tutti i nuclei magnetici possiedono una proprietà chiamata risonanza magnetica nucleare o NMR, quando sono all'interno di un campo magnetico, e quando certe altre condizioni sono soddisfatte. Una gamma di diversi tipi di tecnologie sono state sviluppate in base a questi principi. Questi includono vari tipi di medical imaging e spettroscopia.

risonanza magnetica nucleare dipende dal fatto che quando un impulso elettromagnetico oscillante viene applicato a nuclei all'interno di un campo magnetico, singoli nuclei assorbire l'energia, e quindi comunicato che l'energia in schemi specifici. Il modello di assorbimento di energia e di rilascio dipende dalla forza del campo magnetico come pure alcune altre variabili. Con l'esame di questi modelli, i fisici sono in grado di indagare quantistica proprietà meccaniche dei nuclei atomici. Chimici possono utilizzare la tecnologia NMR per esplorare la composizione chimica e strutturale dei campioni, e in medicina, tecnologia nucleare a risonanza magnetica è la base di un tipo spesso usato delle apparecchiature di imaging medicale.

Tutte le tecnologie NMR si basa anche su una proprietà chiamata spin . Per determinare se un dato nuclei atomici ha spin, il numero dei nucleoni nel atomo è contato. Nucleone è il nome collettivo dato a protoni e neutroni. Se il numero di protoni e neutroni in un nucleo è un numero dispari, la quantità di spin dei nuclei si è maggiore di zero. Che il nucleo è quindi detto di possedere la proprietà di spin. Ogni nucleo che possiede spin possono essere esaminati usando la tecnologia NMR.

In nucleare, spettroscopia di risonanza magnetica, una macchina chiamata uno spettrometro di risonanza magnetica nucleare è utilizzata per ottenere informazioni sul tipo, il numero e la disposizione dei nuclei all'interno di un del campione. Analisi di uno spettro NMR da un chimico, per esempio, può fornire informazioni sui diversi tipi di sostanze chimiche presenti all'interno di un campione, così come la struttura delle molecole diverse specie. Spettroscopia NMR è, per esempio, è stato strumentale nella comprensione di come gli acidi nucleici e proteine sono strutturati e fornisce anche indicazioni su come queste molecole funzione.

La base di risonanza magnetica nucleare si basa sul fatto che la frequenza di risonanza di molecole diverse è proporzionale alla forza del campo magnetico che viene loro applicato. Quando un campione è posto all'interno di un campo magnetico oscillante, le frequenze di risonanza dei nuclei all'interno del campione variano a seconda di dove si trovano all'interno di quel campo. Queste variazioni possono poi essere utilizzate per costruire l'immagine del campione stesso.

In medicina, questa tecnica è comunemente conosciuta come la risonanza magnetica o MRI. Questa apparecchiatura medica per immagini utilizza campi magnetici per allineare gli atomi di idrogeno che sono presenti in acqua. Dal momento che il corpo umano contiene una grande percentuale di acqua, allineando gli atomi di idrogeno in questo modo produce abbastanza informazioni per costruire un quadro della struttura interna del corpo. Il possesso di spin è un concetto importante in questa tecnologia. Ciò avviene perché gli atomi di idrogeno, che hanno spin, rispondono in modo diverso ai campi magnetici a seconda di cosa gli altri tipi di molecole che sono legate, e anche i tipi di molecole che sono posizionati vicino.

NMR tecnologia ha molte altre applicazioni teoriche e pratiche. Del petrolio e del gas naturale utilizzare la tecnologia NMR agli aiuti in esplorazione di roccia terrestre per individuare depositi di tali carburanti. Uno degli usi più significativi della tecnologia NMR in esame campioni è che si è fatto senza distruggere il campione. Ciò significa che le prove NMR possono essere effettuate su campioni che sono delicate o pericolose per il rischio molto ridotto.