ПРИМЕНЕНИЕ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ В НАУКЕ И ЭНЕРГЕТИКЕ

APPLICATION OF SUPERCONDUCTIVITY IN SCIENCE AND ENERGY

Sergey Makarov

student, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье описаны способы применения сверхпроводников в науке и энергетике.

ABSTRACT

This article describes the ways of using superconductors in science and energy.

Ключевые слова: сверхпроводимость, сверхпроводящие материалы.

Keywords: superconductivity, superconducting materials.

Сверхпроводимость некоторых материалов - это квантовое явление, сопровождающиеся нулевой электрической сопротивляемостью, при достижении этих материалов некоторой критической температуры.

На данный момент ученым известно более сотни материалов и различных сплавов, обладающие сверхпроводимостью. В науке данный эффект называется эффектом Майснера. Он заключается в вытеснении из объема материала магнитного поля при достижении критической температуры, что является противоречием для материалов, не обладающих эффектом сверхпроводимостью.

Особый интерес к материалам обладающим сверхпроводимостью начался в 50 года прошлого века, когда появилась возможность практического применения материалов с данным свойством. В данный период сверхпроводники второго рода показали высокую плотность тока и магнитной индукцией.

Для сохранения и поддержания эффекта сверхпроводимости необходимо поддерживать данные материалы в определенных температурных границах, что само по себе вызывает дополнительные затраты.

Открытие и понимание эффекта сверхпроводимости у материалов привело науку к созданию идеальных электромагнитов, которые в современном мире успешно используются в магнитно-резонансной томографии. Без участия данных магнитов невозможно было бы получать столь качественные изображения.

Сверхпроводники используются для создания сверхточных приборов.

Благодаря сверхпроводникам, электрическое сопротивление которых равно нулю, возможно обеспечивать передачу электрическую энергию в разы экономичнее. При этом линии из данного материала не будет обладать негативными факторами, которые характерны для классического способа исполнения линии электропередач.

Но все же остается вопрос цены обслуживания и эксплуатации, линий проводящий материал которых обладает свойством сверхпроводимости. Для данных линий необходимо обеспечивать постоянное охлаждение проводящего материала, только в данном случае свойство сверхпроводимости будет сохраняться, что гораздо затрудняет эксплуатацию данных линий.

Но не смотря на все сложности в 2008 году американская компания American Superconductor запустила в использование первую в мире линию электропередач, с использованием сверхпроводимых материалов. Данная линия используется для коммерческого использования, ее охлаждение обеспечивается непрерывным циркулированием азота.

Рисунок 1. Сверхпроводящая линия электропередач

Эффект сверхпроводимости нашел применение и для хранения энергии. На основе сверхпроводимых материалов создаются промышленные аккумуляторы, которые позволяют хранить и накапливать энергии в форме незатухающего постоянно циркулирующего тока.

Как видно из всего вышесказанного, открытие эффекта сверхпроводимости некоторых материалов и сплавов, позволяют создавать приборы и совершать открытия, о которых ранее наука, не могла и вообразить.

Список литературы:

1. Правила устройства электроустановок: 7-е издание (ПУЭ)/ Главгосэнергонадзор России. М.: Изд-во ЗАО «Энергосервис», 2007. 610 с.
2. http://electricalschool.info/spravochnik/poleznoe/2320-primenenie-sverhprovodimosti-v-nauke-i-tehnike.html (дата обращения: 23.08.2021)