট্র� থাকায় এর� বেটা রেডিয়েশনে ভীষণ আগ্রহী� এটিক� K-40 বল� হয়। আমাদের খাবারে� মাঝে K সবচেয়� বেশী আছ� কলায়। আপনি যদ� � বছ� ধর� প্রতিদিন ১৪টি কর� কল� খা�, তাহল� শরীরে� জন্য ক্ষতিকার� তেজস্ক্রীয়তা� যে সীমা (� সিভার্টে� �/৫০� ভা�) সেটি ছুঁয়ে যাবে�, এব� আপনা� শরীরে একটি মিনি-চেরনোবিল ঘটিয়ে ফেলত� পারবেন!
অ্যাসিডে� সংজ্ঞা কি হওয়� উচিৎ � নিয়� অনেক তর্কাতর্কি হয়েছে ইতিহাস�, তব� বর্তমানে সবচেয়� গ্রহণযোগ্য সংজ্ঞা হচ্ছ� অ্যাসি� এম� একটি যৌ� যা পানিতে ভেঙে প্রোটন (H+ আয়ন) ছেড়� দেয়� এম� লাগামছাড়া ১ট� প্রোটন নিজে� দিকে ইলেকট্রনকে টেনে হিঁচড়� নিয়� আসবা� জন্য মুখিয়� থাকে� কাঁচ বা প্লাস্টিকে পরমাণুগুলো� বন্ধ� শক্ত বল� অ্যাসি� সেখানে বেশী জো� খাটাতে পারেনা, কিন্তু দুর্বল বন্ধ� পেলে� (যেমন আমাদের শরী�) অ্যাসি� তা� মাস্তানী দেখিয়� দেয়� অ্যাসি� তা� এই প্রোটনটি ছেড়� দেবা� জন্য কতখানি উন্মুখ-এর ওপরই নির্ভর কর� অ্যাসিডে� শক্ত�, যে স্কে� দিয়� এট� মাপা হয�, সেটিকে বল� PKa স্কেল। রিখটার স্কেলে যেমন প্রতিট� সংখ্যা আগের সংখ্যা� চেয়� ১০গু� বড�, PKa স্কেলে� ঠি� তা�, তব� � স্কেলট� কা� কর� বিপরী� দি� থেকে� ভিনেগারে� PKa �, পালং শাকে’র অক্সালিক অ্যাসিডে� �, অর্থাৎ অক্সালিক অ্যাসি� ভিনেগারে� চেয়� ১০গু� বেশী শক্তিশালী।ওদিকে ক্রোমি� অ্যাসিডে� PKa �, মানে অক্সালিক অ্যাসিডে� চেয়� তা �,০০� গু� শক্তিশালী (ভুলে� খেতে যাবে� না!)�
যে সক� অ্যাসিডে� প্রোটন ধর� রাখা� কো� ইচ্ছেই নে�, যে কো� ছুতোতে প্রথমে� ছেড়� দেয়, তাদে� সুপারঅ্যাসিড বলে। সালফিউরি� অ্যাসিডক� আমরা অত্যন্� শক্তিশালী অ্যাসি� বল� জানি, এর PKa -৩। পারক্লোরিক অ্যাসি� একটি সুপারঅ্যাসিড, যা� PKa -১০, সালফিউরি� অ্যাসিডে� চেয়� ১অ মিলিয়� গু� শক্তিশালী� এখানেই শে� নয�, ট্রিফ্লি� অ্যাসিডে� PKa -১৪, সালফিউরিকে অ্যাসিডে� চেয়� তা ১০� বিলিয়� গু� বেশী শক্ত� ধরে। অন্তর্জালে সন্ধান করলে সচরাচর ফ্লুওরোঅ্যান্টিমনি� অ্যাসিডক� সবচেয়� শক্তিশালী অ্যাসি� হিসেবে পাওয়া যায় (PKa -১৯), তব� একেও বালখিল্য বানিয়� দিতে পারে এম� অ্যাসিডও মানু� বানিয়েছ�, কিন্তু সেটা এতটা� ভয়ঙ্ক� যে এখ� পর্যন্� নাকি একবারই তা কর� হয়েছে� সুপা� অ্যাসি� যেহেতু H-কে প্রথ� সুযোগে� বে� কর� দেয়, তা� সবচেয়� শক্তিশালী অ্যাসিডট� এম� হওয়� চা� যেখানে H কারো সাথে বন্ধ�-� বানাতে চাইবেনা। He পর্যায� সারণী’র সবচেয়� অনাগ্রহী মৌ�; কারো সাথে� তা� বন্ধনে আগ্র� নেই। ১৯২৫ সালে প্রকৃতির সাথে যুদ্� কর� রীতিমত� গায়ের জো� খাটিয়� হিলিয়াম হাইড্রাই� নামক সুপারঅ্যাসিডটি বানানো হয�, এর PKa -৬৯!
