n análogo mecánico a la naturaleza magnética del núcleo es que es una masa giratoria con una pequeña carga neta positiva. Debido al movimiento de la carga eléctrica se crea un pequeño campo magnético.
En presencia de un campo magnético externo, el comportamiento puede ser comparado con el de un trompo (Figura 02-07).
Figura 02-07:
Una masa giratoria con una carga positiva neta creará un pequeño momento magnético μ (o espín). En presencia de un campo externo, B₀, el momento "precesará" alrededor de la dirección del campo externo.
Cuando el trompo está sometido a la gravitación de la tierra, su movimiento es complejo: gira sobre su propio eje y realiza un movimiento de precesión en relación con la dirección de la tierra. En este segundo movimiento el eje del trompo está inclinado con respecto a la dirección de la gravitación.
Si la gravitación estuviera ausente la precesión no sucedería. Las propiedades magnéticas de los núcleos atómicos los hacen precesar alrededor del campo externo.
De hecho, para los protones existen dos conos de precesión: uno para los núcleos en el estado de baja energía (representado en la Figura 02-07) y otro en la dirección opuesta, para los núcleos en el estado de alta energía.
La frecuencia ω de este movimiento de precesión viene dada por la siguiente ecuación, llamada Ecuación de Larmor:
ω es la frecuencia angular de Larmor (MHz), γ es la relación giromagnética (MHz/T) que viene dada por la relación entre las propiedades mecánicas y magnéticas del núcleo y depende del tipo de núcleo. B₀ es la fuerza del campo magnético en Tesla (T).
Esta es una de las pocas ecuaciones fundamentales para comprender la RMN, la IRM, su tecnología y sus aplicaciones.
En la Tabla 02-02 se muestran los valores de referencia para la ecuación de Larmor de algunos núcleos comúnmente utilizados en la imaginería y espectroscopia por RM. Nótese que dos núcleos con distintas relaciones giromagnéticas precesarán con diferentes frecuencias de Larmor si se colocan en el mismo campo magnético. En consecuencia sus frecuencias de resonancia serán diferentes.
La Tabla 02-03 muestra un resumen de frecuencias de excitación e intensidades de campo magnético típicas para los núcleos de hidrógeno, flúor, fósforo y sodio.
Tabla 02-02:
Valores magnéticos de algunos elementos comunes.
¹ Relación giromagnética: MHz/T; así que para obtener la frecuencia de resonancia, sólo se requiere multiplicar la cantidad citada por la fuerza del campo magnético;
² Abundancia relativa: porcentaje;
³ Sensibilidad relativa: en un campo constante teniendo en cuenta su abundancia relativa.
Tabla 02-03:
Dependencia de la intensidad del campo magnético y de la frecuencia de algunos núcleos comúnmente utilizados (valores redondeados).
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