SÜPERİLETKENLER

1. SÜPERİLETKENLER SÜPERİLETKENLERİN TEKNOLOJİ-TOPLUM İLE İLİŞKİSİ

2. SÜPERİLETKEN NEDİR? • Isıları belirli bir seviyeye düşürüldüğünde elektrik akımına karşı dirençlerini tamamen yitiren maddelere süper iletken madde denir. • Süperiletken diamanyetik maddelerdir.yani;süperiletken manyetik alanı iter.Böylece süperiletken mıknatıslar yardımıyla ;örneğin bir treni bile raylara temas ettirmeden hareket ettirebilir ve sürtünmeyi azaltığı için trenin çok daha hızlı hareket etmesini sağlar.

3. SÜPER İLETKEN NASIL ÇALIŞIR • Süper iletken bir maddenin direncinin çok düşük ısılarda sıfıra düşmesi halidir. • Çok düşük ısılarda elektronlar ‘cooper çiftleri’ adı verilen ikililer oluştururlar. İletkenin içerisinde atomlara çarpmadan ve sonuç olarak enerjiyi kaybetmeden hareket edebilirler. Bu ısı değişik metal ve seramikler için farklıdır ve mutlak sıfır (-273) ile (-196) arasında değişir. • Bu ısıları sağlamak kolay olmadığı için süper iletkenliğin kullanımı oldukça sınırlıdır şu anda ancak sıvı azot gibi yardımcı soğutucular sayesinde süper iletkenlik sağlanabilmektedir.

4. SÜPERİLETKENLERİN KULLANIM ALANLARI • BİLGİSAYARLARDA ; • Süper iletkenler kullanılarak daha hızlı ve küçük bilgisayarlar yapılabilir. Sonuç; daha kompleks ve daha küçük hacime sahip hızlı devreler olacaktır.

5. MAGLEV HIZ TRENLERİ; • Maglev treninin altında mıknatıslar bulunur. Aynı zamanda maglev trenler için özel olarak üretilmiş tren raylarında da elektromıknatıslar bulunur. Elektromıknatıs; bir telin üzerinden akım geçmesi ile oluşturulan manyetik alana sahip mıknatıstır. Tellerden akım geçmediğinde manyetik etkide ortadan kaybolur yada akımın yönü kontrol edilerek mıknatısın kutupları değiştirilebilir. Bu mıknatıslar sayesinde tren, raylar üzerinde 10 mm lik bir yükseklikte ilerler. Rayla temas olmadığı için sürtünme büyük olçüde azaltılmış olur.

7. Maglev trenler yaygın olarak kullanılmaktadır. Çünkü; çok güçlü elektromıknatıslar ve çok duyarlı kontrol sistemleri gerekiyor. Şu anki teknoloji buna elverişli değildir. • Maglev trenlerini önündeki diğer bir engel ise, normal tren raylarında çalışmıyor olmalarıdır. (Bu konuda çalışmalar yapılmaktadır,normal tren rayların ortasında yapılan bir sistem ile maglev ve normal tren rayları kullanılması planlanıyor.) Bu trenler için yerleşim merkezleri arasına özel hatlar döşenmesi gerekiyor. Bunun maliyetide hayli yüksektir.

8. KABLOLARDA • Süper iletken iletim hatlarının alışılmış bakır kablolarına göre birçok avantajı vardır. • En önemli avantajı; yüksek miktarda akım taşıma kabiliyetidir. Deneysel sonuçlar sıvı helyum sıcaklığına kadar soğutulmuş süper iletken kabloların normal kablolara oranla üç kat daha fazla akım taşıyabileceğini göstermiştir. • Süper iletken kabloların diğer yararı; direnç nedeni ile olan güç kaybını engellemesidir.

10. MAGNETİK AYIRMA • Magnetik ayırma bir karışım içinden bilinen bazı bileşenleri ayırma işlemidir. Değişik bileşenlerin magnetik özellikleri farklı olduğundan bazıları çekilip alınırken bazıları karışımda kalır. Süper iletken magnetikler birçok uygulamalar sunacaktır; kömürden kükürt ayırma, madenlerden safsızlıkların ayrılması, artık suyun arıtılması gibi düşük maliyet, küçük boyut ve yüksek magnetik alan ile süper iletkenler bu uygulamalar için çok çekici olacaktır.

11. MOTORLAR • Meissner olayına dayanan süper iletken motorlar, magnetik alan çizgilerini iterler. Süper iletken motorlar akım kaybını %50 civarında azaltırlar. • Süper iletken motorlar, arabalarda, pompalarda, dönen millerde kullanılır.

13. MAGNETİK ENERJİ DEPOLAMA • Magnetik enerji depolamada enerji toprağa gömülen büyük süper iletken magnet ile oluşturulur. Enerji bobinde depolanır ve güç kaybı olamadan sonsuza kadar dolandırılır. Depolanmak için enerjiden başka formlara gerek yoktur. Enerjiye ihtiyaç olduğu zaman çabukça boşaltılır. Bu ise magnetik alanda ve dolayısıyla depolanan enerjide azalmaya neden olur.

14. Süper iletkenlerin en yaygın kullanım alanlarından en yaygın olanı süper iletken mıknatıslardır. Hızlandırıcılarda şuanda sıvı azot sıcaklığında çalışan mıknatıslar kullanılmaktadır. Normal mıknatıslara göre bu mıknatıslar daha verimlidir.

15. MRI; Süper iletken mıknatıslarla yapılan MRI manyetik rezonans görüntülemesidir. Bu cihazlar daha güvenli olan radyo frekansı kullanır. Canlıların iç yapısını görüntüleme amacıyla daha çok tıpta kullanılan bir yöntemdir. Yüksek düzeyde manyetizma canlı doku, yansıtma yöntemiyle görüntülenir. Görüntüleme esnasında bilgisayarlı tomografiden destek alır.

16. ÇAĞLA KURU • 23206O • 3 A 2.ÖĞRETİM