Fluorescencia de resonancia nuclear

La fluorescencia de resonancia nuclear ( NRF ) es un proceso nuclear en el que un núcleo absorbe y emite fotones de alta energía llamados rayos gamma . Las interacciones de NRF suelen tener lugar por encima de 1 MeV , y la mayoría de los experimentos de NRF se centran en núcleos pesados ​​como el uranio y el torio . ^{[ 1 ]} Es el análogo de la fluorescencia de resonancia atómica para los espectros nucleares.

A bajas temperaturas, cuando los núcleos no retroceden tras la emisión del fotón, el fenómeno se conoce como efecto Mössbauer .

Las reacciones de fluorescencia de resonancia nuclear son el resultado de la absorción nuclear y la posterior emisión de fotones de alta energía ( rayos gamma ). Cuando un rayo gamma impacta el núcleo, este se excita (es decir, el sistema nuclear, como conjunto cuántico, pasa a un estado de mayor energía). Al igual que en la excitación electrónica, el núcleo decae hacia su estado fundamental, liberando un fotón de alta energía con diversas energías discretas. Por lo tanto, la fluorescencia de resonancia nuclear (FRN) puede cuantificarse mediante espectroscopia . Los núcleos pueden identificarse por el patrón distintivo de picos de emisión de FRN, aunque el análisis de FRN es mucho menos directo que el de las emisiones electrónicas típicas. ^{[ 2 ]}

A medida que aumenta la energía de los fotones incidentes, disminuye el espaciado promedio entre los niveles de energía nuclear . Para núcleos suficientemente energéticos (es decir, fotones incidentes de más de ~1 MeV ), el espaciado medio entre los niveles de energía puede ser menor que el ancho medio de cada resonancia NRF . En este punto, las determinaciones del espaciado de los picos no pueden ser analíticas y deben basarse en aplicaciones especializadas de los métodos estadísticos de procesamiento de señales .

Este proceso se utiliza para escanear la carga en busca de contrabando. Es mucho más eficaz que el simple uso de rayos X, ya que estos solo permiten ver la forma del objeto en cuestión. Con la fluorescencia de resonancia nuclear es posible observar la estructura molecular y, por lo tanto, distinguir entre sal y cocaína sin siquiera abrir el contenedor. ^{[ 3 ]}