Campos magnéticos e RM. Imagem por ressonância magnética (RM) é um método poderoso que, di...

Campos magnéticos e RM. Imagem por ressonância magnética (RM) é um método poderoso que, diferente das imagens de raios X, permite que imagens nítidas de tecido macio sejam feitas sem expor o paciente à radiação potencialmente perigosa. Um conhecimento rudimentar desse método pode ser alcançado pela aplicação relativamente simples da física clássica (ou seja, não quântica) do magnetismo. O ponto de partida para a RM é a ressonância nuclear magnética (RNM), uma técnica que depende do fato de os prótons no núcleo atómico possuírem um campo magnético . A origem do campo magnético do próton é seu spin. Estando carregado, o próton girando constitui uma corrente elétrica semelhante a uma espira de fio através da qual circula uma corrente. Como a espira de fio, o próton possui um momento magnético ; assim, ele terá um torque quando estiver sujeito a um campo magnético externo  O módulo de  é algo em torno de 1,4 × 10-26 J/T. O próton pode ser imaginado como estando em um dentre dois estados, com  orientado paralelo ou an- tiparalelo ao campo magnético aplicado, com um trabalho sendo realizado para inverter o próton do estado de baixa energia para o de alta energia, como mostra a figura a seguir.

Uma consideração importante é que o campo magnético resultante de qualquer núcleo, exceto para o do hidrogénio (que possui apenas um próton) consiste em contribuições de prótons e nêu- trons. Sc um núcleo possui um número par de prótons c nêutrons, eles se emparelharão de tal modo que metade dos prótons terá spins em uma orientação, e metade na outra. Assim, o momento magnético resultante do núcleo é zero. Somente núcleos com um momento magnético resultante são candidatos para a RM. O hidrogénio é o átomo mais utilizado para imagens de RM.

Se um próton for exposto a um campo magnético externo de 2 T que possui uma direção perpendicular ao eixo do spin do próton, qual será o torque no próton? (a) 0; (b) 1,4 × 10-26 N · m; (c) 2,8 × 10-26 N · m; (d) 0,7 × 10-26 N · m.