Resonancia Magnetica
Páginas: 8 (1771 palabras)
Publicado: 10 de marzo de 2013
Resonancia Nuclear Magnética
Resumen
La resonancia magnética nuclear (RMN) es un fenómeno físico basado en las propiedades mecánico-cuánticas de los núcleos atómicos. RMN también se refiere a la familia de métodos científicos que explotan este fenómeno para estudiar moléculas (espectroscopia de RMN), macromoléculas (RMN biomolecular), así como tejidos y organismos completos (imagenpor resonancia magnética).
1. Introducción
La resonancia magnética hace uso de las propiedades de resonancia aplicando radiofrecuencias a los átomos o dipolos entre los campos alineados de la muestra, y permite estudiar la información estructural o química de una muestra. La RM se utiliza también en el campo de la investigación de ordenadores cuánticos. Sus aplicaciones más frecuentes seencuentran ligadas al campo de la medicina, la bioquímica y la química orgánica. Es común denominar "resonancia magnética" al aparato que obtiene imágenes por resonancia magnética (MRI, por las siglas en inglés de "Magnetic Resonance Imaging").
2. Marco Teórico
[pic]
Raymond Damadian Vahan, un estadounidense-armenio médico e inventor de la primera RM (resonancia magnética) dela máquina de exploración - una de las herramientas de diagnóstico más útiles de nuestro tiempo.
La resonancia magnética nuclear fue descrita y medida en rayos moleculares por Isidor Rabi en 1938.1 Ocho años después, en 1946, Félix Bloch y Edward Mills Purcell refinan la técnica usada en líquidos y en sólidos.
Purcell había trabajado en el desarrollo del radar y sus aplicaciones durantela Segunda Guerra Mundial en el Lab de Radiación del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Su trabajo durante tal proyecto fue producir y detectar energía de radiofrecuencias, y sobre absorciones de tales energías de RF por la materia, precediendo a su codescubrimiento de la RMN.
Ellos se dieron cuenta de que los núcleos magnéticos, como 1H (protio) y 31P, podían absorber energía de RF cuando erancolocados en un campo magnético de una potencia específica y así lograban identificar los núcleos. Cuando esa absorción ocurre, los núcleos se describen como estando en resonancia. Diferentes núcleos atómicos dentro de una molécula resuenan a diferentes frecuencias de radio para la misma fuerza de campo magnético. La observación de tales frecuencias resonantes magnéticas de los núcleos presentes enuna molécula permite al usuario entrenado descubrir información esencial, química y estructural acerca de las moléculas.
El desarrollo de la resonancia magnética nuclear como técnica de química analítica y de bioquímica fue paralelo con el desarrollo de la tecnología electromagnética y su introducción al uso civil.
Principio físico
Espín nuclear
Las partículas elementales que componenal núcleo atómico (neutrones y protones), tienen la propiedad mecánico-cuántica intrínseca del espín. El espín de un núcleo está determinado por el número cuántico del espín I. Si el número combinado de protones y neutrones en un isótopo dado es par, entonces I = 0, i. e. no existe un espín general; así como los electrones se aparean en orbitales, de igual manera se asocian neutrones y protones ennúmeros pares (que también son partículas de espín ½ y por lo tanto son fermiones) para dar un espín general = 0.
Un espín distinto a cero, I, está asociado a un momento magnético distinto a cero, μ:
[pic]
en donde γ es la proporción giro magnética. Esta constante indica la intensidad de la señal de cada isótopo usado en RMN.
El momento angular asociado al espín nuclearesta cuantizado. Esto significa que tanto la magnitud como la orientación del momento angular están cuantizadas (i.e. I solo puede tomar valores en un intervalo restringido). El número cuántico asociado se conoce como número cuántico magnético, m, y puede tomar valores enteros desde +I hasta -I. Por lo tanto, para cualquier núcleo, existe un total de 2I+1 estados de momento angular.
El...
Resumen
La resonancia magnética nuclear (RMN) es un fenómeno físico basado en las propiedades mecánico-cuánticas de los núcleos atómicos. RMN también se refiere a la familia de métodos científicos que explotan este fenómeno para estudiar moléculas (espectroscopia de RMN), macromoléculas (RMN biomolecular), así como tejidos y organismos completos (imagenpor resonancia magnética).
1. Introducción
La resonancia magnética hace uso de las propiedades de resonancia aplicando radiofrecuencias a los átomos o dipolos entre los campos alineados de la muestra, y permite estudiar la información estructural o química de una muestra. La RM se utiliza también en el campo de la investigación de ordenadores cuánticos. Sus aplicaciones más frecuentes seencuentran ligadas al campo de la medicina, la bioquímica y la química orgánica. Es común denominar "resonancia magnética" al aparato que obtiene imágenes por resonancia magnética (MRI, por las siglas en inglés de "Magnetic Resonance Imaging").
2. Marco Teórico
[pic]
Raymond Damadian Vahan, un estadounidense-armenio médico e inventor de la primera RM (resonancia magnética) dela máquina de exploración - una de las herramientas de diagnóstico más útiles de nuestro tiempo.
La resonancia magnética nuclear fue descrita y medida en rayos moleculares por Isidor Rabi en 1938.1 Ocho años después, en 1946, Félix Bloch y Edward Mills Purcell refinan la técnica usada en líquidos y en sólidos.
Purcell había trabajado en el desarrollo del radar y sus aplicaciones durantela Segunda Guerra Mundial en el Lab de Radiación del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Su trabajo durante tal proyecto fue producir y detectar energía de radiofrecuencias, y sobre absorciones de tales energías de RF por la materia, precediendo a su codescubrimiento de la RMN.
Ellos se dieron cuenta de que los núcleos magnéticos, como 1H (protio) y 31P, podían absorber energía de RF cuando erancolocados en un campo magnético de una potencia específica y así lograban identificar los núcleos. Cuando esa absorción ocurre, los núcleos se describen como estando en resonancia. Diferentes núcleos atómicos dentro de una molécula resuenan a diferentes frecuencias de radio para la misma fuerza de campo magnético. La observación de tales frecuencias resonantes magnéticas de los núcleos presentes enuna molécula permite al usuario entrenado descubrir información esencial, química y estructural acerca de las moléculas.
El desarrollo de la resonancia magnética nuclear como técnica de química analítica y de bioquímica fue paralelo con el desarrollo de la tecnología electromagnética y su introducción al uso civil.
Principio físico
Espín nuclear
Las partículas elementales que componenal núcleo atómico (neutrones y protones), tienen la propiedad mecánico-cuántica intrínseca del espín. El espín de un núcleo está determinado por el número cuántico del espín I. Si el número combinado de protones y neutrones en un isótopo dado es par, entonces I = 0, i. e. no existe un espín general; así como los electrones se aparean en orbitales, de igual manera se asocian neutrones y protones ennúmeros pares (que también son partículas de espín ½ y por lo tanto son fermiones) para dar un espín general = 0.
Un espín distinto a cero, I, está asociado a un momento magnético distinto a cero, μ:
[pic]
en donde γ es la proporción giro magnética. Esta constante indica la intensidad de la señal de cada isótopo usado en RMN.
El momento angular asociado al espín nuclearesta cuantizado. Esto significa que tanto la magnitud como la orientación del momento angular están cuantizadas (i.e. I solo puede tomar valores en un intervalo restringido). El número cuántico asociado se conoce como número cuántico magnético, m, y puede tomar valores enteros desde +I hasta -I. Por lo tanto, para cualquier núcleo, existe un total de 2I+1 estados de momento angular.
El...
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