Методы гамма-резонансной спектроскопии

Гамма-резонансная ядерная флуоресценция, т. е, испускание и поглощение -квантов при ядерных переходах без затраты энергии на отдачу ядра, была открыта Р. Л. Мессбауэром в 1958 г. Эффект назван поэтому его именем, как и разработанный метод спектроскопии. Источником излучения и объектом, поглощающим его, являются ядра одного и того же изотопа, соответственно, в возбужденном и основном состояниях. В ядерной физике ядра с одинаковыми зарядами и массовыми числами, но разными энергиями и временами жизни (полураспада) называют изомерами. Бремя жизни изомеров играет огромную роль в гамма-резонансной спектроскопии, определяя ширину линий. Большим достоинством метода является высокая монохроматичность -излучения (узость линии) и высокое спектральное разрешение. Положение резонансного сигнала или так называемый изомерный сдвиг зависит от электронного окружения ядер. Метод мессбауэровской спектроскопии позволяет получить такие же данные о градиенте электрического поля на ядрах, как и метод спектроскопии ЯКР, [c.88]

ЯДЕРНАЯ ГАММА-РЕЗОНАНСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ КАК МЕТОД СТРУКТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КРИСТАЛЛОВ [c.196]

Быстрое развитие физических методов исследования позволило пролить дополнительный свет на строение и некоторые свойства комплексных соединений. В частности, это относится к исследованиям ферроцианидов методами гамма-резонансной спектроскопии и ядерного магнитного резонанса. [c.158]

В работе изучены окислительно-восстановительные свойства угля и сопутствую-щи.х углистых пород. Методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии установлено, что в минеральной части угля и углистых пород содержатся соединения "двухвалентного железа. Показана корреляция окислительно-восстановительных потенциалов систем уголь—раствор, углистые породы — раствор с ЭДС гальванического элемента, Библиогр. 5 ил. 1, табл. 4. [c.147]

Первые прямые данные о внутримолекулярной динамике этих белков были получены методом мессбауэровских меток (Г.И.Лихтенштейн, Е.Н.Фролов, В.И.Гольданский). Как показали опыты, в сухих образцах при температурах ниже 200 К колебания соответствовали обычным твердотельным колебаниям с амплитудой А я 0,001 нм. Однако при увеличении относительной влажности образцов свыше определенного критического значения возникает новый вид движения с А 0,02 0,05 нм и частотой у< >,10 с , что характеризует динамику внутримолекулярных колебаний. Увеличение подвижности, регистрируемое гамма-резонансной спектроскопией, хорошо коррелировало с данными об изотопном обмене водорода в миоглобине. Колебание гемовой группы начиналось при той же влажности, что и обмен во внутренних областях глобулы. При условиях, когда обмен охватывал участки, непосредственно прилегающие к гемовой группе, последняя включалась в диффузионное движение с у,- 10 с". [c.556]

На основании данных нейтронной и рентгеновской дифракции, гамма-резонансной спектроскопии (ГРС) и др. методов удалось подсчитать энтальпию такого разупорядочения (табл. 2.8). [c.56]

Часто необходимо знать, в какой форме присутствует данный элемент в образце породы или руды — в виде окисла, сульфида, сульфата и т. п. Эта область фазового анализа руд, минералов и горных пород — весьма трудная. Отдельные формы чаще всего выделяют избирательным растворением, но эти приемы в значительной мере эмпирические. Теоретические основы подбора селективных растворителей развиты недостаточно. Физические методы фазового анализа, за которыми, несомненно, будущее, пока применяются в ограниченном масштабе к числу этих методов относятся локальный рентгеноспектральный анализ, ядерная гамма-резонансная спектроскопия, метод ЭПР и некоторые другие. Накоплен относительно большой опыт фазового анализа руд цветных металлов (Н. А. Филиппова, Б. С. Христофоров). [c.111]

Немаловажную роль в распространении спектральных методов играет сложность и малая доступность спектральной аппаратуры. Все эти обстоятельства привели к тому, что в настоящее время для исследования адсорбции гамма-резонансная спектроскопия применяется для ограниченного числа систем [81]. Все большее распространение, особенно в последнее время, получают методы ядерного магнитного и электронного парамагнитного резонанса. Самое же широкое распространение получили методы оптической спектроскопии. [c.22]

