सुपरकंडक्टर

सुपरकंडक्टर

अन्मोल सुब्ब ( भौतिकी विभाग  ) द्वारा

सुपरकंडक्टर के हो? तपाइँ यसको बारेमा सुन्नुभएको हुन सक्छ तर तपाइँलाई थाहा छैन कि यो वास्तव मा के हो। यो लेख तपाइँ सुपरकंडक्टर मा छोटो विचार दिन को लागी कोशिश गर्दछ । 

सुपरकंडक्टर सामग्री हुन् कि बिजुली प्रवाह को लागी सबै प्रतिरोध (resistance) हरायो जब एक निश्चित तापमान मा ठंडा हुन्छ। यो तापमान सामाग्री को संरचना र संरचना मा निर्भर गर्दछ। सुपरकंडक्टरको लाभ यो छ कि ठूलो बिजुली धाराहरु लाई कम उर्जा घाटा संग, पातलो तार को माध्यम बाट गर्न सकिन्छ। उदाहरण को लागी, ठूलो स्टेप डाउन ट्रान्सफार्मर जो शहरी बिजुली आपूर्ति प्रणाली को हिस्सा हो सानो, हल्का र अधिक कुशल मोडेलहरु संग बदल्न सकिन्छ।

१९११ मा, डच वैज्ञानिक हेइके कम्मेर्लिङ्ह ओन्नेस शुद्ध पारा (Mercury) को एक नमूना को तापमान कम थियो, त्यो पत्ता, यसको विद्युत प्रतिरोध कम भयो। यदि तरल हीलियम मा डुबाएर -२६९  डिग्री सेल्सियस तल लिईयो भने, प्रतिरोध बिल्कुल गायब भयो। १९८६  मा स्विस र जर्मन वैज्ञानिकहरुले सुसुपरकंडक्टरको एक नयाँ वर्ग पत्ता लगाए - तांबे अक्साइड बाट बनेको सिरेमिक सामग्री जस्तै दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरु जस्तै लन्थनुम  र य्त्तृउम  संग मिश्रित। तापमान जसमा यी सामाग्री सुपेर्कोन्दुक्तिवे  बन्नुभयो तरल नाइट्रोजन (-१९६ देग्री सेल्सियस ) को उबलने बिन्दु नजिक थियो। १९८७  मा सुपेर्कोन्दुक्तोर क्षेत्र मा एक प्रमुख सफलता भयो। टेक्सास, अमेरिका मा ह्युस्टन  विश्वविद्यालयका वैज्ञानिकहरुको एक टोलीले एक क्याल्सियम टाइटेनियम अक्साइड सिरेमिक सामग्री विकसित गरेको छ जुन -१3३ डिग्री सेल्सियस मा एक सुपरकंडक्टर बन्न पुग्यो। यस्तो सुधार विशेष गरी महत्वपूर्ण थियो किनकि यसले सस्तो तरल नाइट्रोजन लाई तरल हीलियम को सट्टा कूलेन्ट को रूप मा प्रयोग गर्न को लागी अनुमति दियो। पछि वैज्ञानिकहरुले -१६३ डिग्री सेल्सियस मा सुपरकंडक्टर भेटे। यो सुपरकंडक्टरलाई 'उच्च तापमान  सुपरकंडक्टरलाई ' भनिन्छ। कोठा को तापमान मा सुपर कन्डक्टर पाउन सुपरकंडक्टिविटी  क्षेत्र मा सबैभन्दा ठूलो काम हो। हल्लैमा  वैज्ञानिकहरु यसलाई खोज्न को लागी अनुसन्धान गरीरहेका छन् ।

एक साधारण कन्डक्टर मा वर्तमान संग, जस्तै तांबे को तार, बिजुली ऊर्जा को केहि गर्मी ऊर्जा मा परिवर्तित हुन्छ। यो धातु को संरचना मा परमाणुहरु संग टकराउने बाटो मा इलेक्ट्रोन को कारण हो। तापक्रम तल वा तथाकथित 'कृतिकल  तापमान' मा, एक सुपरकंडक्टर भित्र इलेक्ट्रोन को व्यवहार परिवर्तन हुन्छ। उनीहरु बिना अवरोध सार्छन् इलेक्ट्रोनहरु कन्डक्टर को माध्यम बाट यात्रा को रूप मा, उनीहरु अबाधित पास। त्यहाँ ऊर्जा को कुनै हानि छैन।

सुपरकंडक्टर  चुम्बकीय क्षेत्रहरु लाई बाहिर निकाल्छन् जब उनीहरु सुपरकंडक्टर बन्छन्। यसको मतलब यो हो कि चुम्बकीय क्षेत्रहरु सुपर कन्डक्टरहरु मा प्रवेश गर्न सक्दैनन्। यसैले उनीहरु चुम्बकहरुलाई पछाडि धकेल्छन् । यो मेइस्स्नेर प्रभाव को रूप मा जानिन्छ।

चुम्बक सुपरकंडक्टरको शीर्ष मा तैरिरहेको छ

बिजुली ऊर्जा को एक महत्वपूर्ण भाग परम्परागत बिजुली प्रसारण लाइनहरु संग सम्बन्धित प्रतिरोध को माध्यम बाट गर्मी को रूप मा हराएको छ। यदि उनीहरुसुपरकंडक्टर संग प्रतिस्थापन गर्न को लागी, यी घाटा धेरै कम गर्न सकिन्छ।

यातायात को लागी सुपरकंडक्टरको उपयोग पहिले नै एक रेफ्रिजरेंट को रूप मा तरल हीलियम को उपयोग गरी स्थापित गरीएको छ। जापानमा सुपरकंडक्टर म्याग्नेटको प्रयोग गरी प्रोटोटाइप लेभिटेड ट्रेनहरु निर्माण गरिएको छ। सुपरकंडक्टर  चुम्बक पहिले नै धेरै टेक्नोलोजी को महत्वपूर्ण घटक हो। चुम्बकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) नैदानिक चिकित्सा मा एक बढ्दो भूमिका खेल्दै छ।

हामी कोठा को तापमान मा सुपरकंडक्टर पाउन सकेको छैन। यदि उनीहरु भेटिन्छन् तब बिजुली र बिजुली यातायात धेरै सस्तो हुनेछ। विद्युत प्रसारण को समयमा ऊर्जा को कम हानि को कारण। कोठा को तापक्रम मा सुपरकंडक्टर खोज संसारलाई परिवर्तन हुनेछ। नोबेल पुरस्कार खोजकर्ता को लागी पुष्टि छ।

कोठाको तापक्रम मा सुपरकंडक्टरको खोज सम्म कति टाढा हुने हो ? तिम्रो के बिचार छ ? मलाई टिप्पणी (comment) मा भन्नुहोस् ।