美国科学家宣布突破「室温超导」技术,如果可信将是多大突破?(室温超导体获重大突破)

热门话题 admin 2023-03-10 13:46 78 0

如果谁能在室温条件下实现超导,就可以说开启了一场新的技术革命:人们对于演讲的兴趣极其强烈,以至于安保人员在演讲开始前 15 分钟就开始阻止更多人进入人满为患的房间在 Dias 开始讲话前不久,还可以听到他们在将好奇的旁观者赶走。

Dias 等人的研究今天发表在科学顶刊《自然》杂志上,该研究成果似乎表明,一种传统导体 —— 一种由氢、氮和稀土金属镥组成的固体 —— 被转化为一种完美无瑕的材料,能够以完美的效率导电。

此前,人们只有在极冷的温度或超高压力下才能观察到超导性 —— 这些条件使实验材料无法用于长期、常规的应用,例如无损电力传输、悬浮高速列车和平价医疗影像设备而在新研究中,人们锻造的化合物成功在 21 摄氏度(69.8 华氏度,294K)和大约 1 吉帕的压力下无电阻地传导电流。

这仍然是一个很大的压力 —— 大约是马里亚纳海沟最深处压力的 10 倍 —— 但它比以前使用类似材料进行的实验所需的压力低 100 多倍

近百年科学家们在超导材料上的探索路程。

室温超导第一个用处在可控核聚变,可以让可控核聚变难度降低90%以上,成本变成原来的1/10!可控核聚变做核电站,成本变成原来十分之一,对人类使用能源来说是巨大的改变沙特、伊朗这些依靠卖石油的就完蛋了,中国…中国搞了这么多太阳能、风能,不就白搞了。

一旦美国公司率先实现可控核聚变点火,而中国还在等无限延期的ITER,中国干了这么多年的太阳能风能布局,就可能没意义了,而这个冲击可能在3-5年之间就会发生,当然中国已经意识到这个问题,这种事情,举国之力,也要搞出来!搞原子弹、搞核电,中国差不离!

国际热核聚变堆ITER,就是采用了超低温超导技术超低温超导就是超导材料进入超导态并不容易,其中最重要的就是进入超导状态所需要降温到临界温度,例如铌钛(NbTi)的临界温度是9K(K是温度单位开尔文,0K=-273.15℃),铌3锡(Nb3Sn)的临界温度约18K。

具有低临界转变温度(Tc<30K),在液氦温度条件下工作的超导材料,被称为“低温超导材料”国际热核聚变堆ITER最高磁场强度达到13T(特斯拉),对应中心磁场B0达到5.3T,这样的参数下,达到50万千瓦的聚变功率,根据前面的公式,装置主机直径约为30米,是一个庞然大物,工程难度极高,且

需要使用大量价格不菲的超导材料(配套造价高昂的液氦冷却系统,以及各种庞大的部件),这也是ITER花了220亿美金、建了十几年还没建好的原因之一现在室温超导出来,那么这个难度数量级的降低!工程造价大幅度大幅度降低之外,还有一种极其稀少的工业品氦气也不用了!要知道氦气目前还是美国储量最多,中国常年进口,虽然每年几亿美金不多,但是卡脖子啊!。

如果磁场强度B保持在其他超导磁体一样的水平,很可能不需要用液氦冷却(4.22K),而使用液氮(77K)甚至水冷,整个冷却系统造价将大幅下降(此外液氦是国家战略物资,1L液氦的价格已经涨到了380元,还需要从美国进口,1L液氮成本只需要5元左右,

空气中氮气占比78%,和水冷一样,几乎取之不尽)如果非要量化室温超导对于核聚变的影响,我们还很难给出,但不妨对比高温超导vs低温超导的影响:临界温度从20k以下的低温超导,到77K的高温超导,聚变堆造价从ITER的220亿美元降到了CFS的18亿美元,直接少了90%;那么,临界温度提升到了300K的常温超导,会发生什么?。

能源革命会带来国际局势巨变,有几个问题,相信大家心里有数了:1)那些石油国家还那么富有?2)中国投入大量资金在太阳能风能,怎么办?举报/反馈

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