PKa-স্কেলট� কিভাবে কা� কর� তা নিয়� অনেকের প্রশ্ন থাকত� পারে� এট� pH-এর মতোই� আমরা জানি ৮১-কে আমরা ৩^� হিসেবে লিখত� পারি� লগের হিসেবে�
অক্সিজেন ছাড়� আগুন জ্বালানো সম্ভ� নয� আমরা সবাই-� জানি, কিন্তু অক্সিজেন নিজে নিজে আগুন জ্বালিয়� দিতে পারেনা, বাইর� থেকে শক্ত� সরবরাহ করতে হয�, � কারনেই আগুন জ্বালাতে তা� বা ঘর্ষণে� প্রয়োজন হয়। তব� পৃথিবী� সবচেয়� দাহ্� পদার্থটিতে কিন্তু অক্সিজেন নেই। ১৯৩০ সালে বিজ্ঞানীরা পর্যায� সারণী� সবচেয়� ‘খবিস� দু’ট� মৌ� ক্লোরি� � ফ্লোরিনে� সমন্বয়ে তৈরী করেন ক্লোরি� ট্রাইফ্লূওরাইড (ClF3); � যৌগট� এতটা� আক্রমণাত্ন�, যে তা যেকো� বস্তুর সংস্পর্শেই আগুন জ্বালিয়� দিতে পারে, এমনক� অগ্ন� প্রতিরোধকও ছাড় পায় না� কাঁচ, বালু ইত্যাদ� তো বটেই, যে অ্যাসবেস্ট� এব� কেভলারের তৈরী পোষা� পর� দমকল কর্মীরা কা� করেন, তা� এই ClF3-এর সংস্পর্শ� এল� দাউদাউ কর� জ্বল� ওঠে। পানি দিয়� যে সে আগুন নেভাবে�, তারও উপায� নে�; ClF3 পানিকে জ্বালিয়� হাইড্রোফ্লুওরি� অ্যাসিডে� বিষাক্� ধোঁয়া উৎপন্ন করে। আমেরিকার লুইজিয়ানাতে একবা� ট্রাকে সিলিণ্ডা� ভর্ত� � টন হিমায়িত ClF3 নিয়� যাওয়া হচ্ছিল�; অম� হীমশীতল তাপমাত্রায� সিলিণ্ডারট� ফেটে যায় আর ClF3 কংক্রিটে� রাস্তায় ছড়িয়� পড়ে� আগুন নেভাবা� পর দেখা যায় রাস্তা� নিচে � মিটা� গভী� পর্যন্� পুড়িয়ে দিয়� গেছে ClF3� F পর্যায� সারণী� সবচেয়� সক্রিয� মৌ�; Cl-এর অবস্থা� তা� ঠি� পরেই� এই দুটি মৌলই ভীষণ ইলেক্ট্রোনেগেটিভ, অর্থাৎ অন্য পদার্থের ইলেকট্রনকে এর� ছিনতাই কর� নিয়� আসে। এদের দু’জনে� সংস্পর্শ� পৃথিবী� সবচেয়� ভয়ানক রাসায়নি� দ্রব্যটি তৈরী হব� সেটি আর বিচিত্� কি?
পর্যায� সারণী� এক একটি মৌলে� আবিষ্কারের পেছন� অনেক অদ্ভুত সব ঘটনা লুকিয়� আছে। ১৬৬৯ সালে জার্মা� বিজ্ঞানী হেনি� ব্র্যান্ডট নতুন একটি আবিষ্কারের আ���ায� মানুষে� মূত্� জ্বা� দেয়� শুরু করেন� তাঁর আশ� ছিলো, মূত্রে� রং যেহেতু সোনালী-হলুদ, এক� জ্বা� দিয়� দিয়� হয়ত� স্বর্ণ উৎপাদন কর� সম্ভ� হবে। বহ� ঘন্ট� জ্বা� দেবা� পর অবশেষে তিনি চটচট� একটি দ্রব্যের সন্ধান পা�, যা� গন্ধ রসুনের মত�, এব� রং কিছুটা নীলচ� সবুজ� শুধু তা� নয�, � বস্তুট� ভীষণ দাহ্�, এব� আগুন জ্বালালে তা ভীষণ উজ্জ্ব� সাদা আলোর বিচ্ছুরণ ঘটায়। ‘আলো� বাহক�-এর গ্রী� থেকে ব্র্যান্ডট তাঁর নব্য আবিষ্কৃত � বস্তুটির না� দে� ফসফরাস� মানুষে� দৈনি� ফসফরাসের চাহিদা মাত্� �.�-�.� গ্রা�; অতিরিক্ত ফসফরাস মূত্রে� সাথে বেরিয়� যায়� ফসফরাসের সন্ধান পাবা� জন্য ব্র্যান্ডটকে তা� বিপু� পরিমাণ মূত্� নিয়� কা� করতে হয়েছে� সাড়� � টন মূত্� সিদ্� করলে ৬০ গ্রামে� মত� ফসফরাস পাওয়া যায়!
