Núcleos atómicos: Procesos de relajación nuclear

Cuando los estados de espín nuclear degenerados se alinean con o contra un campo magnético aplicado según la distribución de Boltzmann, sus momentos magnéticos precesan alrededor del eje z.

Recordemos que el exceso de población en el estado de energía más baja da como resultado una magnetización neta, M, a lo largo del eje z, sin contribución neta de los componentes transversales en el plano xy.

Tras la excitación, con una radiación de radiofrecuencia adecuada, los núcleos absorben energía.

La distribución aleatoria de los momentos magnéticos se vuelve ligeramente coherente con la fase, lo que provoca la inclinación del vector de magnetización neto.

La excitación continua puede igualar las poblaciones en los estados de espín superior e inferior. El sistema de centrifugado se satura y la señal de absorción disminuye.

Los espines nucleares excitados deben ahora sufrir una relajación y volver a la distribución de población de equilibrio.

Cuando la tasa de relajación es mayor o igual que la tasa de excitación, se mantiene el exceso de población y se observa una señal.

Durante la relajación, se pierde la coherencia y la magnetización neta se restablece al valor de equilibrio.