Электромагнитные поля в биосфере - Красногорская Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
представляет труда понять происхождение и магнитно-резонансных эффектов.
Действительно, вернемся к рис. 32, где показаны возможные ориентации
магнитных моментов во внешнем МП. Можно видеть, что переход трж-плетной
пары в оинглетную произойдет, если один ив магнитных моментов изменит
свою ориентацию на противоположную, что овязано о изменением энергии
этого магнитного момента на величину л Е = fyji ^ • Н.
Бели подавать на систему магнитных моментов поток электромагнитной
энергии с квантами к и = дБ, то можно ожидать, что цри их поглощении
будет происходить переориентация магнитных моментов. А если зги магнитные
момента находятся в парах, то это эквивалентно превращению триплетных пар
в синглетяые, и наоборот, оинглетных - в триплетные. Но такие
превращения, как уже было показано, "переключают" каналы реакции и влияют
на выход продуктов. Следовательно, можно осуществить метод, в котором
скорость реакции зависит от резонансного поглощения электромагнитной
энергии.
Резовавсное поглощение электромагнитной энергии широко используется в
химии дйя регистрации свободных радикалов. На этом принципе основан
известный метод электронного парамагнитного резонанса (метод ЭПР). В
нашем случае те хе переходы, но в радикалах, находящихся в парах, вы-
214
знвавт изменение скорости реакции. Это дало возможность создать новый
метод магнитного резонанса, в котором непосредственно намеряется ве убыль
анергии ЭМП, идущей на поглощение, а тот результат, который вызвало это
поглощение - ивменение выхода реакции /7, 87. фи атом, естественно,
получается спектр поглощения (спектр ЭПР), радикалов, находящихся только
в парах, т.е. живущих время, меньшее времени спин-реветоч-ной релаксации
- около КГ8 с. Чувствительность этого метода отель высока, что удается
зарегистрировать спектр от IO2-I05 пар, стационарно присутствующих в
образце. Отметим, что чувствительность обычного спектрометра ЭПР
составляет 10*°-10*8 радикалов в образце. На рис; 33 приведен один из
спектров магнитно-резонансного воздействия на выход реакция пар
триплетных частиц в молекулярном кристалле. Продуктом реакции здесь были
возбужденные молекулы, зарегистрировать которые удалось ио их
флуоресценции.
Конечно, относительная величина изменения выхода продуктов реакции под
действием резонансного ЭМП невелика - в лучшем случае она достигает 1%,
Но при использовании "удобных" параметров для измерения выхода, таких,
как интенсивность свечения, оптическое поглощение, электропроводность и
т.д., получающийся спектр дает такую же информацию о промежуточных
радикалах в парах, какая могла бы быть получена методом ЭПР для
долгоживущих радикалов.
Влияние МП в диапазоне 1-100 мТл на окорость спиново-селективных
пропеосов, принцип которого был рассмотрен в этом разделе, послужило
основой для ооздания новых методов исследования механизма таких про -
цессов. Для использования магнитных эффектов сравнительно небольшая их
величина не является, принципиальным препятствием. Вопрос о том,
существенно ли подобной влияние для протекания биологических процессов,
пока остается открытым. Исследования в этом направлении только начинаются
на модельных системах. Это же относится к возможности использования
влияния МП на спиновое состояние пары частиц в целях управления какими-
либо технологическими процессами.
Рассмотренный механизм не дает оснований ожидать существенного влияния
магнитных полей, меньших полей диапазона (В< 0,1 мТл). Можно, конечно,
ожидать усиления влияния в условиях, когда константа скорости,
изменившаяся под действием МП, войдет, например, в показатель экспоненты
(аналогично выражению для скорости цепных реакций) или в другую функцию,
чувствительную к малым изменениям аргумента. Однако экспериментальных
примеров такого рода пока нет.
Что же касается влияния МП на живые организмы, то в таких сложных
системах при интерпретации наблвдаешх аффектов нельзя, по-видимому,
ограничиться привлечением механизма, основанного только на эволюции
спинового состоящая пар парамагнитных частиц.
215
Литература
1. Дорфыан Я.Г. Магнетохимия. - Краткая химическая энциклопедия, и.,
1963, т. 2, о. 1003.
2. Франкевич Е.Л., Балабанов Е.И. Новый аффект увеличения
фотопроводимости органических полупроводников в слабом магнитном поле. -
Письма в ЛЭТФ, 1965, т. I, вып. 6, о. 33-36.
3. Соколик И.А., Франкевич Е.Л. Влияние магнитных полей на фотопроцео-он
в органичеоких твердых телах (обзор). - УФН, 1973, т. III, вып.
2, о. 261-288.
4. Сагдеев Р.З., Салихов К.М., Лешина Т.В., Камха М.А., Шейн С.М., Молин
Ю.Н. Влияние магнитного поля на радикальные реакции. - Письма в ЖЭТФ,
1972, т. 16, о. 599-602.
5. Бучаченко А.Л., Сагдеев Р.З., Салихов К.М. Магнитные и спиновые
аффекты в химических реакциях; Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1978.
294 с.
6. Румянцев Б.М., Леоин В.И., Франкевич Е.Л. Влияние магнитного поля на
интенсивность флуоресценции рубрена в присутствии примеси. - Химия