Определенную информацию о структуре можно получить и другими методами 1) по данным о дипольном моменте, 2) о магнитной восприимчивости, 3) по интенсивности электронных спектров, 4) с помощью мессбауэровской (гамма-резонансной) спектроскопии и 5) по круговому дихроизму и путем изучения дисперсии оптического вращения. Эти физические методы имеют существенные ограничения в отношении числа и вида молекул, которые можно исследовать с их помощью, и некоторые другие недостатки. Эти методы не дают сведений о длинах связей и углах между ними. Более того, в некоторых случаях из-за сложности интерпретации данных могут быть сделаны неправильные выводы, поэтому эти методы редко используют в структурных исследованиях. [c.294]

Применение эффекта Мессбауэра как анализатора в методе меченых атомов позволило вскрыть во многом совершенно неожиданный механизм некоторых классических реакций химии неорганических координационных соединений (комплексообразование, окислительно-восстановительные превращения, изотопный обмен) и продемонстрировало несомненную кинетическую перспективность гамма-резонансной спектроскопии. [c.6]

Хотя метод ВУК в настоящее время не может дать однозначную информацию о после-эффектах ядерных превращений, его ценность при исследовании подобных процессов явна, особенно в сочетании с методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии. [c.265]

Оптические методы анализа основаны на измерении характе]5истик оптических свойств вещества (испускание, поглощение, рассеивание, отражение, преломление, дифракция, интерференция, поляризация света), проявляющихся при его взаимодействии с элекгромагнитшш излучением. По характеру взаимодействия электромагнитного излуч(шия с веществом оптические методы анализа обычно подразделяют на эмиссионный спектральный, атомно-абсорбционный, молекулярный абсорбционный спектральный (спектрофотометрия, фотоэлектроколориметрия), люминесцентный, нефелометрический, турбодиметрический, рефрактометрический, интерферометрическиг поляриметрический анализ, а также спектральный анализ на основе спектров комбинационного рассеяния (раман-эффект) и некоторые другие методы, также использующие взаимодействие электромагнитного поля с веществом — ядерный магнитный резонанс (ЯМР), электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), ядерная гамма-резонансная спектроскопия (эффект Мессбауэра) и т. д. [c.516]

Спектроскопия ядерного гамма-резонанса (мессбауэровская спектроскопия) позволяет обнаружить слабые возмущения энергетических уровней ядер железа окружающими электронами. Этот эффект представляет собой явление испускания или поглощения мягкого у-излучения без отдачи ядер. Интересующий нас ядерный переход с энергией 14,36 кэВ -происходит между состояниями / = % и / = 1/2 мессбауэровского изотопа Те, где I — ядер-ное спиновое квантовое число. Для регистрации спектров Месс-бауэра обычно требуется 1—2 мкмоля Те, содержание которого в природном железе составляет 2,19%. Для белка с молекулярным весом 50 ООО, который связывает 1 атом железа на молекулу, и в отсутствие изотопного обогащения это соответствует весу образца 2,5 г. Рассматриваемые здесь многоядерные белки содержат гораздо больше железа и вполне подходят для исследования методом ядерной гамма-резонансной спектроскопии. Широко исследуются четыре возможных типа взаимодействия между ядром Те и его электронным окружением изомерный сдвиг, квадрупольное расщепление, ядерные магнитные сверхтонкие взаимодействия, ядерные зеемановские взаимодействия. Применение мессбауэровской спектроскопии для изучения железосодержащих белков, относящихся к гемовым и железосерным, обсуждается в опубликованном недавно обзоре [78]. [c.347]

При изучении структуры полимерных материалов также эффективны методы электронного и парамагнитного резонанса, ядерной и гамма-резонансной спектроскопии, рентгеноспектрального анализа. Описания этих методов [c.36]

В ионном кристалле благородные газы могут образовывать соединения включения — клатраты. В этом случае атомы благородных газов сидят в более или менее глубоких ловушках, не теряя своего нейтрального характера. Возможны, однако, и зарядовые состояния с образованием истинной химической связи. В ЧИСТО диффузионных опытах вряд ли можно различить эти два случая, для этой цели следует привлечь такие методы, как ядерную гамма-резонансную спектроскопию (см. гл. XIV), но [c.150]