ধাতু পোড়াল� বিভিন্� বর্ণের গুঁড়ো পাউডার তৈরী হয�, মধ্যযুগে এক� বল� হত� ক্যালক্সেস (calxes)� আগুন নিভে যাবা� পর এই ক্যালক্সেসকে ফে� পোড়ান� বে� কঠিন� ১৮ শতকে মানু� তা� ধারণ� কর� দাহ্� বস্তুত� নিশ্চয়ই এম� কো� পদার্থ রয়েছে যা আগুন লাগবার পর বাতাসে উব� যায়, রেখে যায় ক্যালক্সেস� তারা এই অজান� পদার্থটি� না� দেয় ফ্লজিস্টন। ফ্লজিস্টনে� উস্কানিতেই আগুন জ্বল� এই ধারণ� বে� পোক্� হয়ে ওঠ� জনসমাজে। ব্রিটি�-ফরাসী বিজ্ঞানী হেনর� ক্যাভেন্ডি� এই তত্ত্বটি পরীক্ষা করতে নামলেন� তিনি লক্ষ্য করলে�, ধাতু আর অ্যাসি� যখ� বিক্রিয়� কর�, তখ� একটি অদৃশ্য গ্যাসে� উদ্ভ� ঘট� যেটি তিনি সংগ্রহ করেন� তাঁর প্রথমে ধারণ� হয়েছিলো তিনি বোধহয় সে� ফ্লজিস্টনই ধরেছেন, কিন্তু অবাক কর� ব্যাপা� হল�, এই গ্যাসট� দাহ্য। ফ্লজিস্ট� বাতাসে উব� যাবা� কারণেই যদ� আগুন জ্বল�, তাহল� ফ্লজিস্ট� নিজে� কিভাবে জ্বল�? এর চেয়েও অবাক কর� ব্যাপা� হল�, � গ্যাসট� বিস্ফোরি� হল� পানি উৎপন্ন হয�! ক্যাভেন্ডি� নিশ্চি� হলেন, পানি মোটে� কো� মৌলি� পদার্থ নয�; অন্য কিছু� মিশ্রণ� পানি তৈরী হয়। সে সময়ের মানু� বিশ্বা� করতো প্রকৃতিত� ৪টিই মাত্� মৌলি� পদার্থ রয়েছে� বায়�, পানি, মাটি, � আগুন� ক্যাভেন্ডি� সে বিশ্বাসে� গোড়ায� প্রথ� আঘাতটা হানেন।
ক্যাভেন্ডিশে� অল্প কিছুদি� পর আঁতোয়� লাভঁয়শিয়� একটি দারু� পরীক্ষা কর� বসেন� তিনি নয� ফু� লম্ব� বিশা� একটি আত� কাঁচ� সূর্যে� আল� কেন্দ্রীভূ� কর� এক প্লে� ভর্ত� পারদ� আগুন জ্বালান। পুরোটা পারদ জ্বল� শে� হয়ে গেলে যে ক্যালক্সেস রয়ে যায়, সেটি ওজ� কর� দেখা গেলো আগুন জ্বালাবা� আগ� প্লেটে রাখা পারদের চেয়� তা ভারী! অর্থাৎ, আগুন জ্বালাবা� ফল� পারদ থেকে কিছু বেরিয়� যায়নি, বর�, বাতাসে থাকা কিছু একটা পারদের ক্যালক্সেসের সাথে যুক্� হয়ে এর ওজ� বাড়িয়েছে� লাভঁয়শিয়� এর না� দে� অক্সিজেন� ধাতু আর অ্যাসিডে� বিক্রিয়� ঘটিয়ে যে গ্যাসট� ক্যাভেন্ডি� বন্দী করেছিলেন, লাভঁয়শিয়� পরীক্ষা� মাধ্যম� বোঝে� তা আস� অ্যাসি� থেকে, ধাতু থেকে নয়। উত্তপ্� অবস্থায় অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়� কর� � গ্যাসট� পানি উৎপন্ন কর�, তা� তিনি এর না� দে� হাইড্রোজেন (পানি প্রস্তুতকারক)�
প্রকৃতিত� পাওয়া খনিজগুলো� কে কতখানি শক্ত তা নির্ণয� করবা� জন্য ১৮১২ সালে জার্মা� বিজ্ঞানী ফ্রিডরিখ মো� � থেকে ১০ অব্দ� দাগানো একটি স্কে� তৈরী করেন� লোহা� অবস্থা� � স্কেলে �, দাঁতের এনামেলের �, আর সবচেয়� উঁচু ১০ নাম্বা� অবস্থানট� হীরা�, অন্ত� ২০০৩ সা� অব্দি। ২০০৩ সালে জাপানী একদল বিজ্ঞানী তৈরী করেন পৃথিবী� সবচেয়� কঠিন পদার্থ-হাইপারডায়মন্ড� পৃথিবী� অভ্যন্তর� বিলিয়� বিলিয়� বছ� ধর� প্রচণ্� চা� � তাপে কার্বন ধীরে ধীরে হীরায় পরিণ� হয়। হীরা� স্ফটিকটি তৈরী হয়ে গেলে অগ্ন্যুৎপাতে� মাধ্যম� পৃথিবী তা প্রায় বম� কর� বে� কর� দেয়� হীরা আদতে বে� অস্থিতিশী� একটি বস্ত�, কয়ে� হাজা� বছ� পর তা ক্রম� ক্ষয়ে কয়লায� পরিণ� হয়। তা� প্রশ্ন হল�, এর উল্টোট� কি তাহল� সম্ভ�? কয়ল� থেকে কি হীরা বানানো যায়? ২০০৩ সালে জাপানী বিজ্ঞানী তেতসুও ইরিফুন� আর তাঁর দল ঠি� � কাজটাই করেন� তাঁর� বিশে� একরক� ‘প্রেশার কুকার�-� কয়ল� নিয়� প্রচণ্� তা� � চা� প্রয়ো� কর� যে বস্তুট� প্রস্তুত করেন, তা প্রকৃতিত� এর আগ� কখনো দেখা যায়নি� হাইপারডায়মন্ড� এম� প্রচণ্� তা� � চা� প্রয়ো� কর� কৃত্রিমভাব� হীরা বানাবা� আর� বহ� নজির অবশ্� আছে। জার্মানীতে পিনা� বাটা� বা বাদামে� মাখন থেকে হীরা বানিয়েছেন ড্যা� ফ্রস্ট� পুঁজিবাদের দে� আমেরিক� কৃত্রি� হীরা বানাবা� এই শিল্পক� আর� এক ধা� ওপরে নিয়� গেছে� ইলিনয়ের কম্পান� লাইফজে� আপনা� প্রিয়জনের ছাইভস্� থেকে এই বিশে� প্রক্রিয়ায় হীরা বানিয়� দেয়� ক্যারেটে� ওপ� ভিত্তি কর� �,০০� থেকে ১৯,০০� ডলার অব্দ� দা� পড়ত� পারে লাইফজে� হীরার।
