Noyaux atomiques : spin nucléaire

Toutes les particules atomiques possèdent un moment angulaire intrinsèque, ou « spin ». Les électrons, les protons et les neutrons ont chacun une valeur de spin de moitié.

Contrairement aux électrons, les protons et les neutrons dans les noyaux peuvent avoir des spins plus élevés, mais les valeurs sont toujours des demi-entiers.

Toutes les particules d’un noyau contribuent au spin nucléaire global, I.

Dans les noyaux, les protons s’apparient aux protons, et les neutrons s’apparient aux neutrons. Les particules appariées contribuent à zéro spin net au noyau. Ainsi, un noyau de spin non nul a au moins une particule non appariée.

Si le nombre de protons ou de neutrons est impair, le spin nucléaire est un demi-entier en raison du proton ou du neutron non apparié.

De même, si le nombre de neutrons et de protons est impair, le spin nucléaire est un entier non nul.

Même si tous les noyaux avec des spins non nuls sont actifs par RMN, les noyaux de demi-spin - avec une distribution de charge sphérique et des champs symétriques - sont préférés pour les études RMN.