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世界上最易應(yīng)用的超導(dǎo)元素——鈮

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當(dāng)溫度降低到接近絕對(duì)零度的時(shí)候,有些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生突然的改變,變成一種幾乎沒(méi)有電阻的"超導(dǎo)體"。

把鈮冷卻到一263.9℃的超低溫時(shí),會(huì)變質(zhì)成幾乎沒(méi)有電阻的超導(dǎo)體。

人們很早以前就發(fā)現(xiàn),當(dāng)溫度降低到接近絕對(duì)零度的時(shí)候,有些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生突然的改變,變成一種幾乎沒(méi)有電阻的"超導(dǎo)體"。物質(zhì)開(kāi)始具有這種奇異的"超導(dǎo)"性能的溫度叫臨界溫度。無(wú)疑各種物質(zhì)的臨界溫度是不一樣的。

事實(shí)上,超低溫度是很不容易得到的,人們?yōu)榇硕冻隽司薮蟮拇鷥r(jià);越向絕對(duì)零度接近,需要付出的代價(jià)越大。所以我們對(duì)超導(dǎo)物質(zhì)的要求,當(dāng)然是臨界溫度越高越好。具有超導(dǎo)性能的元素不少,鈮是其中臨界溫度最高的一種。而用鈮制造的合金,臨界溫度高達(dá)絕對(duì)溫度十八點(diǎn)五到二十一度,是目前最重要的超導(dǎo)材料。

人們?cè)?jīng)做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):把一個(gè)冷到超導(dǎo)狀態(tài)的金屬鈮環(huán),通上電流然后再斷開(kāi)電流,然后,把整套儀器封閉起來(lái),保持低溫。過(guò)了兩年半后,人們把儀器打開(kāi),發(fā)現(xiàn)鈮環(huán)里的電流仍在流動(dòng),而且電流強(qiáng)弱跟剛通電時(shí)幾乎完全相同!

從這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以看出,超導(dǎo)材料幾乎不會(huì)損失電流。如果使用超導(dǎo)電纜輸電,因?yàn)樗鼪](méi)有電阻,電流通過(guò)時(shí)不會(huì)有能量損耗,所以輸電效率將大大提高。

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