résonance magnétique nucléaire (RMN)

Méthode d'analyse spectroscopique fondée sur les transitions induites entre certains niveaux d'énergie d'un atome, d'un ion, d'une molécule, soumis à un champ magnétique.

PHYSIQUE

Le moment magnétique créé peut provenir soit des noyaux (RMN, résonance magnétique nucléaire ou remnographie), soit des électrons (résonance magnétique électronique). En spectrométrie RMN, on mesure l'absorption sélective dans le domaine des radiofréquences des atomes dont le noyau possède un nombre de spin différent de zéro.

C'est le cas en particulier des atomes dont le noyau possède un nombre de masse A ou un numéro atomique Z impair (¹ H, ¹³ C, ¹⁹F…).

Plus précisément, la RMN est un phénomène de résonance se produisant entre un système de noyaux d'atomes soumis à un champ magnétique et un rayonnement électromagnétique dont la fréquence est exactement égale à celle de la précession du moment magnétique des noyaux autour de la direction de . Le plus souvent, on utilise cette technique pour différencier les protons (Z = 1, A = 1) d'une molécule. Lorsqu'on applique un champ magnétique ₀ à un proton, il est susceptible d'absorber un photon h . ν₀ de fréquence

ν₀ =  où γ est une constante nucléaire, la constante gyroscopique. Une valeur typique est, pour H₀ = 14 092 G, ν₀ = 60 MHz. Dans une molécule, l'environnement d'un proton modifie le champ magnétique qui lui est effectivement appliqué, et donc la fréquence ν qu'il absorbe : l'ensemble des différentes fréquences ν absorbées constitue le spectre RMN de la molécule (selon l'environnement du proton, la fréquence ν diffère de ν₀ de quelques dizaines ou de quelques centaines de hertz). En chimie organique, l'interprétation de ce spectre, par comparaison avec des spectres types, contribue à l'établissement de la formule semi-développée de la molécule.

MÉDECINE

Le phénomène de résonance magnétique nucléaire (R.M.N.), découvert en 1946, est à la base des techniques de spectroscopie par résonance magnétique, ainsi que de celles, développées à partir de 1975, d'imagerie par résonance magnétique (I.R.M.). C'est en 1977 qu'ont été obtenues les premières images par résonance magnétique nucléaire (R.M.N.). La R.M.N., qui réalise l'analyse chimique et métabolique du corps humain, donne des coupes anatomiques des tissus normaux et pathologiques avec une sensibilité exceptionnelle. Elle est particulièrement utile pour l'exploration du cerveau, du rachis, du bassin, du rhino-pharynx, de la plupart des viscères et pour les affections des parties molles.

Pour en savoir plus, voir l'article imagerie par résonance magnétique (IRM).