هسته های فعال MR

هسته های فعال MR

اساس MRI مبتنی بر حرکت اسپینی هسته های خاص موجود در بافت های زنده است. این اسپین از اسپین های فردی پروتون ها و نوترون های درون هسته، ناشی می شود. زوج های ذرات زیر اتمی به طور خودکار در جهات مخالف حرکت اسپینی انجام می دهند اما با سرعت یکسان . در هسته هایی که عدد جرمی زوج است، یعنی تعداد پروتو ن ها برابر با تعداد نوترون ها است، نیمی از اسپین ها در یک جهت و نیمی دیگر در جهت مخالف قرار دارند، خود هسته اسپین خالص ندارد. اما، در هسته هایی با عدد جرمی فرد، یعنی جایی که تعداد نوترون ها اندک ی بیشتر یا کمتر از تعداد پروتون ها می باشد، جهات اسپین ها یکسان و مخالف نمی باشد، بنابراین خود هسته یک اسپین خالص یا گشتاور زاویه ای دارد. اینها را هسته های فعال MR می نامند.

هسته های فعال MR با مرتب شدن محور چرخش آنها در جهت یک میدان مغناطیسی خارجی مشخص می شوند . این مرتب شدن به این دلیل رخ می دهد که دارای گشتاور زاویه ای یا اسپین هستند و ، چون دارای پروتون هایی با بار الکتریکی مثبت هستند، بار الکتریکی پیدا می کنند. قوانین القاء الکترومغناطیس به سه نیروی مجزای بار، حرکت و مغناطیس - اشاره دارد و بیان می دارد که اگر دو تا از اینها حضور داشته باشد، آنگاه سومی به طور خود به خود القاء می شود. هسته های فعال MR که یک بار خالص و اسپین (حرکت) دارند، به طور خود به خود یک گشتاور مغناطیسی پیدا می کنند و می توانند در یک میدان مغناطیسی خارجی مرتب شوند. 

مثال های مهمی از هسته های فعال، به همراه اعداد جرمی آنها در زیر فهرست می شود:

هیدروژن 1 کربن 13 نیتروژن 15 اکسیژن 17 فلور 19 سدیم 23 فسفر 31

همراستایی alignment به صورت مجموع کل گشتاورهای مغناطیسی هسته ای اندازه گیری می شود و به صورت یک کمیت برداری بیان می گردد. شدت گشتاور مغناطیسی کل برای هر هسته اختصاصی است و تعیین کننده حساسیت به تشدید مغناطیسی می باشد