Química

Espectroscopia Mössbauer

Publicado por Mónica González

La espectroscopia Mossbauer es una técnica que permite conocer las características de una gran cantidad de materiales, mediante la absorción resonante de rayos gama, por parte de las moléculas estudiadas.

Para poder comprender mejor el fenómeno,  pondremos el ejemplo de dos guitarras, que se colocan una frente a la otra. Cuando se rasgan las cuerdas de una de ellas, la guitarra emite un sonido, y la guitarra que está enfrente, también emitirá un sonido. Esto se debe a que las ondas de sonido generadas en la primera guitarra penetran en la caja acústica de la segunda, haciendo que ésta también emita  sonido, gracias a un efecto de resonancia.

Si un músico experimentado, con un oído muy fino, escucha el sonido emitido por la segunda guitarra, será capaz de determinar de qué tipo de madera está hecha, qué barniz tiene y si está afinada o no.

En el caso del efecto Mossbauer, la guitarra emisora del sonido es un núcleo radiactivo que emite radiación gamma, la guitarra resonante es otro núcleo que, en principio, tiene una reacción gamma de la misma energía       que el núcleo emisor, y el músico de oído fino es un detector de radiación gamma. La diferencia entre el efecto Mossbauer y la analogía de las guitarras, es que en  la espectroscopia Mossbauer  se mide la absorción de la radiación gamma por el núcleo resonante, en función de la velocidad relativa entre el núcleo emisor y el núcleo resonante.

De modo que la distancia entre los dos núcleos se va variando continuamente, dejando el núcleo resonante fijo y variando la posición del núcleo emisor, habiendo entonces una velocidad relativa entre los dos núcleos, observándose una diferencia de absorción de rayos gamma por el núcleo resonante. Es decir que la absorción de rayos gamma por el  núcleo resonante variará de acuerdo a la velocidad relativa entre los dos núcleos, y la gráfica entre las distintas absorciones y las velocidades relativas conforman el espectro Mossbauer del núcleo estudiado.

Mediante esta técnica es posible obtener información sobre distintas características de las moléculas estudiadas, como ser: estado químico o estructural, estado magnético, térmico, grado de orden, textura y orientación molecular, entre otros datos que esta técnica es capaz de aportar.

Aplicaciones de la espectroscopia Mossbauer.

Dadas sus características, esta técnica ha tenido múltiples aplicaciones en el campo de la geoquímica.  Por ejemplo, mediante la espectroscopia Mossbauer se puede conocer el estado de oxidación del hierro en las distintas posiciones de una red. En algunas estructuras cristalinas, una determinada posición puede ser ocupada por hierro férrico o ferroso, y la proporción en que se encuentran se puede averiguar mediante este procedimiento.

Además, utilizando este método se ha logrado dilucidar los procesos de pterogénesis de los silicatos que forman parte de la corteza terrestre, y los mecanismos de hidrólisis y absorción en arcillas, la determinación de poliedros de coordinación en minerales vítreos, entre otros muchos importantes aportes en este campo.

Como si esto fuera poco, mediante este procedimiento se ha podido determinar las características de diversos materiales obtenidos en la superficie lunar, pudiéndose distinguir, gracias a este método, los “mares” y “tierras” lunares, lo que no se había podido lograr con otras técnicas.

Categorías: compuestos químicos, Conceptos Básicos, Ecuaciones Químicas, elementos químicos, Propiedades, Reacciones químicas