|
'''Ядерний магнітний резонанс (ЯМР)''' — це явище резонансного поглинання радіочастотних хвиль деякими [[ядро атома|ядрами атомів]], що розміщені у зовнішньому [[магнітне поле|магнітному полі]]. Найчастіше ЯМР досліди проводять на ядрах атомів [[Водень|водню]], тобто на [[Протон|протонах]], або на ядрах [[Ізотоп|ізотопу]] вуглецю <sup>13</sup>С. МетодНа настількибазі чутливийЯМР була розвинута [[ЯМР-спектроскопія|ЯМР-спектроскопія]], що чіткодозволяє розрізняєз властивостівиликою ядерточністю розрізняти ядера елемента за їхніми властивостями в різному оточенні в молекулі.
===Історія===
У конденсованій речовині ЯМР вперше спостерігали в [[1946]] році [[Фелікс Блох|Ф. Блох]] (Felix Bloch) і Е. М. Парселл (Edward Mills Purcell), які були удостоєні за це [[Нобелівська премія з фізики|Нобелівскої премії]] в [[1952]] році.
===Застосування===
Відкриття ЯМР спричинило революцію в методах ідентифікації органічних сполук.
Ядерний магнітний резонанс також знайшов широке застосування в фізиці, біології, медецині, [[Неруйнівний контроль|неруйнівному контролі]] та індустрії. З допомогою ЯМР можна вивчати взаємодію між ядерними магнітними моментами а також магнітну взаємодію ядер з електронними спінами і орбітальними магнітними моментами. Аналіз [[ЯМР-спектроскопія|ЯМР-спектрів]] використовується для визначення структури і складу хімічних сполук. Поряд з методом дифракції [[Рентгенівське випромінювання|рентґенівських променів]] ЯМР використовують для встановлення структури біологічних макромолекул. Цей метод стає особливо важливим коли досліджувана речовина знаходится в розчині і її не можливо [[Кристали|кристалізувати]]. Побудована на базі ЯМР магнітно-резонансна томографія широко використовується в медицині для дослідження внутрішніх органів і біологічних тканин. З допомогою модерної ЯМР техніки, що прцює в магнітних полях розсіяння, проводятся підповерхневі досліження. Це дає змогу контролювати процеси виготовлення бетону, сушіння деревини, перевіряти якість автомобілних шин. ЯМР також використовується для дослідження геологічних порід і пошуку нафти і природнього газу.
===Основний прнцип===
Тут ''D'' це константа, яка може бути виражена через фундаментальні фізичні константи. Вектор r з'єднує обидва ядра. В останньому гамільтоніані два перші доданки описують Зеєманівську взаємодію обидвох електронів з постійнам магнітним полем а останній доданок відповідає за магнітну дипольну взаємодію між ними. Тому гамільтоніан ''H'' можна схематично записати у вигляді ''H'' = ''H''<sub>Z</sub> + ''H''<sub>DD</sub>, де ''H''<sub>DD</sub> це гамільтоніан магнітної дипольної взаємодії.
===Історія===
==Чутливість ядер==
У конденсованій речовині ЯМР вперше спостерігали в [[1946]] році [[Фелікс Блох|Ф. Блох]] (Felix Bloch) і Е. М. Парселл (Edward Mills Purcell), які були удостоєні за це [[Нобелівська премія з фізики|Нобелівскої премії]] в [[1952]] році.
{| class="wikitable"
![[Ізотоп]]
===Застосування===
!Width="150"|Природна <br> росповсюдженість<br> (%)
Відкриття ЯМР спричинило революцію в методах ідентифікації органічних сполук.
![[Спін]]
Ядерний магнітний резонанс також знайшов широке застосування в фізиці, біології, медецині, [[Неруйнівний контроль|неруйнівному контролі]] та індустрії. З допомогою ЯМР можна вивчати взаємодію між ядерними магнітними моментами а також магнітну взаємодію ядер з електронними спінами і орбітальними магнітними моментами. Аналіз [[ЯМР-спектроскопія|ЯМР-спектрів]] використовується для визначення структури і складу хімічних сполук. Поряд з методом дифракції [[Рентгенівське випромінювання|рентґенівських променів]] ЯМР використовують для встановлення структури біологічних макромолекул. Цей метод стає особливо важливим коли досліджувана речовина знаходится в розчині і її не можливо [[Кристали|кристалізувати]]. Побудована на базі ЯМР магнітно-резонансна томографія широко використовується в медицині для дослідження внутрішніх органів і біологічних тканин. З допомогою модерної ЯМР техніки, що прцює в магнітних полях розсіяння, проводятся підповерхневі досліження. Це дає змогу контролювати процеси виготовлення бетону, сушіння деревини, перевіряти якість автомобілних шин. ЯМР також використовується для дослідження геологічних порід і пошуку нафти і природнього газу.
!Width="150"|[[Магнітний момент]] μ<br> (-{A·m}-²)
!Width="150"|Електричний квадрупольний (момент<br> ([[''e'']]×10<sup>-24</sup> -{cm}-²)
!Width="150"|Частота на 7 [[Тесла|T]]<br> (-{MHz}-)
!Width="150"|Відносна чутливість
|-
|<sup>1</sup>-{H}-
|99,984
|1/2
|2,79628
|
|300,13
|1
|-
|<sup>2</sup>-{H}-
|0,016
|1
|0,85739
|2,8 x 10<sup>-3</sup>
|46,07
|0,0964
|-
|<sup>10</sup>-{B}-
|18,8
|3
|1,8005
|7,4 x 10<sup>-2</sup>
|32,25
|0,0199
|-
|<sup>11</sup>-{B}-
|81,2
|3/2
|2,6880
|2,6 x 10<sup>-2</sup>
|96,29
|0,165
|-
|<sup>12</sup>-{C}-
|98,9
|0
|
|
|
|
|-
|<sup>13</sup>C
|1,1
|1/2
|0,70220
|
|75,47
|0,0159
|-
|<sup>14</sup>N
|99,64
|1
|0,40358
|7,1 x 10<sup>-2</sup>
|21,68
|0,00101
|-
|<sup>15</sup>N
|0,37
|1/2
|−0,28304
|
|30,41
|0,00104
|-
|<sup>16</sup>O
|99,76
|0
|
|
|
|
|-
|<sup>17</sup>O
|0,0317
|5/2
|−1,8930
|−4,0 x 10<sup>-3</sup>
|40,69
|0,0291
|-
|<sup>19</sup>F
|100
|1/2
|2,6273
|
|282,40
|0,834
|-
|<sup>28</sup>Si
|92,28
|0
|
|
|
|
|-
|<sup>29</sup>Si
|4,70
|1/2
|−0,55548
|
|59,63
|0,0785
|-
|<sup>31</sup>P
|100
|1/2
|1,1205
|
|121,49
|0,0664
|-
|<sup>35</sup>Cl
|75,4
|3/2
|0,92091
|−7,9 x 10<sup>-2</sup>
|29,41
|0,0047
|-
|<sup>37</sup>Cl
|24,6
|3/2
|0,68330
|−6,2 x 10<sup>-2</sup>
|24,48
|0,0027
|}
|
