Nowy 8

przez relaksację rozumiemy powrót układu spinów jądrowych do stanu równowagi termodynamicznej. NMR jest zatem jedną ze spektroskopii absorpcyjnych.

Zastosowania iedvtuii

W biochemii wykorzystuje się metodę rezonansu jądrowo-magnetycznego - jest to metoda oznaczania zawartości wody i suchej substancji w produktach spożywczych. Wykorzystuje ona zjawisko pochłaniania energii pola elektromagnetycznego w zakresie fal radiowych przez jądra atomów wodoru (z wody) znajdujących się w badanym materiale. Metoda NMR jest jedną z dokładniejszych metod, dzięki której możemy otrzymać najwięcej powtarzających się wyników. Nadaje się ona do oznaczania zawartości wody w przedziale od 3 do 100%.

W medycynie zjawisko rezonansu magnetycznego stosuje się w ramach jednej z technik tomograficznych. którą nazywa się obrazowaniem rezonansu magnetycznego (MRI (ang. Magnetic Resonance Imaging lub znacznie rzadziej MRT, ang. Magnetic Resonance Tomography).

Podstawy fizyczne iedvtun

Niezerowy spin jądrowy posiadają praktycznie wszystkie atomy o nieparzystej liczbie nukleonów (np. wodór 1 -H, węgiel 13-C, azot 15-N, tlen 17-0, fluor 19-F, sód 23-Na i fosfor 31-P). W bardzo dużym uproszczeniu spin jądrowy można sobie wyobrazić jako ratowanie jadra wokół własnej osi. Jest on związany z wewnętrznym momentem pędu jądra. Każde jądro jest obdarzone dodatnim ładunkiem elektrycznym, stąd jego spin generuje bardzo słabe pole magnetyczne i jest źródłem momentu magnetycznego p.

Podstawą zjawiska NMR jest oddziaływanie spinów jądrowych z polami magnetycznymi:

f“,

•    stałym polem magnetycznym , które jest wytwarzane magnesami (oś Z jest osią magnesu spektrometru, w literaturze często zamiast pisze się ^n),

r,

•    zmiennym polem magnetycznym ^ ^r‘- ■ * , skierowanym prostopadle do osi Z (generowanym przez fale elektromagnetyczne w cewce spektrometru, w literaturze

T“,    —-

JL'*    D

~ y określane j est j ako ■*-■’ i ),

•    zmiennymi polami lokalnymi generowanymi przez sąsiednie jądra atomów oraz znajdujące się na nich chmury elektronowe.

W stałym polu magnetycznym Mi, [spin jądrowy] (s = 1/2) posiada dwie możliwe orientacje odpowiadające energii potencjalnej jądrowego momentu magnetycznego p w polu

magnetycznym h\\. Dla spinów połówkowych mamy dwa kierunki spinu względem pola: "w górę" lub "w dół". W mechanice kwantowej tym kierunkom odpowiadają dwa poziomy

energetyczne, czyli dwa stany własne z-towej składowej operatora momentu pędu jądra . Stanom własnym energii odpowiadają tzw. populacje, opisane statystyką Boltzmanna. W