১৯৮৯ সালে আইবিএম মাত্� ৩৫টি জিনন পরমাণু দিয়� তাদে� কম্পানির লোগো বানিয়� পুরো বিশ্বক� তা� লাগিয়� দেয়� এরপর ২০১৩ সালে� তারা তামা� পাতে� ওপ� কার্বন মনোঅক্সাইডের পরমাণু দিয়� দেড় মিনিটে� একটি আস্ত চলচ্চিত্� তৈরী কর� ফেলে! -নামে� � চলচ্চিত্রট� বর্তমানে গিনে� বু� অফ ওয়ার্ল্� রেকর্ড� ক্ষুদ্রত� চলচ্চিত্� হিসেবে স্থা� কর� নিয়েছে। আমরা জানি অনেকগুলো স্থি� চিত্রক� একসাথে খু� তাড়াতাড়ি আগুপিছ� করলে তা একটি চলচ্চিত্রে পরিণ� হয়। � বয� চলচ্চিত্রট� ঠি� সেভাবে� অনেকগুলো স্থি� চিত্রে� সমন্বয়ে তৈরী� যে যন্ত্রটি দিয়� পরমাণুগুলো� ছবিগুল� তোলা হয� সেটি� না� স্ক্যানি� টানেলি� মাইক্রোস্কোপ� (STM)� ধরুন, আপনি একটি অন্ধকা�, গভী� গর্তের কিনারে দাঁড়িয়� গর্ত� পাথর ছুঁড়ে মারছেন� গর্তের তলায� পাথরটি যেতে কত সময় নিলো তা থেকে আপনি গর্তের গভীরত� নির্ণয� করতে পারবেন� STM যন্ত্রটি অনেকটা সেভাবে� কা� করে। এট� ঠি� ছব� তোলা� যন্ত্র নয�, তা� এত� কো� লেন্� নেই। � যন্ত্র� মূলত একটি সর� নলের শে� মাথায় খু� আলতোভাবে কিছু পরমাণু আটকে থাকে; যখনি এর ভেতর দিয়� বিদ্যুৎপ্রবা� চালানো হয�, তখ� সে� পরমাণুগুলো ছুটে বেরিয়� এস� নিচে নমুনার পৃষ্ঠে আঘাত করে। পরমাণুগুলো� নিচে পড়ত� কতখানি শক্ত� ক্ষয� হল�, তা হিসে� কর� STM জানিয়� দেয় নমুনাট� নল থেকে কতখানি দূরে� পরমাণু� ‘গুলিবর্ষণ� কর� � নলটি নমুনার পৃষ্ঠে� অসমতার ওপ� ভিত্তি কর� ক্রমাগ� ওপরে নিচে ওঠানাম� করতে থাকে, ফল� পরমাণুগুলো� শক্ত� ক্ষয়েরও তারতম্� ঘটে। এভাব� আস্ত� আস্ত� গোটা পৃষ্ঠট� স্ক্যা� কর� হয়ে গেলে সে পৃষ্ঠে� একটি মানচিত্র আমরা পাই। � বয� চলচ্চিত্রট� এম� অনেকগুলো ‘মানচিত্রের� স্মমন্বয়ে তৈরী�
ছবিঃ ৩৫টি জিনন পরমাণু দিয়� IBMএর লোগো� সূত্রঃ
তাপমাত্রার সাথে সাথে গ্যাসে� আয়ত� পরিবর্তন হয�, এট� আমরা পাঠ্যবইত� পড়েছি� তাপমাত্র� যত� কমান� হব�, গ্যাসে� আয়ত� তত� কমতে থাকবে। উল্টোটিও সত্য�; তাপমাত্র� বাড়ার সাথে সাথে গ্যাসে� আয়তনও বাড়তে থাকে, বোমা বিস্ফোরণ� গ্যাসে� এই বৈশিষ্ট্যটিকেই কাজে লাগানো হয়। প্রচণ্� তাপমাত্রায� গর� গ্যাসে� আয়ত� খু� দ্রু� বাড়িয়ে বিস্ফোরণের সীমা বাড়ান� হয়। তাপমাত্রার সাথে আয়তনে� � সম্পর্কটিক� আমরা চার্লসের সূত্� বল� জানি� জা� চার্লস ইঙ্গিত করেছিলেন, গ্যাসে� তাপমাত্র� কমাত� কমাত� একটা সময় এম� একটি অবস্থা� সৃষ্টি হব� যে গ্যা� আয়তনে আর ছো� হত� পারবেন�; অচিন্তনীয় এই ভীষণ ঠাণ্ডা তাপমাত্রাটির অস্তিত্ব বাস্তব� নে�, তা� এটিক� অ্যাবসোলিউ� টেম্পারেচা� বা পর� তাপমাত্র� বল� হয�, যা� মা� -২৭�.১৫ ডিগ্রী সেলসিয়াস। মহাকাশ� নিঃসী� শূণ্যতায� যেখানে কো� নক্ষত্রে� আল� পৌঁছায়ন�, সেখানে� গড� তাপমাত্র� -২৭� ডিগ্রী সেলসিয়াস। একমাত্� ব্যুমেরা� নেবুলায় -২৭� ডিগ্রী সেলসিয়াসে� সন্ধান পাওয়া গেছে, পর� তাপমাত্রার মাত্� এক ডিগ্রী ওপরে�
