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Verkannte
Gefahr "Elektrosmog" - wissenschaftliche Infos
Magnetische Resonanzen und Wirkungen gepulster Magnetfelder auf
Moleküle
Dauerbefeldungen mit gepulster HF ausreichender Intensität
werden mit Fehlausrichtungen von Spins quittiert!
Lehrbuch
für physikalisch Chemie,
Peter W. Atkins
Lincoln College, Oxford, GB
3. Auflage, 2001, ISBN 3 - 527 - 30236 - 0
Wirkmodell
Spinrelaxation
....ein weiterer komplexer Prozeß spielt ebenfalls eine Rolle
bei der Relaxation. Im klassischen Bild stellen wir uns jeden magnetischen
Kern als kleinen Stabmagneten vor. In einem äußeren Feld
gerät ein Stabmagnet in eine Bewegung, die als Präzision
bezeichnet wird, er kreiselt dabei um die Richtung des Feldes. Die
Geschwindigkeit dieser Drehbewegung ist der Stärke des Feldes
proportional. Stellen sie sich vor, es gelingt, die Spins einer
Probe für einen Augenblick mit exakt dem Winkel bezüglich
der Feldrichtung auszurichten. Wenn jeder der Spins eine etwas andere
Larmorfrequenz hat (auf alle wirkt ein leicht unterschiedliches
Magnetfeld), kommt es zu einem fortschreitenden Auffächern.
Im thermischen Gleichgewicht liegen alle Stabmagnete mit zufallsverteilten
Winkeln bezüglich der Richtung des äußeren Feldes
vor. ......
In jedem Fall reagieren Spins auf lokale
magnetische Felder, die bewirken, daß sie sich in verschiedenen
Richtungen drehen. Es gibt jedoch einen tief greifenden
Unterschied zwischen den beiden beschriebenen Prozessen.
Um einen Übergang von Beta nach Alpha zu induzieren eignet
sich am besten ein lokales Magnetfeld, das nahe an der Resonanzfrequenz
oszilliert. Ein solches Feld, kann durch ein rotierendes Molekül
in einer flüssigen Probe hervorgerufen werden. Wenn die Bewegung
des Moleküls langsam im Vergleich zur Resonanzfrequenz ist,
dann stellt sich ein lokale Magnetfeld ein, das zu langsam ist,
um Übergänge zu induzieren. Deshalb ist T1 zu lang. Wenn
die Taumelbewegung viel schneller als die Resonanzfrequenz erfolgt,
kann das oszillierende Feld Übergänge effektiv induzieren.
....
Um eine Spin-Spin-Relaxation zu bewirken,
eignet sich am Besten ein lokales Feld... Zur Untersuchung von Spinrelaxationen
kommen fortgeschrittenen Techniken zum Einsatz, die mit Pulsfolgen
im Hochfrequenzbereich die Spins in spezielle Orientierungen zwingen
und die Rückkehr zum Gleichgewicht aufzeichnet:
Anmerkung von wissenschaft unzensiert
eine Rückkehr ist bei Dauerpulsbelastung natürlich nicht
möglich!
Dafür bieten sich hauptsächlich zwei Anwendungsmöglichkeiten:
Erstens liefern Relaxationsstudien Informationen über die Beweglichkeit
von Molekülen oder Molekülgruppen. Beispielsweise erhalten
wir ein aussagekräftiges Bild von der Beweglichkeit von Alkylgruppen,
wenn wir die Relaxationszeiten von Protonen in den Kohlenwasserstoffketten
von Mizellen und Bilayern untersuchen. Dies verhilft uns zum Verständnis
der Dynamik in Zellmembranen. Zweitens hängen Realxationszeiten
vom Abstand des Kerns von der Quelle der elektromagnetischen Strahlung
ab. die dessen Relaxation hervorruft. Die Quelle kann ein anderer
magnetischer Kern im gleichen Molekül sein.
Der
Kern-Overhauser-Effekt
Besonders ein auf der Spin-Relaxation beruhender
Effekt ist von beträchtlichem Interesse, weil der die Bestimmung
der Konformation von Proteinen und anderen biologischen Makromolekülen
erlaubt, wenn diese in ihrer natürlichen wässrigen Umgebung
vorliegen. Um mit dem Effekt vertrau zu werden, betrachten wir ein
einfaches Systems AX, indem zwischen zwei Spins eine Dipol-Dipol-Wechselwirkung
vorliegt. Bestrahlen wir das System mit Hochfrequenzstrahlung genau
bei der Resonanzfrequenz von X mit ausreichend hoher Intensität,
so sättigen wir den entsprechenden Übergang, stellen jedoch
dabei fest, dass die Resonanz von A beeinflusst wird: Sie kann verstärkt,
abgeschwächt oder sogar von einer Absorption in eine Emission
verkehrt werden. Die Veränderung einer Resonanz durch die Sättigung
einer anderen bezeichnet man als Kern-Overhauser-Effekt.
Elektrochemie
Die Wanderung von Ionen
Ein Ion in einer Lösung ist beweglich und reagiert auf die
Anwesenheit eines elektrischen Feldes.
Während ein Ion in einer Lösung wandert, transportiert
es Ladung und es kommt ein elektrischer Strom zu Stande. Unser Körper
ist elektrischer Leiter und ein Teil der Gedanken, die sie beim
Lesen diese Buches haben, lässt sich auf die Wanderung von
Ionen durch die Membranen der Nervenzellen unseres Gehirns zurückführen
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