Мессбауэровская (гамма-резонансная) спектроскопия

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]

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]

Мессбауэровская гамма-резонансная) спектроскопия 93 [c.93]

Мессбауэровская (гамма-резонансная) спектроскопия [c.93]

Мессбауэровская (гамма-резонансная) спектроскопия 95 [c.95]

Спектроскопия ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР), относящаяся к радиоспектроскопическим методам, и метод мессбауэровской спектроскопии, называемый также методом ядерного гамма-резонанса (ЯГР), используются в структурных исследованиях и позволяют получать уникальную информацию о распределении электронной плотности и характере химических связей по сдвигам резонансных сигналов ядер и параметров градиента неоднородного электрического поля на ядрах, создаваемого электронным окружением. Эти данные важны как опорные для теоретической и квантовой химии. Оба метода применимы для исследования только твердых образцов. Исключительно высокая чувствительность обоих методов к малейшим изменениям электрических полей открывает возможность исследования широкого круга проблем, связанных с внутри- и межмолекулярными взаимодействиями. [c.87]

Мессбауэровская гамма-резонансная) спектроскопия 97 [c.97]

Мессбауэровская гамма-резонансная) спектроскопия 99 [c.99]

Мессбауэровская гамма-резонансная) спектроскопия 101 [c.101]

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]

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]

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]

Последние 30 лет строение некоторых веществ, содержащих склонные к резонансному поглощению у-квантов ядра элементов, изучают с помощью гамма-резонансной, или мессбауэровской спектроскопии (ГРС). Такой склонностью обладают 73 изотопа 41 элемента, в частности ядра Ге, Te, 8п. [c.213]

Еще в работе[1] отмечалась перспективность применения гамма-резонансной (Мессбауэровской) спектроскопии к исследованию поверхностных явлений. В частности, с ее помощью могут быть решены некоторые вопросы, касающиеся влияния структуры адсорбентов и катализаторов на динамику движения поверхностных атомов. [c.155]

Ясно, что привлечение любого экспериментального метода, не требующего перевода образца в раствор и дающего сведения о состоянии атомов отдачи непосредственно в твердой фазе, чрезвычайно желательно. Такая возможность появилась для радиохимии с открытием Р. Мессбауэром явления ядерного гамма-резонанса. Поскольку возникновение мессбауэровского уровня всегда бывает следствием какого-либо предшествующего радиоактивного распада (а-распада, -распада, /С-захвата, изомерного перехода) или протекшей на ядре реакции [(п, ), (d, р) и т. п.], то можно заключить, что эмиссионная мессбауэровская спектроскопия с успехом может быть применена для исследования последствий ядерных превращений в твердых телах (эмиссионной мессбауэровской спектроскопией называется, вариант метода ЯГР, когда исследуемый образец служит источником резонансных Y-квантов). [c.258]

В основе мессбауэровской спектроскопии (МС) лежит открытый в 1958 г. Мессбауэром [29] эффект резонансного излучения или поглощения гамма-квантов без отдачи ядра. [c.93]

Г/бо = 10 -ь 10 . Впервые оказалось возможным изучение сверхтонкой структуры ядерных уровней, а также влияния электрических, магнитных и гравитационных полей на энергию гамма-квантов. Несмещенная и неуширенная мессбауэровская резонансная линия стала тем инструментом, на основании которого возникла гамма-резонансная спектроскопия. Интересно отметить, что уже после того, как были сделаны классические опыты Мессбауэра, оказалось, что теоретически его открытие не является неожиданным. Так, например, еще в 1938 г. Лемб [12] разработал теорию поглощения медленных нейтронов в кристаллах и показал, что при определенных условиях здесь может наблюдаться линия поглощения естественной ширины. Более того, широко применяемая дифракция рентгеновских лучей на кристаллах ярко проявляется именно потому, что отсутствует уширение, обусловленное эффектом Допплера. В многочисленных наблюдениях дифракционных пиков было видно лишь изменение их амплитуды в зависимости от температуры, но никогда не наблю-Наконец, в 1952 г. Дике [13] в работе, посвя-столкновения атомов в газах на допплеров- [c.20]

Одной из разновидностей этой группы методов является гамма-резонансная (мессбауэровская) спектроскопия, основанная на явлети излучения и резонансного поглощения у-квантов атомными ядрами в твердых телах без потери части энергии на отдачу ядра. Эффект Мессбауэра позволяет наблюдать ядерно е резонансное поглощение (рассеяние) со спектральными линиями естественной ширины, которое обычно лежит в интервале от 10 до 10 эВ. [c.333]

Мессбауэровская спектроскопия основана на эффекте резонансной эмиссии и поглощения у-лучей при введении испускающих и поглощающих ядер в матрицу твердого тела (эффект Мессбауэ-ра). Другое название этого метода — ядерная гамма-резонансная (ЯГР) спектроскопия. Резонансный процесс имеет место только при строгом совпадении по энергии ядерных уровней излучателя и поглотителя. Если ядро поглотителя находится в электронном окружении, отличном от ядра источника, то ядерные энергетические уровни уже не идентичны по своему положению, и поглощение может произойти только тогда, когда энергии фотонов будут модифицированы за счет доплеровского эффекта, т. е. за счет относительного поступательного движения ядер. Обычно модифицирование достигается с помощью механических колебаний испытуемого образца относительно источника. Мессбауэровский спектр представляет собой график зависимости числа импульсов зондирующего 7-излучения, регистрируемого после его прохождения через испытуемый образец, от скорости Доплера. Скорость б, при которой достигается максимум поглощения, называется химическим или изомерным сдвигом. Величина сдвига является мерой различия в энергиях возбуждения ядер источника и поглотителя и пропорциональна разности электронных плотностей на ядрах. [c.215]