Spectre RMN du nitrate de mmonium. Crédit :Galina Kupriyanova
Une équipe de chercheurs de l'Institut des sciences physiques et mathématiques et des technologies de l'information de l'Université fédérale de la Baltique Immanuel Kant (BFU), avec leurs collègues de l'Université technique de Gebze, utilisé la résonance magnétique nucléaire pour détecter les liquides contenant de l'azote toxiques et inflammables. L'étude a été publiée dans Physique chimie .
La résonance magnétique nucléaire (RMN) est l'effet de l'absorption ou de l'émission d'énergie par une substance qui contient des noyaux de spin non nul dans son champ magnétique externe. L'ensemble des lignes de résonance est individuel pour chaque substance et est utilisé pour l'identification. Plus le champ magnétique est fort, plus les chercheurs peuvent obtenir d'informations sur la structure de la substance. Les signaux RMN les plus intenses sont observés dans les noyaux d'hydrogène.
Les physiciens ont suggéré une nouvelle méthode de détection d'explosifs et de liquides toxiques contenant de l'azote basée sur la méthode de relaxation RMN dans un champ magnétique faible sur les noyaux d'azote 14 N. Ils ont également développé un protocole de mesures qui peut être utilisé dans les procédures de filtrage de sécurité. Selon les scientifiques, traditionnel 1 La méthode RMN H ne peut pas être utilisée à un poste de contrôle car le matériel est trop massif et coûteux, et l'analyse prend trop de temps. La méthode basée sur l'étude 14 Les signaux de relaxation RMN (relaxométrie RMN) permettent une approche technique différente réduisant les coûts d'installation et d'exploitation et accélérant les processus analytiques. Un autre avantage de l'approche suggérée est l'analyse des 14 Signaux de relaxation RMN N qui ne dépendent pas de l'interaction intermoléculaire et ne dépendent que faiblement de la concentration de la substance.
Dans leur travail, les scientifiques ont mesuré la 14 Temps de relaxation RMN R dans les liquides. Ils ont analysé trois groupes de substances contenant de l'azote :les liquides explosifs et inflammables, composés avec un groupe nitrate (azote lié à trois atomes d'oxygène); et les substances toxiques avec un atome d'azote non lié à l'oxygène. Par conséquent, les scientifiques ont découvert une gamme de valeurs de temps de relaxation typiques des explosifs et des substances toxiques. Cette plage peut être utilisée pour leur identification.
« Dans ce travail, nous avons montré que 14 RMN La RMN est une méthode efficace pour détecter de grandes quantités de substances dangereuses contenant de l'azote. Nous avons résolu un certain nombre de problèmes techniques associés aux basses fréquences de résonance et aux larges bandes de spectre RMN. Nous avons également réussi à détecter 14 Signaux RMN N de différentes substances à base d'azote et obtention de paramètres de relaxation du signal. La majorité des liquides toxiques et inflammables mesurés dans notre travail se caractérisent par des temps de relaxation courts. C'est ainsi qu'ils peuvent être séparés d'autres matériaux relativement sûrs. Un avantage important de la méthode de relaxométrie RMN suggérée est le peu de temps nécessaire pour détecter les substances dangereuses, " dit le professeur Galina Kupriyanova, l'auteur de l'étude, et docteur en physique et mathématiques.
Selon les chercheurs, Les appareils portables de relaxation RMN modernes sont suffisamment précis pour détecter les substances dangereuses aux points de contrôle.
