O que é ressonância magnética nuclear?
Todos os núcleos magnéticos possuem uma propriedade chamada ressonância magnética nuclear, ou NMR, quando estão dentro de um campo magnético e quando outras condições são atendidas. Uma gama de diferentes tipos de tecnologia foi desenvolvida de acordo com esses princípios. Isso inclui vários tipos de imagens médicas e espectroscopia.
A ressonância magnética nuclear depende do fato de que, quando um pulso eletromagnético oscilante é aplicado aos núcleos dentro de um campo magnético, os núcleos individuais absorvem energia e liberam essa energia em padrões específicos. O padrão de absorção e liberação de energia depende da força do campo magnético e de outras variáveis. Ao examinar esses padrões, os físicos são capazes de investigar propriedades mecânicas quânticas dos núcleos atômicos. Os químicos podem usar a tecnologia de RMN para explorar a composição química e estrutural das amostras e, na medicina, a tecnologia de ressonância magnética nuclear é a base de um tipo de equipamento de imagem médica frequentemente usado.
Toda a tecnologia NMR também depende de uma propriedade chamada spin . Ao determinar se um dado núcleo atômico possui spin, o número de núcleons no átomo é contado. O nucleon é o nome coletivo dado aos prótons e nêutrons. Se o número de prótons e nêutrons em um núcleo for um número ímpar, a quantidade de rotação que o núcleo tem é maior que zero. Diz-se que esse núcleo possui a propriedade de rotação. Qualquer núcleo que possua spin pode ser examinado usando a tecnologia NMR.
Na espectroscopia de ressonância magnética nuclear, uma máquina chamada espectrômetro de ressonância magnética nuclear é usada para obter informações sobre o tipo, número e disposição dos núcleos em uma determinada amostra. A análise de um espectro de RMN por um químico, por exemplo, pode fornecer informações sobre os diferentes tipos de produtos químicos presentes em uma amostra, bem como a estrutura das diferentes moléculas presentes. A espectroscopia de RMN, por exemplo, tem sido fundamental para entender como os ácidos nucleicos e as proteínas são estruturadas e também fornece pistas sobre como essas moléculas funcionam.
A base da ressonância magnética nuclear baseia-se no fato de que a frequência de ressonância de diferentes moléculas é proporcional à força do campo magnético que lhes é aplicado. Quando uma amostra é colocada dentro de um campo magnético oscilante, as frequências de ressonância dos núcleos dentro da amostra variam dependendo de onde elas estão localizadas dentro desse campo. Essas variações podem ser usadas para criar uma imagem da própria amostra.
Na medicina, essa técnica é conhecida como ressonância magnética ou ressonância magnética. Este equipamento de imagiologia médica utiliza campos magnéticos para alinhar os átomos de hidrogênio presentes na água. Como o corpo humano contém uma grande proporção de água, o alinhamento dos átomos de hidrogênio dessa maneira produz informações suficientes para criar uma imagem da estrutura interna do corpo. A posse de spin é um conceito importante nessa tecnologia. Isso ocorre porque os átomos de hidrogênio, que têm rotação, respondem diferentemente aos campos magnéticos, dependendo de quais outros tipos de moléculas estão ligados e até mesmo os tipos de moléculas nas quais estão posicionados.
A tecnologia NMR tem muitas outras aplicações teóricas e práticas. As indústrias de petróleo e gás natural usam a tecnologia NMR para ajudar na exploração das rochas da Terra para localizar depósitos desses combustíveis. Um dos usos mais significativos da tecnologia NMR no exame de amostras é que ela é feita sem destruir a amostra. Isso significa que os testes de RMN podem ser realizados em amostras delicadas ou perigosas com muito risco reduzido.