Magnete, Spins und Resonanzen - Siemens Healthcare

1 Eine kleine Reise durch die MR-Physik
21
Atomkerne und Spins
Kernspintomographie und Magnetresonanz: Die Worte sagen es schon.
Wir werden uns mit dem Kernspin beschäftigen und mit seinen magnetischen
Wirkungen. Betrachten wir daher zu Beginn unserer Reise die Atomkerne im
Körper. Aller Anfang ist schwer. Lassen Sie uns die Dinge einfach angehen.
Am einfachsten ist der Wasserstoff Protonen und Billardkugeln
Die Atome der chemischen Elemente
bestehen bekanntlich aus einem
Atomkern und einer Elektronenhülle.
Wasserstoff ist das häufigste Element und
besitzt den einfachsten Atomkern:
Er besteht nur aus einem einzigen, positiv
geladenen, PROTON.
Die Magnetresonanztomographie nutzt
zur Bildgebung die magnetischen
Eigenschaften der Wasserstoffprotonen.
Wasserstoff bietet zwei Vorteile:
1. Er ist elementarer Bestandteil von
Wasser und Fett und damit das häufigste
Element im menschlichen Körper.
2. Er ist der für die Magnetresonanz
empfindlichste Bestandteil im Körper.
Was macht die Wasserstoffprotonen für
die Magnetresonanztomographie
nutzbar?
Die Protonen besitzen eine
charakteristische Eigenschaft: den Spin.
Der SPIN ist eine rein ➔ quantenmechanische
Eigenschaft atomarer
Teilchen. Um uns dieser Eigenschaft zu
nähern, stellen wir uns vor, wir könnten
das Proton und seinen Spin »sehen«.
Dann können Sie sich den Spin etwa so
veranschaulichen:
• als Drall einer Billardkugel,
• als Rotation der Erde um ihre Achse,
• als Kreiseln eines Spielzeugkreisels.