তব� গোটা মহাবিশ্বের সবচেয়� ঠাণ্ডা অঞ্চলে� রেকর্ডটি পৃথিবী� দখলে; ম্যাসাচুসেটস� মার্টি� জুইয়ারলেই�-এর গবেষণাগারে কৃত্রিমভাব� � তাপমাত্র� তৈরী কর� হয়েছে সোডিয়াম-পটাশিয়া� (NaK) নামক একটি নতু�� ধাতু তৈরী করার জন্য� দুটি ধাতব পরমাণু সচরাচর বন্ধনে আবদ্� হয� না; বিশে� এক অবস্থা� সৃষ্টি কর� অনেকটা প্রকৃতির বিরুদ্ধে গিয়েই এই ধাতুটি বানানো হয়। গ্যাসীয় Na � K-এর পরমাণু দিয়� প্রথমে একটি চেম্বা� ভর্ত� কর� এরপর মিশ্রণটিকে ৭৩০০ ডিগ্রী সেলসিয়া� তাপে উত্তপ্� কর� হয়। চেম্বারে� চারপাশ� এরপর একটি চৌম্বকক্ষেত্� প্রয়ো� কর� হয�, যা� কারণ� পরমাণুগুলো আর ছোটাছুটি করতে পারেনা, তারা বাধ্� হয়ে এক� অপরে� সাথে বন্ধ� তৈরী করে। এই প্রক্রিয়াটিকে ফেশবাখ রেজোনেন্� বলে। এই গ্যাসে� মিশ্রণটিকে এরপর একটি উচ্চ শক্তির এব� একটি অপেক্ষাকৃত বে� কম শক্তির লেজা� দিয়� আঘাত কর� হয়। উচ্চ শক্তির লেজারে� (অর্থাৎ উচ্চ কম্পাঙ্কের আল�) আঘাত� গ্যা� পরমাণুগুলো শক্ত� হারিয়� এক� বর্ণের আলোর বিচ্ছুরণ ঘটাত� থাকে� ওদিক� নিম্� শক্তির লেজা� যখ� আঘাত কর� (অর্থাৎ অপেক্ষাকৃত কম কম্পাঙ্কের আল�) তখ� পরমাণুগুলো ২য� সে� লেজারে� কম্পাঙ্কের সাথে নিজেদে� কম্পাঙ্ক মেলাবা� চেষ্টা করতে থাকে� উচ্চ কম্পাঙ্ক থেকে নিম্� কম্পাঙ্ক� এম� দ্রু� পরিবর্তনের জন্য� তাপমাত্র� হু হু কর� নেমে যায়� এই প্রক্রিয়ায় পর� তাপমাত্রার এক ডিগ্রী ওপরে� তাপমাত্রার (-২৭�.১৫ ডিগ্রী সেলসিয়া�) � বিলিয়� ভাগে� এক ভা� অব্দ� শীতলতা অর্জ� কর� গেছে� � বিলিয়� ভাগে� এক ভা�, কিন্তু তবুও তা পর� তাপমাত্র� (-২৭�.১৫ ডিগ্রী) নয�, কি আশ্চর্�, তা� না?
আমরা যারা ঝা� খাবা� খেতে পছন্� কর�, তারা অনেকেই জানি, কো� খাবা� কতখানি ঝা� তা নির্ণয� করবা� জন্য স্কোভি� হি� ইউনি� (SHU) নামে একটি এক� রয়েছে� আমেরিকান বিজ্ঞানী উইলবার স্কোভি� ১৯১২ সালে � স্কেলট� প্রণয়� করেন� কো� একটি ঝা� খাবারে� ঝা� উপাদানটি পানিতে কতবা� মেশালে ঝা� অনুভূতিট� আর টে� পাওয়া যাবেনা তা� ওপ� ভিত্তি কর� � স্কেলট� দাঁড� করানো। হ্যালাপিনি� মরিচের তেলটিক� �,০০� বা� পানি দিয়� ঘোলা করলে ঝা� স্বাদট� আর থাকেনা, তা� এর SHU �,০০০। তাবাস্কো সসের SHU ৫০,০০�, আর পৃথিবী� সবচেয়� ঝা� মরিচ ড্র্যাগন’স ব্রে� চিলি’র SHU �.� মিলিয়�! এরকম ঝা� শরীরে অ্যানাফিলেকটিক শক বা ভয়ানক এক অ্যালার্জি� উদ্ভ� ঘটায�; দ্রু� এপিনেফ্রিন প্রয়ো� না করলে মৃত্যু খু� অসম্ভব নয়।
তব� পৃথিবী� সবচেয়� ঝা� পদার্থটি� তুলনায� ড্র্যাগন� ব্রে� নস্যি। রেজিনিফেরাটক্সিন নামক এই রাসায়নি� উপাদানটি পাওয়া যায় ইউফোরবিয়া রেজিনিফেরা নামক একধরণে� গা� থেকে� এর SHU যে ঠি� কত তা সরাসরি নির্ণয� কর� সম্ভ� হয� নি (সঙ্গ� কারণেই!), তা� ঘুরপথে SHU হিসে� করতে হয়েছে� আমাদের শরীরে তা� অনুভ� করার যে সেন্সরটি আছ�, সেটি� না� TRPV1 রিসেপ্টর� খাবারে� ঝা� উপাদানটি এই রিসেপ্টরটিকে গুঁত� দেয় বলেই আমরা ঝা� টে� পাই। লা� মরিচের উপাদান ক্যাপ্সাইসিন এই TRPV1-এর সাথে যেভাবে বন্ধ� তৈরী কর�, রেজিনোফেরাটক্সিন তা� এক থেকে দশ হাজা� গু� বেশী ভালোভাবে বন্ধ� তৈরী করতে পারে� ক্যাপ্সাইসিনের SHU ১৬ মিলিয়�, রেজিনোফেরাটক্সিনের তাহল� ১৬-১৬� বিলিয়�! পৃথিবী� সবচেয়� ঝা� বস্তুটির ব্যাপারে যখ� জানলাম�, সবচেয়� মিষ্টি বস্তুট� আর অজান� থাকব� কে�? � রাসায়নি� উপাদানটি� না� লাগডানেই�, চিনি� চেয়� ২৩�,০০� গু� বেশী মিষ্টি এটি। ফা� হিসেবে আর� কয়েকট� রাসায়নি� পদার্থের না� জেনে রাখছ�; সবচেয়� কৃষ্ণা� বস্তুটির না� ভ্যান্টাব্ল্যা�; যে কো� আলোর ৯৯.৯৬�%-� তা শুষে নেয়� আর পৃথিবী� সবচেয়� দুর্গন্ধময� দুটি পদার্থ হল� প্রোপ্যান্থিওন, এব� মিথেনেথিওল� এই দুটি বস্ত� এত� ভয়ানক গন্ধ ছড়ায় যে ২০১৪ সালে ডুপন্ট কেমিক্যালে� � জন কর্মী দূ� থেকে গন্ধ শুঁকেই প্রা� হারান।
