MRI装置の前身の「NMR装置」は？

 

現在では、日本はもとより、世界中の病院の臨床現場で病巣発見や診断に利用されている【ＭＲＩ装置(核磁気共鳴イメージング)】。

この装置の開発の母体となったものに、【ＮＭＲ(核磁気共鳴)装置】というものがあります。

全国の理工系大学や民間企業の研究所には「必ず」といって良いほど置かれている分析装置であり、いまでは、

「有機化学はもとより薬学・天然有機化合物の分野、高分子化学・材料工学、農業化学・物理化学・医化学」

と、およそ「化学」と名の付く広い研究分野で、物質の分子構造の解析には不可欠の分析装置となっています。

非破壊的に物質を分析できるＮＭＲ装置の歴史は、

米国のＯ・スターンによる分子線の実験成功(１９４３年ノーベル賞受賞)、
Ｌ・Ｌ・ラビによる核磁気モーメントの発見(１９４４年ノーベル賞受賞)

に始まります。

これらの発見原理を結合させて化学領域に持ち込み、独自の観測を行ったのが、Ｅ・Ｍ・パーセルとＦ・ブロッホらの科学者たちです。

２人はそれぞれ別々に、「核誘導法」と「共鳴吸収法」を用いて、マイクロ波により吸収されたエネルギーの吸収と放出の過程を観測しました。
(１９５２年・ノーベル賞を受賞しました)

ＮＭＲの原理としては、【すべての物質は、「水」＝Ｈ2Ｏのように、分子という化合物として存在】しています。

分子をさらに細かくすると、原子団となります。
(原子団は、数種の原子が結合して出来上がったもの)

各原子の真ん中には「原子核」とその周りを回る「電子」があり、たなびく雲のように【電子は原子核を取り巻いて】います。

原子の真ん中にある原子核は「＋(プラス)の電気」を、周りを回っている電子は「－(マイナス)の電気」を持ちます。

原子の大きさは、１億分の１センチほどで、原子核と周囲の電子は、「回転運動によって電流を生み、磁力線を発生」しています。

簡単にまとめると、【原子核と電子は、ごく微細な電気エネルギーを生みながら、Ｎ極とＳ極を持つ極小の磁石である】という様になります。

 

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