Neue Supraleiter für Magnetresonanztherapie entwickelt

Kühlung keramischer Supraleiter mit flüssigem Stickstoff

Wien (pte014/12.07.2000/11:00)

Hochtemperatur-Supraleiter aus Keramik bieten ideale Voraussetzungen für ihren Gebrauch als Stromleiter. Einziges Problem bei der Anwendung ist ihre begrenzte Stromtragefähigkeit. Um die Supraleitung zu garantieren, ist es notwendig, die molekulare Struktur durch Kühlung möglichst fest zu verankern. Die neuen am Atominstitut der Österreichischen Universitäten in Wien http://www.ati.ac.at/mainframe_4_ger.html entwickelten keramischen Supraleiter erreichen diesen Zustand theoretisch bereits durch Kühlung mit flüssigem Stickstoff (Siedetemperatur 77 K = -196,15° C). Aber noch können sie aufgrund ihrer komplizierten Molekülstruktur wirtschaftlich nicht verwertet werden, außer sie werden ebenfalls mit Helium gekühlt.

Vor 14 Jahren wurden keramische Supraleiter entdeckt, die dieselben Eigenschaften wie Metalle haben. Ihr Vorteil ist, sie müssen nicht so tief gekühlt werden. Bereits zwischen 23 K (-250,15° C) und 135 K (-138,15° C) bilden sie beim Stromtransport keinen Widerstand mehr. So die Theorie. Aber in der Praxis sind nur metallische Supraleiter für den Stromtransport interessant, da deren Moleküle leichter fixiert werden können. Dazu werden sie mit flüssigem Helium (Siedetemperatur 4,2 K = -268,95° C) gekühlt. Die neuen keramischen Leiter erreichen diesen Zustand theoretisch bereits durch Kühlung mit flüssigem Stickstoff.

Durch die neuen Forschungsergebnisse des Atominstituts der Österreichischen Universitäten ist der Einsatz von flüssigem Stickstoff in greifbare Nähe gerückt. Die Forscher produzieren Defekte durch Protonenbeschuss und verankern sie mit flüssigem Stickstoff. Diese Defekte sichern die Stromflusslinien und somit ist verlustfreier Stromtransport möglich. In Wien wird eine Modelleisenbahn mit keramischen Supraleitern angetrieben, die mit flüssigem Stickstoff gekühlt werden. Stickstoff als Kühlmittel ist für die Wirtschaft viel interessanter, da die gewünschten Temperaturen schneller erreicht werden und die Entsorgung problemlos ist. Auch sollen die Hochtemperatur-Supraleiter in der Magnetresonanztherapie und in der Energiewirtschaft eingesetzt werden. Ansprechpartner: Prof. Dr. Harald Weber, Atominstitut der Österreichischen Universitäten, E-Mail: weber@ati.ac.at (stpnews) (Ende)