উৎসব-পার্বন� আমরা যে রঙবেরঙের বাজি পোড়াই, তাতে বিভিন্� ধাতু� গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রয়েছে� বিশে� বিশে� বর্ণের জন্য বিশে� বিশে� ধাতু প্রয়োজন� হলুদ রঙয়ের জন্য চা� সোডিয়াম, সবুজের জন্য বেরিয়াম, নীলে� জন্য তামা, আর লা� রঙয়ের জন্য স্ট্রন্টিয়াম। গোলাপী রঙের বাজি সবচেয়� কঠিন; � রঙটি� জন্য সচরাচর তামা এব� স্ট্রন্টিয়ামে� একটি মিশ্রণ ব্যবহা� কর� হয়। যে কো� বিস্ফোরণ ঘটাত� হল� একটি অস্থিতিশী� রাসায়নি� উপাদানের প্রয়োজন, যাকে অল্প একটু উস্কানী দিলে� চলে। বোমা-বাজি� ক্ষেত্রে এম� অস্থিতিশী� বস্তুই ব্যবহা� কর� হয়। তব� পৃথিবী� সবচেয়� অস্থিতিশী� পদার্থটি একটু বেশী� অস্থিরমত�! এর না� অ্যাজাইডোঅ্যাজাই� অ্যাজাইড� একটি গো� চক্রকে ঘিরে ১৪টি N � ২ট� C পরমাণু রীতিমত� গায়� গা লাগিয়� ঘেঁষাঘেঁষি কর� বস� এই রাসায়নি� পদার্থটি গঠ� করে। অত ছো� জায়গায় এম� ভীষণ ভীড়বাট্টা বলেই � পদার্থটি এত অসহিষ্ণু� এট� পানিতে রাখল� বিস্ফোরি� হয�, এর ওপ� ফু� দিলে বিস্ফোরি� হয�, এমনক� টিভি� রিমোটে যে ইনফ্রা রে� রশ্ম� থাকে সেটি� সংস্পর্শেও ক্ষেপে যায়�
পর্যায� সারণী� পরের দিকে� মৌলগুলোর পরমাণু� আকার বড� হওয়ায�, আর নিউট্র� সংখ্যা বেড়� যাওয়ায় এই পরমাণুগুলো বে� অস্থিতিশী� থাকে� নিউট্রনে� আকর্ষণ শক্ত� বে� কম-এটিও অন্যতম কারণ� এর� ক্রম� তেজষ্ক্রীয় বিকিরণের মাধ্যম� ক্ষয� হয়ে যেতে থাকে� অ্যাক্টিনিয়ামের ৮৯টি প্রোটন, বছ� ২০-এর মধ্যেই এট� ক্ষয়ে ক্ষয়ে মূ� পরিমানের অর্ধেক� পরিণ� হয� (হ্যা� লাইফ)� অপরদিক� রুবিডিয়ামের মাত্� ৩৭টি প্রোটন, তা� এর হ্যা� লাইফ ৪৯ বিলিয়� বছর। এম� তেজস্ক্রিয� বিকিরণের মাধ্যম� ক্ষয়প্রাপ্ত মৌলগুলোর নিউট্র� সংখ্যা মৌলগুল� স্বাভাবি� অবস্থায় থাকল� যে নিউট্র� সংখ্যা থাকত� তা� চেয়� বে� ভিন্�; একমাত্� তেজস্ক্রীয় বিকিরণের মাধ্যমেই নিউট্র� সংখ্যা� � ওল�-পালটটি ঘটে। � কারণ� সহজে� বোঝা যায় কো� মৌলট� ক্ষয়ে ক্ষয়ে আজকে� অবস্থায় এসেছে। মূ� মৌ� আর বিকিরি� মৌলটিক� যদ� আমরা মা-মেয়� হিসেবে কল্পনা কর� নে�, তাহল� এই মা-মেয়ের প্রোটন � নিউট্রনে� অনুপাত থেকে আমরা হিসে� কর� নিতে পারি মৌলটির বয়স কত, এব� কতদি� ধর� বিকিরি� হয়ে চলেছে। পৃথিবী� বয়স যে সাড়� � বিলিয়� বছ� তা আমেরিকান রসায়নবি� ক্লেয়ার প্যাটারস� ঠি� এই পদ্ধতিতে� নির্ণয� করেছিলেন�
তেজস্ক্রীয় বিকিরণের মাঝে অন্যতম প্রধান ২ট� হল� আলফা � বেটা রেডিয়েশন। যখ� একটি ভারী মৌ� থেকে ২ট� প্রোটন � ২ট� নিউট্র� বেরিয়� যায় (অর্থাৎ হিলিয়াম), তখ� তাকে আলফা রেডিয়েশ� বলে। আলফা রেডিয়েশ� সবসময় � ধা� পেছন� নিয়� যায়, (অর্থাৎ, ৯৪ নাম্বা� মৌলট� ২ট� প্রোটন � ২ট� নিউট্র� হারিয়� ৯২ নাম্বারে পরিণ� হয�)� অপরদিক�, যদ� নিউক্লিয়াসে� নিউট্রনটিক� কোনভাব� জো� কর� প্রোটন� পরিণ� কর� যায় (এব� ১ট� ইলেকট্রনকে লাথি দিয়� বে� কর� দেয়� যায়), তখ� সেটি � ধা� সামন� এগিয়ে যায়, এটিক� বেটা রেডিয়েশ� বলে। এভাব� ৯২ নাম্বা� মৌ� ৯৩ নাম্বা�-� পরিণ� হয়। পর্যায� সারণীতে যে ২৪টি ‘মানবসৃষ্ট� মৌ� রয়েছে, যেগুলো প্রকৃতিত� স্বাভাবিকভাব� নে�, সেগুলো� অনেকগুলো� এভাব� বেটা রেডিয়েশনে� মাধ্যম� পাওয়া গেছে� ১৯৪০ সালে ঠি� এভাবেই নতুন মৌ� নেপচুনিয়া� সংশ্লেষণ করেন বিজ্ঞানীরা; পৃথিবী তা� সাড়� � বিলিয়� বছরে� ইতিহাস� � বস্তুট� কখনো দেখেনি এর আগ�!
