超伝導(ちょうでんどう)

超伝導は、特定の材料が極低温などの条件下で電気抵抗が完全にゼロになる物理現象です。1911年にオランダの物理学者カメルリング・オネスによって発見されて以来、現代科学技術の発展において重要な役割を果たしています。この現象により、電流が損失なく流れ続けることが可能となり、エネルギー効率の大幅な改善や従来不可能だった技術の実現が期待されています。

関連用語と表現

超伝導現象には、電気抵抗がゼロになる特性に加えて、外部磁場を完全に排斥するマイスナー効果という重要な性質があります。この二つの特性により、超伝導体は磁気浮上や強力な電磁石の製造が可能となります。超伝導が発現する温度は臨界温度と呼ばれ、材料によって異なります。 従来の超伝導体は液体ヘリウム温度(約4K、-269℃)という極低温でのみ動作していましたが、1986年に発見された高温超伝導体により、液体窒素温度(77K、-196℃)での動作が可能となり、実用化への道が大きく開かれました。現在では室温超伝導の実現に向けた研究が世界中で活発に行われています。

「超伝導」の具体例

例1: JR東海のリニア中央新幹線では、超伝導磁石を使用した磁気浮上技術により、車両を線路から10cm浮上させながら時速500km以上での営業運転を実現しています。

【解説】超伝導コイルが作る強力な磁場により、車両の浮上と推進を同時に行う革新的な交通システムです。

例2: 医療現場で使用されるMRI装置は、超伝導磁石により1.5テスラから3テスラという強力で均一な磁場を生成し、人体の詳細な断層画像を撮影することができます。

【解説】超伝導技術により、従来不可能だった高精度な体内画像診断が実現されています。

超伝導技術は、送電ロスの削減、量子コンピューター、核融合発電など、持続可能な社会の実現に向けた重要な技術として期待されています。室温超伝導の実現により、エネルギー分野から情報技術まで幅広い分野での革新的な応用が可能となるでしょう。

関連ワード

超伝導に関連した記事

1 stories or topics