Núcleos atômicos: Tipos de relaxamento nuclear

O relaxamento em sistemas de RMN é um decaimento exponencial de primeira ordem e pode ocorrer por mecanismos de spin-rede ou spin-spin.

A rede de spin ou relaxamento longitudinal ocorre principalmente por meio de interações dipolo-dipolo magnético com o ambiente, onde o núcleo excitado transfere energia para um dipolo magnético próximo, geralmente um próton em queda.

O relaxamento spin-rede restaura a distribuição de Boltzmann, e o tempo de relaxamento spin-rede, T₁, indica a meia-vida média de um núcleo no estado excitado.

Para líquidos, os valores de T₁ podem variar de 0,01 a 100 segundos, dependendo do tipo de núcleo, sua localização dentro de uma molécula, o tamanho da molécula e a temperatura.

O relaxamento spin-spin ou transversal ocorre no plano transversal quando a interação spin-spin entre os núcleos precessores causa defasagem.

O relaxamento spin-spin é governado pela constante de tempo T₂, que geralmente é mais curta que T₁.

Embora o relaxamento seja essencial para evitar a saturação e obter um sinal detectável, altas taxas de relaxamento resultam no alargamento da linha. A meia-vida ideal para um núcleo excitado varia de 0,1 a 10 segundos.