안녕하세요,

사실 화학전공자는 아니라서 잘은 모릅니다만, Radiologie의 MRT의 원리와 결국은 같은 것 같아 조금 관심이 가서 답글을 달아봅니다.


원자핵은 전자들로 겹겹이 둘러싸여 있는 구조를 가지고 있지요. 껍질 수가 많은 경우(즉 에너지준위가 높은 경우) 최외각 전자 하나를 떼어내려면 많은 에너지가 소요될 것 같지만 실제로는 그보다 적은 에너지가 소요된다고 알고 있습니다. 왜냐하면 겹겹이 둘러싼 전자들이 원자핵과 최외각전자간의 인력을 abschirmen 하기 때문이지요. 이걸 화학에서는 영어표현 'shielding effect'를 그대로 가져와서 사용하고 있습니다만, 굳이 번역을 한다면 대충 '차단, 차폐' 정도로 쓰이는 것 같습니다. (영어나 독어가 일본어로 번역된것을 그대로 가져다 쓰는 것인지는 잘 모르겠네요).

여기까지는 물론 일반화학수준의 상식이긴 합니다만... 만일 어떤 분자가 자기장속에 놓여지게 되면 분자를 이루는 원자핵들도 자기장의 영향을 받게 되겠지요. 그런데 개별 원자핵들은 여러겹의 전자껍질층으로 싸여 있으니 외부 자기장으로부터 받는 영향도 분명히 'abgeschirmt' 될겁니다. 다만 원자도 어떤 원소냐에 따라(즉 원소 종류에 따라) Abschirmung의 정도가 다르니 원자핵의 Resonancefrequenz도 당연히 달라지게 되어 각각 차별화된 신호로 측정이 될거구요. 이것을 'δ' 라는 Konstant로 표현하는 것 같더군요.

뭐, 이미 다 아시는 거고 구체적이고 전문적인 답변을 구하시는거라면 죄송합니다...

• 추천 1

아니요 제가 원하던 답변입니다!! 명쾌하게 설명해주셔서 감사합니다..!
아 이제야 책에서 왜 이렇게 설명이 들어 갔는지 이해가 됩니다..막연히 보호일까? 라는 생각은 했는데... 제가 화학을 한국어로 사실 공부한 적이 없어서 재수강임에도 막막한 부분이 많습니다..ㅜㅜ 죽어라 책은 읽는데 100번을 보고 또 봐도 너무 생소해서..ㅎㅎ;;
 특히 이 부분에서는 독일친구들조차도 많이 어려워 하다보니 저에겐 더욱 배로 어렵게 느껴져서 놓치는게 좀 있나봐요..^^;

윗분이 설명을 잘 해주셨는데요. 조금 덧 붙여서 설명해드리겠습니다.

자기장 내에서 핵의 spin 에 따라서 에너지가 나뉘는 것은 이미 아시고 계실겁니다. 그런데 핵 주위의 전자밀도에 따라서 핵이 느끼는 "실질적인 자기장" 은 상황마다 다르게 됩니다. 일반 물리에서 전자기장이 형성되면 이 자기장을 상쇄시키는 방향으로 전기가 흐르는 것을 배우셨을 겁니다.

전자가 있기 때문에, 원자내에서도 동일하게 적용됩니다. 자기장을 윗 방향으로 걸어주면 전자들에 의한 상쇄자기장이 아랫방향으로 걸립니다. 이 상쇄자기장은 전자밀도와 관련이 있구요. 핵의 에너지 splitting은 걸어준 자기장과 상쇄자기장의 차이에 비례합니다. 그래서 낮은 전자밀도를 가지면 핵을 exciting 시키는데 높은 주파수의 전자기파가 필요하게 됩니다. (chemical shift 가 증가합니다.)

아마 Abschirmung 이 상쇄자기장 (diamagnetic shielding)을 의미하는 것 같습니다.
( shielding 이긴 하지만  윗분이 말씀하신 것과는 개념상 다를 수도 있습니다.)