Bilim ve Teknoloji

Süperiletken maddeler nedir?

İletken: Elektrik akımını, ısıyı, sesi vb. kesiksiz olarak geçiren madde(sözlük anlamı).

Kullandığımız tüm iletkenlerin bir direnci vardır. Ve bu direnç sürekli bizim verimimizi düşürmektedir. Mesela en basitinden bir devre düşünürsek kablolardaki direnç, bizim elektrik enerjimizin ısı enerjisine dönüşmesine yol açarak devreden alacağımız akımın verimini düşürüyor.

Tam bu sırada devreye süper iletkenler giriyor. Süper iletkenleri kısaca şöyle tanımlayabiliriz: Üzerlerinden geçen enerjiye sıfır direnç uygulayan maddeler yani iletkenlik konusunda verimi %100 yapacak iletkenler.

Hollandalı fizikçi Heike Kamerlingh Onnes 1911 yılında Helyum elementini sıvı hale dönüştürmeyi başarması ile ilgi çekmeye başlayan süper iletkenlik konusu, daha sonraki yıllarda başka süper iletkenlerin keşfedilmesiyle büyük ilgi odağı olmuştur ve günümüze kadar azınsanmayacak kadar çok süper iletken madde bulunmuştur.(Alüminyum, Kalay, Kurşun, Cıva…)

Süper iletkenlerin en büyük özelliği levitasyon özelliğidir. Yani bir madde süper iletken olduktan sonra kendi içinden manyetik akım geçmesine izin vermez. Yani süperiletken maddeler mıknatısların üzerine bırakıldığında havada sabit kalır.

Şuana kadar bulunan tüm süperiletken maddeler süper iletken özelliklerini gösterebilmek için düşük sıcaklıklara ihtiyaç duymaktadırlar. O sebeple bu teknolojiyi henüz hayatımızın içine tam olarak alamadık.

Bir madde nasıl süper iletken olur?

Süperiletkenlik kuantum mekaniği ile açıklanabilen bir olgudur, klasik mekanik ile açıklanamaz.

Altın, gümüş, bakır gibi sıradan bir iletkenin direnci sıcaklığı düştükçe azalır. Fakat sıcaklığın mutlak sıfıra (mutlak sıfır (-273 ºC) ile -196ºC arasında değişir) yaklaştığı durumlarda bile direnç sıfıra düşmez. Süperiletken olan maddelerin çok düşük sıcaklıklarda süperiletken özelliklerini göstermeye başladığı gözlemlenmiştir.

Süperiletken malzemeleri gereken düşük sıcaklığa düşürmek için genellikle sıvı azot kullanılır.

Oda sıcaklığında süperiletken olabilir mi?

3 sene önce Brookhaven Ulusal Laboratuvarı’nda, enerji departmanında çalışan bilim insanları, oda sıcaklığında süper iletkenliği mümkün hale getirebilecek önemli adımlar attı. İvan Bozovic, kuprat(gevşek bakır anyonları içeren bileşikler) sınıfından bu tür malzemelerle çalışıyorlar. Bu malzemeler bir katman üzerinde bakır ve oksijen atomlarından oluşmakta. Doğru koşullar altında yani ultra-soğuk sıcaklıklarda elektrik akımı, kuprat süper iletkeni üzerinden hiç bir engelle karşılaşmadan akabilyor. Bunun anlamı akan elektrik akımının neredeyse hiçbir ısı oluşturmadığıdır. Doğru koşullar altında kuprat içinde süper iletkenlik oluşturmak için stronsiyum gibi bir element eklenmelidir. Eklenen bu madde ile ultra-soğuk ortamda elektronları iterek beraber malzeme içerisinde kolaylıkla hareket edebilmeyi sağlıyor. “Peki bu malzemeyi oda koşulunda kullanmanın ne anlamı olabilir?” gibi bir soru karşımıza çıkabilir. Kuprat malzemesinin herhangi bir soğutmaya ihtiyacı yok. Günlük hayatta kullanılabilir.

Süper iletkenin kullanılabileceği alanlar

+YÜKSEK ENERJİ FİZİĞİ

+SÜPERİLETKEN KABLOLAR

+DEMİR YOLU TAŞIMACILIĞI(MAGLEV TRENLERİ)

+PARÇACIK ÇARPIŞTIRICILARI

+ELEKTRONİK DEVRELER

Click to comment

Leave a Reply

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

En Çok Okunan Yazarlar

Birden fazla kategori barındıran güncel içerikli internet bloğu. Bilim ve Teknoloji Girişimcilik Kültür ve Sanat Filmler ve diziler Yaşam Spor Oyun
To Top