חשיבות ספין פרוטון המימן ב-MRI MRI - מושגי יסוד ופיזיקה

ספין2חשיבות ספין פרוטון המימן ב-MRI: לחלקיקים, כגון פרוטון המימן עליו מבוצעת המניפולציה של פולסי רדיו במהלך סריקת ה-MRI, ישנה תכונה אשר נקראת ספין (Spin). ללא הספין והנקיפה המתווספת אליו, אי אפשר היה לקבל את סיגנל התהודה המגנטית ולהצליח לבצע סריקת MRI (ויותר מכך, ללא ספין כל החומר ביקום היה קורס לתוך עצמו)- אז מהו בעצם אותו ספין?

משמעות המילה "ספין" באנגלית היא סחרור או סיבוב. אפשר אפוא לומר, באופן פשטני, שמשמעות המושג ספין בהקשר של הפרוטון הוא סיבוב הפרוטון סביב צירו (שמו העברי של הספין הוא "סחריר". השם ממחיש את סוג התנועה: סחרור, בדומה לסביבון או לכדור הארץ, המסתובבים על ציר).ואולם הדברים אינם פשוטים כל כך; הספין הוא למעשה תכונה מופשטת שאי-אפשר להעניק לה ביטוי מוחשי מדויק. לכן בפיזיקה ספין אינו מוגדר כסיבוב, אלא כדרגת חופש פנימית של החלקיק הקשורה לתכונותיו המגנטיות. בדומה לתכונות של מטען חשמלי או מסה, כך גם הספין היא תכונה של חלקיק, הקשורה למגנטיות ומאפשרת היווצרות שדה מגנטי סביבו.

הספין מקבל ערכים ברווחים של מספר חצי שלם. לפרוטונים, אלקטרונים ונייטרונים (הנקראים פרמיונים) יש ספין חצי. תכונת הספין אחראית לתכונות רבות של החומר ומאפשרות את היכולת לקבל את סיגנל התהודה המגנטית בסריקת ה-MRI (ובספקטרוסקופית NMR).

 

קישור לספר "MRI המדריך המלא – רפואה ופיזיקה נפגשות" המסביר את תפקידו של הספין בסריקת ה-MRI ונושאים קשורים רבים נוספים