Hiperpolarización con parahidrógeno

• Autores: Prina, Ignacio
• Año de publicación: 2012
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de grado
• Colaborador/a o director/a de tesis: Acosta, Rodolfo Héctor
• Materia: Resonancia magnética nuclear y relajación; Espectroscopía por RMN; Hiperpolarización; Parahidrógeno; Nuclear magnetic resonance and relaxation; NMR spectroscopy; Parahydrogen; Hyperpolarization
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Lic. en Física)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía y Física, 2012.
Fil: Prina, Ignacio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina.
Las señales obtenidas en Resonancia Magnética Nuclear (RMN) provienen de la diferencia de población entre estados de espines nucleares que se alinean paralelos o antipa- ralelos a un campo magnético externo. La población de estos estados responde a una distri- bución de Boltzmann, por lo cual la magnetización efectiva obtenida es muy pequeña dando lugar a señales que para determinados núcleos pueden ser extremadamente pequeñas. En la última década se han ampliado las estrategias para lograr manipular la distribución inicial del sistema, de manera de comenzar con una distribución de semiequilibrio que produzca señales de RMN de hasta cuatro órdenes de magnitud más intensas que las señales térmicas. Este fenómeno es comúnmente conocido como hiperpolarización. Uno de los métodos que ganó más popularidad en los últimos tiempos consiste en la transferencia del alineamiento de los espines nucleares en parahidrógeno mediante reacciones químicas. En este trabajo se describe la construcción de un dispositivo experimental que permite la conversión parcial de ortohidrógeno a parahidrógeno junto con la teoría de hiperpolarización. Se describen dis- tintas estrategias para la transferencia de los estados cuánticos y los datos experimentales son contrastados con simulaciones mecánico-cuánticas.
The signals obtained in Nuclear Magnetic Resonance (NMR) come from the difference in population between nuclear spin states that are aligned parallel or antiparallel to an external magnetic field. The population of these states responds to a Boltzmann distribution, so the effective magnetization obtained is very small, giving rise to signals that for certain nuclei can be extremely small. In the last decade, strategies have been expanded to manipulate the initial distribution of the system, so as to start with a semi-equilibrium distribution that produces NMR signals up to four orders of magnitude stronger than the thermal signals. This phenomenon is commonly known as hyperpolarization. One of the methods that gained more popularity in recent times consists of transferring the alignment of nuclear spins in parahydrogen by chemical reactions. In this work, the construction of an experimental device that allows the partial conversion of orthohydrogen to parahydrogen together with the theory of hyperpolarization is described. Different strategies for the transfer of quantum states are described and the experimental data are contrasted with quantum-mechanical simulations.
Fil: Prina, Ignacio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina.