Глава 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПЕЧЕНИ

2.1. ЯДЕРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС

Многие атомные ядра обладают собственным моментом количества движения, определяемым величиной I (h/2π), где h - постоянная Планка, а I - спиновое квантовое число (спин), которое может быть целым, полуцелым или равным нулю. Ядра с I≠0 имеют магнитный момент, вектор которого параллелен вектору момента количества движения. Такие ядра называются магнитными. Связь между значениями магнитного момента ? и спина определяется следующим соотношением: ? = γ (I h/π), где γ - гидромагнитное соотношение, постоянное для данного атомного ядра и равное отношению магнитного момента ядра к механическому моменту [2, 4].

У протонов и нейтронов атомных ядер I = 1/2, поэтому, зная число протонов и нейтронов, образующих данное ядро, можно предсказать спин ядра. Если порядковый номер элемента в таблице Менделеева чётный и чётно массовое число элемента, то I = 0. Следовательно, магнитные моменты протонов и нейтронов скомпенсированы. Такие ядра немагнитны и непригодны для МРС - ¹²₆C, ¹⁶₈O. Если массовое число чётное, а порядковый номер нечётный, то спин ядра будет целый - ¹⁴₇N, ²₁D.

Наконец, если массовое число нечётное (чётное число протонов и нечётное количество нейтронов или наоборот), ядро имеет полуцелый спин. Именно такие ядра наиболее пригодны для МРС - ¹₁H, ¹⁹₉F, ³¹₁₅P, ¹³₆C [2, 4]. Некоторые свойства наиболее важных из них представлены в таблице 1.

Таблица 1. МР-свойства изотопов, наиболее важных для МР-спектроскопии

Вне магнитного поля магнитные моменты ядер направлены хаотично. Но, попадая под действие сильного внешнего магнитного поля, которое составляет основу МР-томографа, все они выстраиваются параллельно основному магнитному вектору В₀. При этом (если I = 1/2) ядра с магнитным моментом располагаются на двух уровнях с энергиями +?B₀ и -?В₀, т. е. по направлению поля В₀ или против него.