Метод ядерной гамма-резонансной спектроскопии (ЯГР-спектроско-пии) основан на наблюдении мессбауэровского эффекта. Метод ЯГР-спектроскопии применяется для установления характера химических связей в веществах, а также для исследования комплексных и элементоорганических соединений и т. п. [c.35]

К сходным выводам приводит изучение фоторецепторных мембран методом гамма-резонансной спектроскопии (аффект Мёссбауэра). В качестве метки применялся аскорбат железа, обогащенный изотопом Ге, источником у-излучения служил Со. [c.475]

Все большее применение находит метод микрорентгеноспект-рального анализа (локальный микроанализатор), идея которого заключается в следующем. Образец с хорошо отполированной поверхностью облучается узким сканирующим электронным пучком диаметром около 1 мкм. Характеристическое рентгеновское излучение, испускаемое при облучении атомами образца, анализируется электронным логическим блоком. Подвергая такому исследованию поперечные сечения образцов, содержащие реагенты и продукт взаимодействия, удается изучить распределение компонентов и фаз в зоне реакции, установить геометрию фронта реакции и найти характер и последовательность превращений при твердофазном взаимодействии. В ряде случаев полезную информацию о механизме реакции дает применение метода гамма-резонансной спектроскопии (эффект Мессбауэра), а также методов инфракрасной и эмиссионной микроскопии [71]. [c.117]

Для сравнения ряда лигандов на примере низкоспиновых шестикоординационных комплексов железа(П) ГеХгЬ использован метод гамма-резонансной спектроскопии (ГРС) [38, 73—75]. Величины парциальных изомерных сдвигов (п.и.с.) для каждого лигацда определяются суммарным а-донорным и я-акцепторным вкладом в связь металл—лиганд. Установленный на основании значений п.и.с. порядок лигандов коррелируется со спектрохимическим рядом лигандов. [c.174]

Для установления структур цис- и тгарамс-изомеров Ге(СК)2(СКВ)4 был использован рентгеноструктурный метод [96]. Для различения цис- и транс-изомеров шестикоординационных комплексов железа типа ГеХ2(СКВ)4 (X = С1, СК, ЗпС1з) был успешно применен метод гамма-резонансной спектроскопии [38, 73, 74, 94, 97 , 97а, 976]. С этой целью используются величины квадрупольного расщепления, которые для цис- и /пракс-изомеров относятся, как 2 1. [c.176]

Важную роль в установлении М. р. играет исследование природы продуктов и промежут. в-в методами УФ, ИК и гамма-резонансной спектроскопии, ЭПР, ЯМР, масс-спект-рометрии, хим. поляризации ядер, электрохим. методами и т.п. Разрабатываются способы получения и накопления высокоактивных промежут. продуктов ионов, радикалов, возбужденных частиц с целью непосредственного изучения их реакц. способности. Для получения констант скорости тех стадий сложной р-ции, в к-рых участвуют высокоактивные частицы, информативно моделирование этих стадий в специальных ( чистых ) условиях, напр, путем проведения р-ций при низких т-рах (до 100-70 К), в ионном источнике масс-спектрометра высокого давления, в ячейке спектрометра ион-циклотронного резонанса и т.п. При изучении гетерогенно-каталитич. р-ций важно независимое исследование адсорбции всех участвующих в р-ции в-в на пов-сти катализатора, изучение спектров адсорбир. частиц в оптич. и радиочастотном диапазонах, а также установление их природы физ. и физ.-хим. методами (рентгеновская и У Ф фотоэлектронная спектроскопия, оже-спектроскопия, спектроскопия энергетич. потерь электронов и др.). [c.75]

