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銅與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式

云知道

不久前，我國(guó)科學(xué)家在鐵基超導(dǎo)體統(tǒng)一相圖研究上取得進(jìn)展 ， 人們對(duì)鐵基超導(dǎo)的物理特性認(rèn)識(shí)更進(jìn)一步 。而在3年前，中科院物理所和中國(guó)科技大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)以在鐵基超導(dǎo)研究上的突破 ， 獲得國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng) ， 結(jié)束了該獎(jiǎng)項(xiàng)連續(xù)3年的空缺 。超導(dǎo)為何如此重要？
如果采用超導(dǎo)輸電線，我國(guó)每年節(jié)省的電量相當(dāng)于數(shù)十個(gè)發(fā)電廠的發(fā)電量
把材料置于零下兩三百攝氏度的溫度下，將會(huì)怎樣？超導(dǎo)材料的表現(xiàn)是：電阻突然消失了 。這可不是簡(jiǎn)單的變化，零電阻的超導(dǎo)體被認(rèn)為有望給電力工業(yè)帶來(lái)革新 。
日常生活中，電器、電線會(huì)發(fā)熱，是因?yàn)殡娏骱碗娖?、電線發(fā)生了“摩擦” ， 這種“摩擦”就是電阻的來(lái)源，電阻產(chǎn)生的熱量實(shí)際是電能浪費(fèi) 。事實(shí)上，電在從發(fā)電廠“趕往”工廠、住宅、學(xué)校的路上，就已經(jīng)被輸電線的電阻消耗了不少 。
專家介紹，因?yàn)殡娮铻榱?，超?dǎo)材料在傳輸電的過(guò)程中就沒有損耗 。此外，采用超導(dǎo)輸電還能簡(jiǎn)化變壓器、電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)等熱絕緣，并保證輸電的穩(wěn)定性，提高輸電的安全性 。
有專家測(cè)算 ， 目前采用銅或鋁導(dǎo)線的輸電損耗約為15% ， 我國(guó)每年的輸電損耗就達(dá)1000億度左右；如果采用超導(dǎo)輸電線，每年節(jié)省的電量相當(dāng)于數(shù)十個(gè)發(fā)電廠的發(fā)電量 。
超導(dǎo)材料另一個(gè)特性是完全抗磁性，即超導(dǎo)體一旦進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)，就如同練就了“金鐘罩、鐵布衫”一樣 。這是因?yàn)槌瑢?dǎo)體在靠近磁場(chǎng)時(shí)會(huì)在其表面感應(yīng)出超導(dǎo)電流，這個(gè)超導(dǎo)電流會(huì)在超導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)與外磁場(chǎng)方向相反大小相等的磁??，惋傜磁场根本进不去?兩種磁場(chǎng)相互抵消，從而體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 。
專家表示，無(wú)論是先置入外磁場(chǎng)中后降溫到超導(dǎo)態(tài)，還是先降溫到超導(dǎo)態(tài)再放入外磁場(chǎng)中 ， 外磁場(chǎng)的磁力線都無(wú)法穿透到超導(dǎo)體內(nèi)部 。超導(dǎo)磁體具有體積小、穩(wěn)定度高、耗能少等多種優(yōu)勢(shì)，因此臨床上采用的高分辨核磁共振成像技術(shù)，很多依靠的是超導(dǎo)磁體 。
抗磁性還讓超導(dǎo)體能在交通領(lǐng)域大展身手 。由于磁力線幾乎無(wú)法進(jìn)入超導(dǎo)體的體內(nèi)，將超導(dǎo)體置于普通磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)中時(shí)，會(huì)達(dá)到懸浮的效果，高速超導(dǎo)磁懸浮列車設(shè)想應(yīng)用的正是這一原理 。超導(dǎo)磁懸浮列車將為人們提供更高速、穩(wěn)定和安全的軌道運(yùn)輸 。
超導(dǎo)大規(guī)模應(yīng)用的難點(diǎn)是，缺乏適合應(yīng)用的、臨界溫度更高的超導(dǎo)體 。1911年，荷蘭物理學(xué)家昂內(nèi)斯等人測(cè)量金屬汞的電阻時(shí) ， 驚奇地發(fā)現(xiàn)溫度降至極低后，汞的電阻突然消失 。金屬汞也成為人類發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)超導(dǎo)體 。
不過(guò)，汞要冷卻到4.2K（0K等于零下273攝氏度 ， 4.2K約為零下269攝氏度）才有超導(dǎo)現(xiàn)象 。這是一個(gè)極低的溫度，需要依靠昂貴的液氮來(lái)維持，推廣應(yīng)用幾乎不可能 。因此，從超導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)第一天起，科學(xué)家一直在尋找有應(yīng)用價(jià)值的高溫超導(dǎo)體 。
在鐵基高溫超導(dǎo)體基礎(chǔ)研究上 ， 我國(guó)處于世界前列
【銅與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式】超導(dǎo)研究在科學(xué)上的重要性及其巨大的應(yīng)用前景，吸引了許多科學(xué)家的目光 。超導(dǎo)研究百年歷史上，有10人獲得諾貝爾獎(jiǎng) 。
1968年，物理學(xué)家麥克米蘭根據(jù)傳統(tǒng)理論計(jì)算推斷，超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變溫度一般不能超過(guò)40K（約零下233攝氏度），這個(gè)溫度也被稱為麥克米蘭極限溫度 。
人類對(duì)超導(dǎo)的應(yīng)用是否只能被限制在40K以下？40K的極限溫度能否被突破？為了探索這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們做了無(wú)數(shù)次嘗試 。1986年，兩名歐洲科學(xué)家發(fā)現(xiàn)以銅為關(guān)鍵超導(dǎo)元素的銅氧化物超導(dǎo)體 。銅基超導(dǎo)成為高溫超導(dǎo)家族中的一員 ， 在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)成為科學(xué)家的主要研究方向 。

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