আলফা রেডিয়েশনে� ফল� যে আলফা পার্টিকে� নির্গত হয� (২ট� প্রোটন � ২ট� নিউট্র�), তাদে� গত� সেকেন্ডে ১৫ মিলিয়� মিটা�, � কারণেই তেজস্ক্রীয় পদার্থের কাছাকাছি যাওয়া আমাদের জন্য বিপজ্জনক, প্রচণ্� গতিত� DNAকে এর� ছিন্নভিন্ন কর� দেয়� ৮১ নাম্বা� মৌ� থ্যালিয়ামকে উত্তপ্� কর� গ্যা� বানিয়� প্রচণ্� চাপে রেখে যদ� এর দিকে আলফা পার্টিকে� ছুঁড়ে মারা হয�, তাহল� প্রত� কয়ে� হাজা� থ্যালিয়াম পরমাণু� মাঝে ১ট� স্বর্ণ� পরিণ� হয়। মধ্যয��গ� বিশেষত শীষা থেকে স্বর্ণ তৈরী করবা� নেশায় বহ� বহ� আলকেমিস্� যুগে� পর যু� ঘু� হারা� কর� গেছেন। তাঁদের বহ� আরাধ্য সে রেসিপিটা আজ হাতে� এত কাছে!
আলফা রেডিয়েশ� যেমন শুধু ভারী মৌলগুলোর ক্ষেত্রে� ঘট�, বেটা’র ক্ষেত্রে তা নয়। যে কো� মৌলই বেটা রেডিয়েশনে অং� নেয়, বিশেষত যাদে� নিউট্র� সংখ্যা বেশী� কিছু নির্দিষ্� সংখ্যক নিউট্রনে� জন্য বেটা রেডিয়েশ� বেশী ঘট�, যেগুলোকে ম্যাজি� নাম্বা� বল� যায়� প্রকৃতিত� যত পটাসিয়া� (K) আছ�, তা� প্রায় সবখানে� ১৯টি প্রোটন � ২০টি নিউট্র� আছ�, কিন্তু �.০১�% K-তে ২১টি নিউট্র� থাকায় এর� বেটা রেডিয়েশনে ভীষণ আগ্রহী� এটিক� K-40 বল� হয়। আমাদের খাবারে� মাঝে K সবচেয়� বেশী আছ� কলায়। আপনি যদ� � বছ� ধর� প্রতিদিন ১৪টি কর� কল� খা�, তাহল� শরীরে� জন্য ক্ষতিকার� তেজস্ক্রীয়তা� যে সীমা (� সিভার্টে� �/৫০� ভা�) সেটি ছুঁয়ে যাবে�, এব� আপনা� শরীরে একটি মিনি-চেরনোবিল ঘটিয়ে ফেলত� পারবেন!
অ্যাসিডে� সংজ্ঞা কি হওয়� উচিৎ � নিয়� অনেক তর্কাতর্কি হয়েছে ইতিহাস�, তব� বর্তমানে সবচেয়� গ্রহণযোগ্য সংজ্ঞা হচ্ছ� অ্যাসি� এম� একটি যৌ� যা পানিতে ভেঙে প্রোটন (H+ আয়ন) ছেড়� দেয়� এম� লাগামছাড়া ১ট� প্রোটন নিজে� দিকে ইলেকট্রনকে টেনে হিঁচড়� নিয়� আসবা� জন্য মুখিয়� থাকে� কাঁচ বা প্লাস্টিকে পরমাণুগুলো� বন্ধ� শক্ত বল� অ্যাসি� সেখানে বেশী জো� খাটাতে পারেনা, কিন্তু দুর্বল বন্ধ� পেলে� (যেমন আমাদের শরী�) অ্যাসি� তা� মাস্তানী দেখিয়� দেয়� অ্যাসি� তা� এই প্রোটনটি ছেড়� দেবা� জন্য কতখানি উন্মুখ-এর ওপরই নির্ভর কর� অ্যাসিডে� শক্ত�, যে স্কে� দিয়� এট� মাপা হয�, সেটিকে বল� PKa স্কেল। রিখটার স্কেলে যেমন প্রতিট� সংখ্যা আগের সংখ্যা� চেয়� ১০গু� বড�, PKa স্কেলে� ঠি� তা�, তব� � স্কেলট� কা� কর� বিপরী� দি� থেকে� ভিনেগারে� PKa �, পালং শাকে’র অক্সালিক অ্যাসিডে� �, অর্থাৎ অক্সালিক অ্যাসি� ভিনেগারে� চেয়� ১০গু� বেশী শক্তিশালী।ওদিকে ক্রোমি� অ্যাসিডে� PKa �, মানে অক্সালিক অ্যাসিডে� চেয়� তা �,০০� গু� শক্তিশালী (ভুলে� খেতে যাবে� না!)�
