излучения, измеренных дозиметром, позволяет получить достаточно полное представление о процессе питания растений фосфором.

На рис. 23.2 изображен радиоавтограф томата, срезанного в двухнедельном возрасте через 36 часов после корневой подкормки меченым фосфором 32Р. Сразу видно, что молодые листья (3 и 4) сильнее поглощают фосфор, чем старые (1 и 2).

С помощью метода меченых атомов успешно изучаются такие важные в сельскохозяйственном производстве вопросы как фотосинтез, рациональное применение удобрений, усвоение различных элементов растениями, внекорневая подкормка растений, питание сельскохозяйственных животных, синтез молочного жира и мышечных белков, передвижение воды и водяного пара в почве, миграция насекомых, действие инсектицидов, износ трущихся деталей автотракторных двигателей и многое другое.

23.3. Ядерный магнитный резонанс

Ядро – квантовый объект и может находиться в разных энергетических состояниях, например, в возбужденных или невозбужденном. То есть, как и у атома, у ядра есть энергетические уровни. Только у атома они связаны с энергетическими состояниями электронов, а у ядра – с энергетическими состояниями протонов и нейтронов.

Ядро атома имеет магнитный момент, поэтому в магнитном поле происходит расщепление энергетических уровней ядра. Полная аналогия с атомом, см. п. 22.3. Так же как и там, свободное ядро, находящееся в магнитном поле, может поглотить квант энергии электромагнитного излучения, равный энергии перехода между образовавшимися уровнями. Это явление называется ядерным магнитным резонансом (ЯМР).

Методы ЯМР-спектроскопии широко используются в химии, молекулярной физике, биологии, агрономии, медицине, геологии, то есть в научных направлениях, где исследуется строение вещества, его молекулярная структура, характер химических связей, межмолекулярные взаимодействия и микроскопические внутренние движения. Медицинские установки для исследования тела человека – компьютерные ЯМР-томографы – позволяют получить трехмерные изображения органов. В отличие от рентгеновской или радиационной диагностики ЯМР-диагностика совершенно безвредна.

Вопросы к лекции 23

1.Из чего состоит ядро атома? Что такое изотопы?

2.Как найти энергию связи ядра атома?

3.Как найти энергию, выделяющуюся или поглощающуюся в ядерной реакции?

4.Какие законы сохранения выполняются в ядерных реакциях?

5.Что такое радиоактивность. Какие виды радиоактивности вы знаете?

6.Сформулируйте закон радиоактивного распада и выведите уравнение.

7.Какая доля атомов изотопа распадется за два периода полураспада?

8.Что такое активность изотопа, и какова ее размерность?

9.Расскажите, как осуществляется радиоуглеродное датирование ископаемых останков.

10.В чем заключается сущность метода меченых атомов, и где он применяется?

11.Что такое ЯМР, и где он применяется?

153