Элементарные реакции. Для установления М. р. привлекают как теоретич. методы (см. Квантовая химия, Динамика элементарного акта), так и мiioгoчи лeнныe эксперим. методы. Для газофазньк р-ций >io молекулярных пучков метод, масс-спектрометрия высокого давления, масс-спектрометрия с хим. ионизацией, ионная фотодиссоциация, ион-циклотронный резонанс, метод послесвечения в потоке, лазерная спектроскопия-селективное возбуждение отдельных связей или атомных групп молекулы, в т.ч. лазерно-индуцированная флуоресценция, внутрирезонаторная лазерная спектроскопия, активная спектроскопия когерентного рассеяния. Для изучения М. р. в конденсир. средах используют методы ЭПР, ЯМР, ядерный квадрупольный резонанс, хим. поляризацию ядер, гамма-резонансную спектроскопию, рентгено- и фотоэлектронную спектроскопию, р-ции с изотопными индикаторами (мечеными атомами) и оптически активными соед., проведение р-ций при низких т-рах и высоких давлениях, спектроскопию (УФ-, ИК и комбинационного рассеяния), хемилюминесцентные методы, полярографию, кинетич. методы исследования быстрых и сверхбыстрых р-ций (импульсный фотолиз, методы непрерывной и остановленной струи, температурного скачка, скачка давления и др.). Пользуясь этими методами, зная природу и строение исходных и конечных частиц, можио с определенной степенью достоверности установить структуру переходного состояния (см. Активированного комплекса теория), выяснить, как деформируется исходная молекула или как сближаются исходные частицы, если их несколько (изменение межатомных расстояний, углов между связями), как меняется поляризуемость хим. связей, образуются ли ионные, свободнорадикальные, триплетные или др. активные формы, изменяются ли в ходе р-ции электронные состояния молекул, атомов, ионов. [c.75]

Если иметь в виду только соединения олова, то это применение станната бария Ва8пОз в радиотехнике в качестве превосходного диэлектрика. А один из изотопов олова, 8п, сыграл заметную роль при изучении эффекта Месс-бауэра — явления, благодаря которому был создан новый метод исследования — гамма-резонансная спектроскопия. И это ве единственный случай, когда древний металл сослужил службу современной науке. [c.46]

Во вводной статье рассматриваются современные направления исследований цепных реакций жидкофазного окисления. Подчеркиваются основные факторы, отличающие жидкофазное окисление от газофазного, и формулируются причины увеличения скорости и селективности окисления, свойственные жидкофазным процессам. Специальное место уделяется возможностям применения физических методов в изучении элементарных актов р(и1кций (методы радиоспектроскопии, гамма-резонансной спектроскопии, флеш-фотолиза, остановленной струи). Благодаря исиоль-зованию этих методов стало доступным изучение клеточных эффектов, короткоживущих продуктов (радикалов), промежуточных компонентов. Привлечено внимание к изучению феноменологических закономерностей окисления, к математическому описанию кинетики окисления различных классов органических веществ и связям кинетики с детальным механизмом процесса окисления. Этому направлению исследований в области жидкофазного окисления долгое время не уделялось должного внимания, хотя оно играет важную роль для практики и вносит в теорию окисления [c.3]

Все методы оптической и радиоспектроскопии основаны на изучении поглощения электромагнитного излучения веществом. Вследствие этого каждый спектральный метод характеризуется соответствующей областью спектра электромагнитного излучения. Кроме того, каждый метод связан с определенными превращениями в структуре вещества при поглощении соответствующей энергии электромагнитного излучения. Так, ядерная гамма-резонансная спектроскопия (ЯГР — эффект Мессбаузра) основана на резонансном рассеянии гамма-излучения ядрами. Методы ЯМР и ЭПР основаны на поглощении электромагнитного излучения при изменении ориентации соответственно ядерного и электронного спина. Методы инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии основаны на изменении колебательных движений ядер и электронных состояний молекул при поглощении электромагнитного излучения. [c.21]

Многоядерные железосодержащие белки - фосвитин, гастро-феррин, ферритин, гемосидерин и железодекстран — обычно не обсуждаются столь же подробно, как железо-серные белки и гем-эритрин. В части 4 сделана попытка восполнить этот пробел. Внимание сосредоточено здесь главным образом на структуре, а не на функции, и изложены сведения, полученные методами электронного парамагнитного резонанса, инфракрасной, оптической и гамма-резонансной спектроскопии, дифракции рентгеновских лучей и измерением магнитной восприимчивости. [c.10]

