17.12.2003 r., godz.10:45 - 12:00
żródło: https://www.overlakehospital.org/sites/default/files/2016-10/computed-tomography.jpg
WYKŁAD 16:
TAJEMNICE JĄDROWEGO REZONANSU MAGNETYCZNEGO
prof. dr hab. Stefan Jurga
Wydział Fizyki, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
Film:
|
Odbiór obrazu wideo w tym oknie wymaga zaktualizowanej w przeglądarce instalacji wtyczki Wykład oraz jego transmisję i postprodukcję DVD |
Streszczenie:
W grudniu 1945 roku Purcell, Torrey i Pound po raz pierwszy zaobserwowali słabe sygnały elektromagnetyczne o częstości radiowej generowane przez jądra atomów wodoru zawarte w około 1 kg. zwyczajnej parafiny. Niezależnie i prawie równocześnie sygnały radiowe emitowane przez jądra atomów wodoru w wodzie zaobserwowali Bloch, Hansen i Packard. Te dwa eksperymenty dały początek nowej dziedzinie wiedzy, która dzisiaj znamy pod nazwą jądrowy rezonans magnetyczny (NMR), lub też rezonans magnetyczny (MR) jak to ma miejsce w przypadku zastosowań medycznych. Odkrycie to zostało wyróżnione w 1952 roku nagrodą Nobla. Odbierając ją Profesor Purcell wspominał mroźną zimę 1945 w czasie której prowadził pierwsze doświadczenia nad nowym zjawiskiem, wspominał leżący śnieg i pełne fascynacji nowe spojrzenie na ten śnieg jako zbiór protonów cicho precesujących w ziemskim polu magnetycznym. Mówił o zdumieniu i radości związanej z odkryciem tego subtelnego ruchu istniejącego w otaczających nas zwyczajnych przedmiotach, ruchu który daje się poznać tylko tym którzy go szukają. ( "... in the winter of our first experiments... looking on snow with new eyes. There the snow lay around my doorsteps - great heaps of protons quietly precessing in the Earth's magnetic field, ... I have not yet lost that sense of wonder, and delight, that this delicate motion should reside in all ordinary things around us, revealing itself only to him who looks for it". EM Purcell, Nobel lecture, 1952). Niezwykłe możliwości badawcze spowodowały burzliwy rozwój NMR. Obecnie zjawisko to wykorzystuje się nieomal we wszystkich dziedzinach wiedzy. Dostarcza ono informacji na temat właściwości atomów, struktury i konformacji molekuł (również bardzo złożonych molekuł biologicznych), pozwala śledzić oddziaływania oraz ruch molekuł w gazach, cieczach i ciałach stałych, umożliwia niedestrukcyjną obserwację struktur wewnętrznych obiektów, nieinwazyjny wgląd do wnętrza organizmów żywych i zrozumienie procesów nich zachodzących, w tym bardzo skomplikowanych procesów związanych z działaniem mózgu. W wykładzie rozważymy naturę magnetyzmu jądrowego i wyjaśnimy dlaczego jedne jądra mają właściwości magnetyczne a inne ich nie posiadają. Opiszemy ruch jąder magnetycznych umieszczonych w zewnętrznym polu magnetycznym, czyli precesję, która wywołała zdumienie Profesora Purcella. Powiemy co wpływa na częstość precesji i jak można ją mierzyć. Wyjaśnimy na czym polega zjawisko jądrowego rezonansu magnetycznego. Omówimy rozwój technik eksperymentalnych, a szczególnie wpływ, który na ten rozwój wywarło wprowadzenie do praktyki laboratoryjnej komputerów i magnesów nadprzewodzących. W końcu zademonstrujemy zjawisko i możliwości metod jądrowego rezonansu magnetycznego.
Sylwetka:
Stefan JURGA jest profesorem fizyki na Wydziale Fizyki UAM, kierownikiem Zakładu Fizyki Makromolekularnej. W latach 1996-2002 był rektorem UAM, 1999-2002 przewodniczącym Kolegium Rektorów Szkół Wyższych. Jego dorobek naukowy obejmuje ponad 120 prac opublikowanych w czasopismach o zasięgu międzynarodowym i 70 komunikatów wygłoszonych na zaproszenie instytutów badawczych w Europie i USA. Odbywał staże naukowe w University of Liege w Belgii oraz University of Illinois w USA. Był też profesorem wizytującym w University of Florida, Gainesville, Fl, USA, University of South Africa, Pretoria, SA , Joseph Stefan Institute, Ljubljana, Slovenia, Cornell University, Ithaca, N.Y, USA oraz State University of North Carolina, NC, USA. Zainteresowania naukowe prof. Stefana Jurgi koncentrują się wokół spektroskopii Magnetycznego Rezonansu Jądrowego.
