Химическая энциклопедия

ЯДЕРНЫЙ КВАДРУПОЛЬНЫЙ РЕЗОНАНС

(ЯКР), явление резонансного поглощения или излучения радиочастотной электромагн. энергии в-вом, обусловленное зависимостью части энергии электрич. электронно-ядерных взаимод. от взаимной ориентации сферически несимметричных распределений зарядов атомного ядра и электронных оболочек.
В силу квантовомех. причин изменение ориентации атомного ядра относительно окружающих его электронов и зарядов имеет дискретный характер, что вызывает появление системы уровней энергии, между к-рыми возможны переходы с частотойQ.>Стимулирование переходовQпри наблюдении ЯКР происходит при наложении на образец переменных электрич. или магн. полей. Мерой отклонения зарядового распределения атомного ядра от сферич. симметрии является его электрич. квадрупольный моментeQ(ядерная константа). Неоднородность электрич. поля, создаваемого электронами атомов и молекул в месте расположения атомного ядра, определяется тензором градиента напряженности электрич. поля (ГЭП)ij. >Из экспериментально наблюдаемых спектров ЯКР можно определить константу ядерного квадрупольного взаимодействия2Qqzz(e ->элементарный электрич. заряд) и параметр асимметрии = | (xx - qyy)/zz, где |zz | > | qyy||xx|. Направление оси z совпадает с направлением оси квантования ориентации атомного ядра.
Сведения о2Qqzzм. б. получены из данных ЭПР, ЯМР мёссбауэровской спектроскопии, а также микроволновой и оптич. спектроскопии. Наиб. точные измерения производятся с помощью спектроскопии ЯКР в отсутствие внеш. постоянных электрич. и магн. полей в твердых телах (кристаллы, стекла, аморфные твердые тела, включая полимеры).Все изменения ГЭП происходят за счет электрич. вкладов, основными по величине из к-рых являются вклад валентных электронов и поляризация замкнутых оболочек атомного остова; вклад, меньший и сильно зависящий от природы внутри- и межмол. взаимод., вносят заряды, расположенные за пределами атомного радиуса.
Эксперименты с наложением внеш. постоянного магн. поля позволяют найти и направление макс. компоненты ГЭП (2Qqzz),т. е. направление оси квантования, совпадающее с направлением оси простой хим. связи. Возможно также решение обратной задачи: по зеемановским расщеплениям в спектрах ЯКР определить величину и направление локального магн. поля.
Сопоставление2Qqzzи в ряду однотипных соед. дает возможность определить особенности относит. электронно-ядерных движений при межконфигурационных переходах.
Наложение внеш. постоянного электрич. поля напряженностиzпозволяет определить полевые постоянные частот ЯКРдvQ/дEz,>пропорциональные атомной поляризуемости. СопоставлениеQидvQ/дEzв рядах однотипных соед. позволяет найти значения напряженности электрич. полей.
Основные спектральные параметры ЯКР: частотаQ, ширина линии времена квадрупольной спин-решеточной (Т1) и спин-спиновой релаксации (Т2). Диапазон наблюдаемых измененийQдля разл. элементов и типов связи 0,1-1000 МГц. Диапазон изменений для мол. кристаллов и аморфных тел с ван-дер-ваальсовыми межмол. взаимод.-0,001-2% отQ ,>что обусловлено статистич. разбросом ГЭП и свидетельствует о степени структурной упорядоченности в-ва. Диапазоны изменений времени релаксации - от неск. микросекунд до секунд (Т2) и часов (Т1) в зависимости от т-ры и характера тепловых движений молекул и их фрагментов.
ЯКР используют для изучения внутри- и межмол. взаимодействий. Исследование закономерностей взаимного влияния атомов в соед. переходных и непереходных элементов дает сведения о пространств, структуре молекул, их электронном строении, распределении внутримол. электрич. полей и связи этих характеристик с реакционной способностью. При исследовании межмол. взаимод. получают сведения о распределении электростатич. полей в кристаллах, неупорядоченных твердых телах и твердых р-рах. Изучение твердых р-ров дает сведения о закономерностях распределения примесей, симметрии их расположения и природе межмол. взаимодействий. ЯКР позволяет изучать природу внутри- и межмол. координации, включая закономерности комплексообразования. По спектрам ЯКР полимеров получают сведения о взаимном расположении атомов в макромолекуле, их упорядоченности и подвижности. ЯКР используют для изучения сегаетоэлектриков, ферромагнетиков, сверхпроводников, полупроводников и т. п.

Лит.:Семин Г. К. Бабушкина Т. А., Якобсон Г. Г., Применение ядерного квадрупольного резонанса в химии, Л., 1972; Гречишкин B. C., Ядерные квадрупольные взаимодействия в твердых телах, М., 1973; Сафин И. А., Осокин Д. Я., Ядерный квадрупольный резонанс в соединениях азота, М., 1977.

Г.К. Семин.

  1. ядерный квадрупольный резонанс—ЯКР резонансное поглощение электромагнитной энергии в кристаллах обусловленное переходами между энергетическими уровнями образующимися в результате взаимодействия ядер об...Большая Советская энциклопедия II
  2. ядерный квадрупольный резонанс—ЯДЕРНЫЙ КВАДРУПОЛЬНЫЙ РЕЗОНАНС ЯКР резонансное поглощение радиоволн обусловленное квантовыми переходами ядер между энергетическими состояниями с различной ориентацией эл...Большой Энциклопедический словарь V
  3. ядерный квадрупольный резонанс—ЯКР резонансное поглощение радиоволн обусловленное квантовыми переходами ядер между энергетич. состояниями с разл. ориентацией электрич. квадрупольного момента ядра. Испо...Естествознание. Энциклопедический словарь
  4. ядерный квадрупольный резонанс—ядролы квадрапольд резонанс...Орысша-қазақша «Электроника, радиотехника және байланыс» терминологиялық сөздік
  5. ядерный квадрупольный резонанс—сокр. ЯКР nuclear quadrupole resonance NQR...Русско-английский словарь по физике
  6. ядерный квадрупольный резонанс—nuclear quadrupole resonance...Русско-английский словарь по электронике
  7. ядерный квадрупольный резонанс—Kernquadrupolresonanz...Русско-немецкий политехнический словарь
  8. ядерный квадрупольный резонанс—Kernquadrupolresonanz...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
  9. ядерный квадрупольный резонанс—Kernquadrupolresonanz...Русско-немецкий химический словарь
  10. ядерный квадрупольный резонанс—rsonance nuclaire quadripolaire...Русско-французский словарь по химии
  11. ядерный квадрупольный резонанс—jadern kvadruplov rezonance...Русско-чешский словарь
  12. ядерный квадрупольный резонанс—ЯДЕРНЫЙ КВАДРУПОЛЬНЫЙ РЕЗОНАНС ЯКР резонансное поглощение радиоволн обусловленное квантовыми переходами ядер между энергетическими состояниями с различной ориентацией эле...Современный энциклопедический словарь
  13. ядерный квадрупольный резонанс—ЯКР резонансное поглощение радиоволн атомными ядрами уровни крых вырожденные по спину расщеплены вследствие взаимодействия электрич. квадрупольного момента ядра с градие...Физическая энциклопедия
  14. ядерный квадрупольный резонанс—ЯКР резонансное поглощение эл.магн. энергии в кристаллах обусловленное квант. переходами между энергетич. уровнями образующимися в результате взствия ядер обладающих элек...Физическая энциклопедия