違い

NMRとX線回折のしくみの違いを教えてください。

No.9 回答者： nigamushikun 回答日時： 2003/11/22 19:44

回答します。

ただし今回はNMRについてだけです。

ＮＭＲは反磁性物質に磁場をかけたときに起こる現象を指します。この現象を利用して、物理学、化学、生物学、工学、医学その他の広い分野で応用されています。

ＭＲＡはＮＭＲを生かした手法の一つですが、ＮＭＲ現象そのものでありＭＲＡは応用技術ですので、ＮＭＲをＭＲＡとみなすのは大間違いです。さらにＮＭＲは水素に特有の現象ではなく、多くの核で観察されます。非金属だけでなく、白金のような重金属のＮＭＲについても研究が進められています。水素核では、1Hだけではなく2Hの測定も可能です。1H核や13C核の測定では、2H核の吸収を利用して測定感度と分解能を稼いでいますし、1H核をロックシグナルに用いて2H核のスペクトルも当然測定可能です。

NMRとは核磁気共鳴という現象を示す言葉ですので、「水分の多い場所とそうでない場所とが白黒に色分けされて画面に表示されるもの」というのは星の数ほどある応用例の一例に過ぎません。

NMRは多くの化学物質の分析に必須なものです。化合物の分析だけではなく、分子の位挙動を熱力学的に、あるいは反応を動力学的に追跡するのに重要な役割を果たしています。したがって化学のカテゴリーにばっちりの質問です。「物理学」は適切なカテゴリーですが、「医学」よりは化学のほうがはるかに適切です。

厳密に説明するとわかりにくいことを、方便や省略を交えてわかりやすく解説していることを、「噛み砕いた説明」といいます。方便ではあるはずが無く、近似や巨視的はこのようなケースでは使いません。

最後に、ここは回答ではない書き込みをする場所ではありません。

No.8 回答者： futunohito 回答日時： 2003/11/17 18:59

Juliusさんのおっしゃるとおり，sanoriさんが説明されているのは，MRI(Magnetic Resonance Imagi

ng)，MRA(Magnetic Resonance Angiography)と呼ばれる画像診断のことでしょう．おおまかにいうと生体内の水分子の分布を画像化する方法で，ある意味sanoriさんの解説も全く間違っているということでもないと思いますが．

No.7 回答者： Julius 回答日時： 2003/11/17 11:54

NMRは、外部磁場によって分裂したエネルギー差に由来するスペクトルを

観測するもので、スピン量子数が0でない全ての原子核で測定できます。
だから磁性に邪魔されなければ1H (S = 1/2)も2H (S = 1)もNMRスペクトルを与えます。
私が測定したことのある核は、1H, 2H, 11B, 13C, 19F, 27Al, 29Si, 31P, 51Vなどで、
必要ならばCOSY, NOESYなども観測します。

X線回折は、Lacoonさんの書かれている通り、
Braggの回折条件などから結晶構造を同定するものです。
単結晶構造解析なら、反射強度・位相・回折幅などから分子構造まで推定されます。

No.6 回答者： sanori 回答日時： 2003/11/17 09:43

じゃじゃ～ん

われこそは「大間違いを恥ずかしげも無く書き込む輩」で～す！
皆さん、おはようございます。

さてぇー、、、おほん

厳密に説明するとわかりにくいことを、方便や省略を交えてわかりやすく解説していることを、一般に、「本質」か「近似」とか「巨視的」と呼びます。

医学においてＮＭＲが応用されているのは、水の多い場所とそうでない場所を特定するためであって、Ｃ１３等の場所を検出するためでないことは言うまでも無いことです。
（Ｃ１３を健康な人間の体内に何かしらの形で摂取させた上でＮＭＲを用いることは、実用上、まずないことですからね。）

ちなみに、一般相対性理論や半導体のバンド理論も「大間違い」とか「まったく大笑いだな。こんな理解じゃ零点だ。」ということになります。だけど、私個人の頭の中で暗算的に物理現象を理解するためには、これらの零点理論も必要です。

以上は、あくまでも私の個人的な見解ですので、あとの判断・評価は、皆さん各々にお任せいたします。

じゃー皆さん、バイバイ！　(^-^)Y

No.5 回答者： wolv 回答日時： 2003/11/17 02:11

詳しいしくみは、ＮＭＲ、Ｘ線回折をそれぞれ調べるべきだと思います。

おおざっぱな話をすると、ＮＭＲで得られるのは個々の原子の状態で、Ｘ線で得られるのは、結晶格子中での電子密度です。

おそらく、タンパク質や化学物質の立体構造や化学構造を調べるために使う場合を想定した質問だと思いますが、立体構造を１枚の写真に例えれば、ＮＭＲでわかるのは、その写真をジグソーパズルにしたときの、個々のピースが情報であり、Ｘ線結晶構造解析では、写真をすこしピンボケにしたような情報が得られます。

ＮＭＲでは、測定で得られた情報から、もとの立体構造をくみ上げる作業が必要になり、Ｘ線結晶構造解析では、ピンボケの情報に化学構造を当てはめる作業が必要になります。

ちなみに、あなたが大学生で、「ＮＭＲとＸ線回折のしくみの違いを述べよ」という課題が出てるのだとしたら、上記のようなことをそのまま書いてもあまり良い点をもらえるとは思いません。あしからず。

No.4 回答者： wolv 回答日時： 2003/11/17 01:49

とりあえず、

水素の場合、ＮＭＲで測定できるのは、2Ｈではなくて1Ｈです。

No.3 回答者： Lacoon 回答日時： 2003/11/16 21:57

まったく違うものです。

X線回折はBraggの回折条件から結晶構造を同定するものです。
NMRは強い磁場中に置かれたスピン量子数が奇数の核が外部から加えられたRFと共鳴する現象で、適用できるのは2H,13C,19Fなどです。これによって分子中の原子の結合状態が同定できます。

No.2 回答者： sanori 回答日時： 2003/11/16 21:50

ところで、この質問って「物理学」か「医学」のジャンルに入れたほうが．．．

おせっかいですみません

No.1 回答者： sanori 回答日時： 2003/11/16 21:48

Ｘ線回折は有名なので、他の方の解説にお任せするとして、私はＮＭＲの説明をしましょう。

ＮＭＲはＭＲＡとも言います。
Nucleonic Magnetic Resonance Analysis　核磁気共鳴
この現象は水素に特有の現象と考えてください。
体の中で水素を多く含むものと言えば、H2Oですよね。
要するに水分の多い場所とそうでない場所とが白黒に色分けされて画面に表示されるものと理解してほとんど間違いありません。