Вопрос 5

Картина магнитного поля начинает резко меняться лишь у ядра атома углерода (рис. 6). Наиболее загадочной она становится у его плоской структуры – основы всех органических веществ. Поэтому есть основания уделить внимание формированию магнитного поля плоского ядра атома углерода. Таким образом, три электрона, связанные линейно с протонами, будут иметь на внешней стороне северные магнитные полюса, а три – южные. Из этого следует, что закономерность поверхностной магнитной полярности плоского атома углерода формируется закономерностью соединения магнитных полей нейтронов ядра. Возникает вопрос: может ли каждый нейтрон из всех шести, соединенных между собой по кольцу, иметь на внешней поверхности один и тот же магнитный полюс, например, северный?  Направление стрелок указывает направление серных магнитных полюсов нейтронов и протонов (рис. 45). Как видно, структура магнитных полей нейтрона  (рис. 44) допускает два варианта компоновки  нейтронов плоского ядра атома углерода. Первый - три нейтрона имеют на внешней поверхности  северные магнитные полюса и три южные (рис. 45, а). Второй – все шесть нейтронов имеют на внешней поверхности или северные магнитные полюса (рис. 45, b) или южные.Поскольку протоны присоединяются к нейтронам своими противоположными магнитными полюсами,  а к ним  присоединяются электроны одноимёнными полюсами,  то существует три варианта таких атомов. В первом варианте три электрона будут иметь на внешней поверхности северные магнитные полюса, а три - южные. Во втором варианте все шесть электронов будут иметь на внешней поверхности   северные  или южные магнитные полюса. Поскольку плоский атом – главный участник формирования биологических молекул, то гипотеза о влиянии  структур ядер плоских атомов углерода  на магнитную полярность биологических молекул  приобретает статус рабочей гипотезы.Таким образом, существует вероятность наличия на внешней стороне всех кольцевых электронов плоского атома углерода  одной или двух магнитных полярностей, которые и управляют процессом формирования молекул и кластеров. Если, например, в живом организме все атомы углерода имеют на внешней поверхности чередующуюся магнитную полярность (северную и южную) и появляются атомы углерода с одной магнитной полярностью на внешней поверхности, то начинается процесс формирования именно таких атомов.

Вопрос 6

Химический сдвиг в ЯМР — смещение сигнала ЯМР в зависимости от химического состава вещества, обусловленное экранированием внешнего магнитного поля электронами атомов. При появлении внешнего магнитного поля возникает диамагнитный момент атомов, обусловленный орбитальным движением электронов. Это движение электронов образует эффективные токи и, следовательно, создает вторичное магнитное поле, пропорциональное в соответствии с правилом Ленца внешнему магнитному полю и противоположно направленное. Данное вторичное поле накладывается на внешнее магнитное поле вблизи ядра и в результате локальное магнитное поле в том месте, где находится атомное ядро, уменьшается. Величина относительного уменьшения магнитного поля изменяется от у протона до у тяжёлых ядер. В результате расстояние между уровнями ядерной магнитной энергии уменьшается. В реальных условиях резонирующие ядра, сигналы ЯМР которых детектируются, являются составной частью атомов или молекул. При помещении исследуемых веществ в магнитное поле (H₀) возникает диамагнитный момент атомов (молекул), обусловленный орбитальным движением электронов. Это движение электронов образует эффективные токи и, следовательно, создает вторичное магнитное поле, пропорциональное в соответствии с законом Ленца полю H₀ и противоположно направленное. Данное вторичное поле действует на ядро. Таким образом, локальное поле в том месте, где находится резонирующее ядро,

где - безразмерная постоянная, называемая постоянной экранирования и не зависящая от H₀, но сильно зависящая от химического (электронного) окружения; она характеризует уменьшение H_лок по сравнению с H₀ .Величина меняется от значения порядка 10^-5 для протона до значений порядка 10^-2 для тяжелых ядер. С учетом выражения для H_лок имеем

Вопрос7 За единицу химического сдвига принимается одна миллионная доля напряженности поля или резонансной частоты (м.д.). В зарубежной литературе этому сокращению соответствует ppm (parts per million). Для большинства ядер, входящих в состав диамагнитных соединений, диапазон химических сдвигов их сигналов составляет сотни и тысячи м.д., достигая 20000 м.д. в случае ЯМР 59Co (кобальта). В спектрах 1H сигналы протонов подавляющего числа соединений лежат в интервале 0—10 м.д.