核磁気共鳴とは何ですか？

すべての磁気核は、磁場内にある場合、および特定の他の条件が満たされている場合、核磁気共鳴（NMR）と呼ばれる特性を持っています。これらの原則に従って、さまざまな種類のテクノロジーが開発されています。これらには、さまざまな種類の医療イメージングと分光法が含まれます。

核磁気共鳴は、磁場内の核に振動する電磁パルスが核に適用されると、個々の核がエネルギーを吸収し、そのエネルギーを特定のパターンで放出するという事実にかかっています。エネルギーの吸収と放出のパターンは、磁場の強度と特定の他の変数に依存します。これらのパターンを調べることにより、物理学者は原子核の量子機械的特性を調査することができます。化学者はNMRテクノロジーを使用してサンプルの化学的および構造組成を探求することができ、医学では、核磁気共鳴技術はしばしば使用されるタイプの医療イメージング装置の基礎ですment。

すべてのNMRテクノロジーは、 spin と呼ばれるプロパティにも依存しています。特定の原子核がスピンしているかどうかを決定するとき、原子の核の数がカウントされます。核子は、陽子と中性子に与えられた集団名です。核内の陽子と中性子の数が奇数である場合、核が持つスピンの量はゼロより大きくなります。したがって、その核はスピンの特性を持っていると言われています。スピンを持つ核は、NMRテクノロジーを使用して調べることができます。

核磁気共鳴分光法では、核磁気共鳴分光計と呼ばれる機械を使用して、特定のサンプル内の核のタイプ、数、および配置に関する情報を取得します。たとえば、化学者によるNMRスペクトルの分析では、サンプル内に存在するさまざまな種類の化学物質に関する情報と、異なる分子の構造を提供できます。レスプレゼント。たとえば、NMR分光法は、核酸とタンパク質がどのように構造化されているかを理解するのに役立っており、これらの分子がどのように機能するかについての手がかりも提供しています。

核磁気共鳴イメージングの基礎は、異なる分子の共振周波数がそれらに適用される磁場の強度に比例するという事実に依存しています。サンプルが振動する磁場内に配置されると、サンプル内の核の共振周波数は、そのフィールド内のどこにあるかによって異なります。これらのバリエーションを使用して、サンプル自体の画像を構築できます。

医学では、この手法は一般に磁気共鳴画像法、またはMRIとして知られています。この医療イメージング機器は、磁場を使用して、水に存在する水素原子を揃えています。人体には大部分の水が含まれているため、この方法で水素原子を調整すると、身体の内部構造。スピンの所有は、この技術の重要な概念です。これは、スピンを持つ水素原子が、接着されている他の種類の分子、さらには近くに配置されている分子の種類に応じて、磁場に異なる反応をするためです。

NMRテクノロジーには、他にも多くの理論的および実用的なアプリケーションがあります。石油および天然ガス産業は、NMRテクノロジーを使用して、これらの燃料の堆積物を見つけるために地球の岩の探索を支援しています。サンプルを調べる際のNMRテクノロジーの最も重要な用途の1つは、サンプルを破壊せずに行われることです。これは、NMRテストを、リスクを大幅に減らして繊細または危険なサンプルで実行できることを意味します。