14.6. Химические применения метода

Положение резонансного сигнала зависит от того, в каком электронном окружении находится ядро, испускающее квант. Получение нового типа физической информации об электронном окружении ядер, несомненно, всегда представляло значительный интерес для химии.

Поскольку основные параметры мёссбауэровских спектров – такие, как химические сдвиги и квадрупольные расщепления, – в значительной степени определяются строением валентных электронных оболочек атомов, то первой естественной возможностью химического применения этого эффекта было исследование природы связей этих атомов.

Особо отметим применение эффекта Мёссбауэра в определении структур биомолекул. В настоящее время структура протеинов определяется почти исключительно методом рентгеновской дифракции на монокристаллах этих белков. Однако этот метод имеет ограничения, связанные с молекулярной массой изучаемых систем.

14.7. Выводы

Метод мёссбауэровской спектроскопии не столь широко применяется в химических исследованиях.

В последние годы получили развитие исследования мёссбауэровских спектров при высоких давлениях. Хотя последние сравнительно слабо влияют на электронные оболочки атомов, тем не менее измеряемые в зависимости от давления параметры мёссбауэровских спектров несут новую информацию о взаимодействии ядра с электронным окружением. По сравнению с другими методами мёссбауэровская спектроскопия в исследованиях при высоких давлениях отличается даже большей чувствительностью к изменениям энергии.

Эффект поглощения излучения усиливают путём обогащения образца мёссбауэровскими изотопами.

Контрольные вопросы:

1. За что в 1961 г. Мессбауэр получил Нобелевскую премию?

1. За исследование резонансного поглощения гамма-излучения и открытие в этой связи эффекта.

2. За исследование резонансного поглощения ультрафиолетового излучения и открытие в этой связи эффекта.

3. За открытие явления туннелированных электронных пар.

4. За открытие явления расщепления спектральных линий под действием магнитного поля.

2. Упругое ядерное резонансное поглощение гамма излучения и эффект Мессбауэра – это одно и то же?

1. да.

2. нет

3. Для проверки какого соотношения сразу же был применен эффект Мессбауэра?

1. I = jbd.

2. Г = / .

3. uh =RbjB.

4. F=euB.

4. Какую информацию можно получить при изучении смещения линий испускания и поглощения?

1. О строении жидких тел.

2. О строении газообразных тел.

3. О строении твердых тел.

4. О строении гамма-квантов.

5. Известно, что в 2000 в журнале Hyperfine Interactions Мёссбауэр дал наглядную интерпретацию эффекта. При помощи какого сравнения ему удалось это сделать?

1. Ситуация напоминает человека, прицельно бросающего камень из лодки.

2. Ситуация напоминает человека, бегущего строго в одном направлении.

3. Ситуация напоминает человека, стреляющего из лука.

4. Ситуация напоминает человека, кидающего камень в воду, стоя на берегу реки.

6. Какие исследования с помощью эффекта Мессбауэра получили наибольшее развитие в физике твердого тела?

1. Исследования мёссбауэровских спектров при высоких давлениях.

2. Исследования мёссбауэровских спектров при низких давлениях.

3. Исследования мёссбауэровских спектров при средних давлениях.

4. Исследования мёссбауэровских спектров в вакууме.

7. Какую чувствительность имеет гамма-резонансная спектроскопия?

1. На 3-4 порядка выше, чем в ядерном магнитном резонансе.

2. На 3-4 порядка ниже, чем в ядерном магнитном резонансе.

3. На 5-6 порядков ниже, чем в ядерном магнитном резонансе.

4. На 5–6 порядков выше, чем в ядерном магнитном резонансе.

8. Что является основными объектами приложения эффекта Мессбауэра в химии, по мнению В. И. Гольданского?

1. Элементоорганические соединения.

2. Комплексные соединения.

3. Все правильные.

4. Все неправильные.

9. При помощи чего усиливают эффект поглощения излучения?

1. Изменением длин волн излучений.

2. При взаимодействии электромагнитного излучения с веществом.

3. Обогащением образца мёссбауэровскими изотопами.

4. Распределением по частотам энергии электромагнитного излучения.

10. Приведите пример использования метода ядерного гамма-резонанса в биологии.

1. Эксперимент Паунда и Ребки.

2. Эксперимент Гейгера-Мюллера.

3. Эксперимент Стефана-Больцмана.

4. Эксперимент Столетова.