Supravodljivost

Luka Bošnjak, 4.c

Supravodljivost je pojava do koje dolazi na niskim temperaturama, a očituje se po naglome nestanku otpornosti ohlađene tvari-supravodiča.

Općenito razlikujemo 2 tipa supravodiča. Supravodiči prve vrste (S1), koji su zapravo čisti elementi (metali). Oni naglo prijelaze u supravodljivo stanje, a njima pripadaju metali poput aluminija, kadmija, žive, olova i dr. Supravodiči druge vrste (S2) u kemijski spojevi i slitine koje obilježava međufaza tj. područje djelomične supravodljivosti prije prijelaza u supravodljivo stanje. Neki od njih su YBa2Cu3O7 , BiSrCaCuO, i HgBa2Ca2Cu3O8 .

Povijest

Ovu pojavu otkrio je Nizozemac Heike Kammerlingh Onnes 1911. godine kad je hladeći živu tekućim helijem zapazio da je na temperaturi od 4,2K otpor žive znatno opao.

1933. Walther Meissner otkriva da vlastito magnetsko polje supravodiča istiskuje vanjsko magnetsko polje na određenoj temperaturi (tc -kritična temperatura). Tako dolazi do dijamagnetizma koje dovodi materijal do lebdenja.

Visokotemperaturnim supravodičima smatrali su se supravodiči čija je temperatura supravodljivog prijelaza iznad 30 K. Prvi visokotemperaturni supravodič otkrili su Karl Müller i Johannes Bednorz 1986. godine.

Primjena

Ovo svojstvo ima mnogobrojne primjene u tehnologiji. Možda najpoznatija primjena od njih dolazi do izražaja u izradi brzih vlakova. Vlakovi u sebi sadrže supravodljive zavojnice i lebde iznad magnetskih tračnica bez ikakvoga trenja.

Supravodiči se koriste i u medicini pri upotrebi MRI-ja odnosno magnetske rezonancije. Pomoću supravodiča saznaje se stanje u unutarnjosti ljudskog tijela bez da se narušava ravnoteža organizma. Tijelo se izlaže jakom magnetskom polju, atomi vodika prihvaćaju energiju iz magnetskog polja i energija se oslobađa na frekvenciji koju računalo zapaža.

Važnu ulogu supravodiči imaju unutar CERN-ovog hadronskog sudarača gdje služe kao kabeli za akcelerator čestica.

Jedna negativna stvar kod supravodiča je njihova potreba za hlađenjem. Helija, koji ima znatno nisku temperaturu vrelišta, ima u deficitu pa bi se pretjeranom potrošnjom mogle istrošiti njegove potrebne zalihe. Zato se nastoje koristiti tvari koje imaju kritičnu temperaturu od 77K pa naviše jer se one mogu hladiti tekućim dušikom, a stalno se istražuju nove legure sa što višim kritičnim temperaturama(imamo primjer slitine kositra, indija, barija, tulija i bakra(Sn1.4In0.6Ba4Tm5Cu7O20+) kojoj je kritična temperatura na 175K). Taj trend će vjerojatno ići na više s obzirom na današnje tehnologije.

Literatura:

https://www.pmf.unizg.hr/_download/repository/Supravodljivost.pdf
https://enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=70250

KEMIJA 4- Aleksandra Habuš, Melita Barić Tominac, Antonela Dragobratović, Snježana Liber, Antun Kučak, Danijela Bajić

Page updated

Google Sites

Report abuse