যে সক� অ্যাসিডে� প্রোটন ধর� রাখা� কো� ইচ্ছেই নে�, যে কো� ছুতোতে প্রথমে� ছেড়� দেয়, তাদে� সুপারঅ্যাসিড বলে। সালফিউরি� অ্যাসিডক� আমরা অত্যন্� শক্তিশালী অ্যাসি� বল� জানি, এর PKa -৩। পারক্লোরিক অ্যাসি� একটি সুপারঅ্যাসিড, যা� PKa -১০, সালফিউরি� অ্যাসিডে� চেয়� ১অ মিলিয়� গু� শক্তিশালী� এখানেই শে� নয�, ট্রিফ্লি� অ্যাসিডে� PKa -১৪, সালফিউরিকে অ্যাসিডে� চেয়� তা ১০� বিলিয়� গু� বেশী শক্ত� ধরে। অন্তর্জালে সন্ধান করলে সচরাচর ফ্লুওরোঅ্যান্টিমনি� অ্যাসিডক� সবচেয়� শক্তিশালী অ্যাসি� হিসেবে পাওয়া যায় (PKa -১৯), তব� একেও বালখিল্য বানিয়� দিতে পারে এম� অ্যাসিডও মানু� বানিয়েছ�, কিন্তু সেটা এতটা� ভয়ঙ্ক� যে এখ� পর্যন্� নাকি একবারই তা কর� হয়েছে� সুপা� অ্যাসি� যেহেতু H-কে প্রথ� সুযোগে� বে� কর� দেয়, তা� সবচেয়� শক্তিশালী অ্যাসিডট� এম� হওয়� চা� যেখানে H কারো সাথে বন্ধ�-� বানাতে চাইবেনা। He পর্যায� সারণী’র সবচেয়� অনাগ্রহী মৌ�; কারো সাথে� তা� বন্ধনে আগ্র� নেই। ১৯২৫ সালে প্রকৃতির সাথে যুদ্� কর� রীতিমত� গায়ের জো� খাটিয়� হিলিয়াম হাইড্রাই� নামক সুপারঅ্যাসিডটি বানানো হয�, এর PKa -৬৯!
PKa-স্কেলট� কিভাবে কা� কর� তা নিয়� অনেকের প্রশ্ন থাকত� পারে� এট� pH-এর মতোই� আমরা জানি ৮১-কে আমরা ৩^� হিসেবে লিখত� পারি� লগের হিসেবে�
Log ৮১= ৪। যদ� এক বোতল অ্যাসিডে ১০�,০০০ট� H আয়ন থাকে, তাহল� তা� লগ নিলে পা�Log (১০) ১০�,০০� = �বেশী� ভা� অ্যাসিডে� আসলে H থাকে খু� কম পরিমাণ�; H-এর ঘনত্� �.০০০০� থেকে � এর মধ্যেই সীমাবদ্ধ� এই সংখ্যাগুলোকে আমরা যেহেতু ১০^-�, এভাব� লিখি, তা� সে� বিয়োগ চিহ্নটিক� লগের সামন� নিয়� এস� নতুন ভাবে প্রকাশ করিঃ-Log �.০০০০০১=�; যদ� অনেক বেশী ঘন অ্যাসি� হয� তাহল� হয� -Log �=১। pH-এর p এসেছ� potenz শব্দটি থেকে যা� আক্ষরি� অর্থ� “১�-এর ওপ� যে ঘাতট� বসবে� (pH = -Log (10)� pH দিয়� মাপা হয� অ্যাসিডে H-এর পরিমাণ, PKa দিয়� মাপা হয� অ্যাসিডে� শক্ত�, অর্থাৎ প্রোটন ছেড়� দিতে অ্যাসিডট� কতখানি উৎসাহী� যেহেতু খু� অল্প H-� অ্যাসি� থেকে বেরিয়� আস�, তা� Ka-এর মা� হিসেবে আমরা অনেক বড� সব ঋণাত্ন� নাম্বা� পাই।
শে� করছি মানবসৃষ্� একটি মৌলে� গল্প দিয়�; ৯৫ নাম্বা� মৌ� আমেরিসিয়ামে� না� রাখা হয়েছে আমেরিক� মহাদেশ দু'টি� নামে� � মৌলট� আমাদের বাসা/ অফিসের স্মো� ডিটেক্টর� হরহামেশা ব্যবহৃ� হচ্ছে। স্মো� ডিটেক্টর দু'টি ধাতব পাতে� মাঝে ফাঁক� জায়গা রেখে তৈরী কর� হয়। আমেরিসিয়া� ক্রমাগ� আলফা পার্টিকে� নির্গত কর�, ফল� সে� ফাঁক� জায়গা দিয়েও বিদ্যু� চলাচ� করতে থাকে� যখনি আগুন লেগে ধোঁয়া উৎপন্ন হয�, সে� ধোঁয়া গিয়� পা� দু'টি� মাঝে� ফাঁক� জায়গাটিকে আটকে দেয়, ফল� বিদ্যুতে� চলাচ� ব্যহ� হয়। ব্যস! ভীষণ মাথা ধরান� আওয়াজ� অ্যালার্� বেজে ওঠে।
March 20, 2021
I'll be honest - I wasn't expecting to like this book. But James' writing style is so dynamic and entertaining that I quite enjoyed this the whole way through. Plus I learned a lot!
Displaying 1 - 30 of 180 reviews
Can't find what you're looking for?
Get help and learn more about the design.