В предыдущей работе [1] исследовано взаимодействие воды с полимерными кислотными мембранами нафион. В настоящей статье представлены некоторые результаты, которые получены при изучении взаимодействия воды с нейтральными мембранами, содержащими в качестве противоионов различные катионы. Энергию абсорбции воды измеряли в широком интервале значений относительной влажности тем же методом, что и в работе [1]. Для получения информации об изменении окружения атома железа в процессе гидратации использовали гамма-резонансную спектроскопию. Кроме того, возможное разделение [c.456]

Эффект Мессбауэра относится к одному из интереснейщих открытий последних лет, которое легло в основу нового эффективного метода исследования многоатомных (главным образом координационных) систем — гамма-резонансной спектроскопии. Открытие Мессбауэра относится непосредственно к резонансной флуоресценции у-лучей. [c.173]

В настоящее время целесообразно ограничиться разработкой рабочей классификационной схемы, в основу которой следует положить особенности материнской и дочерней фаз, достаточно надежно определяемые и интерпретируемые. Такие особенности выявлены при изучении структуры твердых фаз. Современные методы исследования структуры твердого тела (локальный рентгеновский анализ, дифракция электронов, электронная спектроскопия, микроавторадиография, ядерная гамма-резонансная спектроскопия, электронная микроскопия, нейтронография и др.) в сочетании с методами травления поверхности твердой фазы и послойного ее растворения (испарения) дают возможность идентифицировать различные локальные отк.яонения в составе и структуре твердого тела. Масштаб локальных неоднородностей, доступных для исследования современными методами, широк от макроскопических (внешняя поверхность, трехмерные изолированные включения, границы блоков и дислокации) до молекулярных (точечные дефекты и их ассоциаты). Экспериментальное изучение твердых фаз показало, что в ряде случаев примесь взаимодействует со структурными дефектами матрицы и располагается по этим дефектам [2—11], в других случаях вхождение [c.30]

Реакция обмена электрона между ионами Fe2+ и Fe34" во льду в интервале температур 77 — 195 К изучена в работе [563]. В отличие от авторов работ [564, 565], которые исследовали кинетику этой же реакции до температуры 195 К с использованием химических методов анализа продуктов реакции, что делало необходимым предварительный нагрев образцов и расплавление льда, авторы работы [563] изучали кинетику процесса непосредственно во льду с использованием гамма-резонансной спектроскопии [330]. [c.175]

В данной главе мы ставили целью показать прежде всего специфику определения параметров комплексов в условиях их диссоциации на компоненты, т. е. в растворах и газовой фазе. Мы рассмотрели эти вопросы на примере тех методов, которые дают наиболее ценную информацию о природе донорно-акцепторного взаимодействия. Методы, связанные с проведением эксперимента в твердой фазе, не рассматривались, так как исследование выделенных в твердом состоянии комплексов в принципе ничем не отличается от исследования других индивидуальных соединений. К таким методам, в частности, относятся метод ядерного квадрупольного резонанса [286— 296], гамма-резонансная спектроскопия (эффект Мёссбауэра )[297— 307], рентгеноструктурный анализ (см. гл. III.3). Важные сведения [c.86]

Многообразие химических применений гамма-резонансной спектроскопии таково, что в будущем вряд ли будет иметь смысл производить разбиение подобных этой книг на главы по элементам, тем более что все более актуальной и важной задачей является сочетание эффекта Мессбауэра с другими современ-ными методами исследований (особенно с радиоспектроскопией), а также изучение гамма-резонанса сразу для нескольких разных атомов, входящих в состав тех или иных молекул и кристаллов. Поэтому было бы, по-видимому, целесообразно подготовить через несколько лет книгу, каждая глава которой будет посвящена применениям эффекта Мессбауэра в той или иной области химии и смежных с ней наук. Однако это дело будущего. Между тем уже сейчас химикам, применяющим в своей работе физические методы исследования, совершенно необходимо знать, что такое ядерный гамма-резонанс без отдачи, каковы возможности его использования и что сделано в этом направлении. Можно выразить надежду, что эта книга будет полезным ориентиром во всех этих вопросах. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология