Principios de la RMN terrestre
La Resonancia Magnética Nuclear de Superficie (SNMR) es un método para detectar información sobre el agua subterránea. Algunos estudiosos también lo llaman Sondeo por Resonancia Magnética Nuclear (MRS). Teniendo en cuenta el espacio de aplicación de este método para estudiar cuestiones de geociencia y la diferencia con la resonancia magnética médica, se utiliza el primero. En este método, se utiliza un sistema de resonancia magnética nuclear (NUMIS) para detectar información sobre el agua subterránea.
El método de SNMR para detectar información de aguas subterráneas consiste en utilizar el efecto de resonancia magnética nuclear producido por las diferencias en las propiedades de relajación nuclear de diferentes sustancias. Es decir, las características de relajación de los núcleos de hidrógeno (protones) en el agua se utilizan para utilizar detectores de agua por resonancia magnética nuclear en el suelo para observar y estudiar los patrones cambiantes de las señales de resonancia magnética nuclear generadas por los protones del agua en la formación, y luego detectar la Características de existencia y ocurrencia espaciotemporal de las aguas subterráneas.
La vibración magnética nuclear es un fenómeno físico basado en propiedades nucleares, que se refiere a la absorción selectiva de energía electromagnética por materiales con paramagnetismo nuclear. Teóricamente, la única condición para aplicar la tecnología de RMN es que el momento magnético nuclear de la sustancia en estudio no sea cero. Los núcleos de hidrógeno en el agua tienen paramagnetismo nuclear y su momento magnético no es cero. Los núcleos de hidrógeno son los núcleos con mayor abundancia y mayor relación de espín magnético entre las sustancias paramagnéticas con nucleones en formación. Bajo la influencia de un campo geomagnético estable, los núcleos de hidrógeno precesan alrededor de la dirección del campo geomagnético como un giroscopio. Su frecuencia de precesión (frecuencia de Larmor) está relacionada con la intensidad del campo geomagnético y la relación de rotación magnética del núcleo atómico.
Los núcleos de hidrógeno se encuentran en un determinado nivel de energía bajo la influencia del campo geomagnético. Si los protones del agua subterránea son excitados por un campo magnético alterno con una frecuencia de Larmor, se producirá una transición entre niveles de energía nuclear, es decir, resonancia magnética nuclear.
Por lo general, una bobina (bobina transmisora) colocada en el suelo se hace pasar a través de una corriente alterna con una frecuencia de Lamol. Los núcleos de hidrógeno en el agua subterránea forman un momento magnético macroscópico bajo la excitación del campo magnético alterno. formado por la corriente alterna subterránea. Este momento magnético macroscópico produce un movimiento de precesión en el campo geomagnético, y su frecuencia de precesión es exclusiva de los núcleos de hidrógeno. Después de cortar el pulso de corriente, se utiliza la misma bobina (bobina receptora) para captar las señales de resonancia magnética nuclear generadas en diferentes momentos del pulso de excitación, y las señales decaen exponencialmente. La intensidad de la señal o la tasa de decadencia está directamente relacionada con la cantidad de protones en el agua, es decir, la amplitud de la señal de RMN es directamente proporcional al contenido de agua libre en el espacio de detección. Esto constituye una tecnología para detectar directamente información de aguas subterráneas y un método para detectar información de aguas subterráneas utilizando RMN terrestre.