التألق بالرنين النووي

التألق الرنيني النووي ( NRF ) هو عملية نووية تمتص فيها النواة فوتونات عالية الطاقة تُسمى أشعة غاما ثم تُطلقها . تحدث تفاعلات التألق الرنيني النووي عادةً عند طاقات أعلى من 1 ميغا إلكترون فولت، وتستهدف معظم تجارب التألق الرنيني النووي النوى الثقيلة مثل اليورانيوم والثوريوم . ^{[ 1 ]} وهو يُشابه التألق الرنيني الذري في الأطياف النووية.

في درجات الحرارة المنخفضة، عندما لا تتراجع النوى بعد انبعاث الفوتون، تُعرف هذه الظاهرة بتأثير موسباور .

تنتج تفاعلات التألق بالرنين النووي عن امتصاص النواة وانبعاثها اللاحق لفوتونات عالية الطاقة ( أشعة غاما ). فعندما تصطدم أشعة غاما بالنواة، تُثار النواة (أي أن النظام النووي، كمجموعة كمومية، ينتقل إلى حالة طاقة أعلى). ومثلما يحدث في الإثارة الإلكترونية، تتحلل النواة عائدةً إلى حالتها الأرضية، مطلقةً فوتونًا عالي الطاقة عند عدد من الطاقات المنفصلة الممكنة. وبالتالي، يمكن قياس التألق بالرنين النووي باستخدام التحليل الطيفي . ويمكن تحديد النوى من خلال النمط المميز لقمم انبعاث التألق بالرنين النووي، على الرغم من أن تحليل التألق بالرنين النووي أقل وضوحًا بكثير من تحليل الانبعاثات الإلكترونية التقليدية. ^{[ 2 ]}

مع ازدياد طاقة الفوتونات الساقطة، يقل متوسط ​​المسافة بين مستويات الطاقة النووية . بالنسبة للنوى ذات الطاقة العالية (أي الفوتونات الساقطة التي تزيد طاقتها عن 1 ميغا إلكترون فولت تقريبًا )، قد يكون متوسط ​​المسافة بين مستويات الطاقة أقل من متوسط ​​عرض كل رنين في الرنين النووي المغناطيسي . عند هذه النقطة، لا يمكن تحديد تباعد الذروة تحليليًا، بل يجب الاعتماد على تطبيقات متخصصة للأساليب الإحصائية لمعالجة الإشارات .

تُستخدم هذه العملية لفحص الشحنات بحثًا عن الممنوعات. وهي أكثر فعالية بكثير من استخدام الأشعة السينية وحدها، لأن الأشعة السينية لا تُظهر سوى شكل المادة المراد فحصها. أما باستخدام تقنية التألق بالرنين النووي، فيمكن تحديد التركيب الجزيئي، وبالتالي التمييز بين الملح والكوكايين دون الحاجة حتى إلى فتح العبوة. ^{[ 3 ]}