সুপারকন্ডাক্টিং অ্যাপ্লিকেশন
এটি দীর্ঘকাল ধরে আবিষ্কৃত হয়েছে যে তাপমাত্রা যখন পরম শূন্যের কাছাকাছি চলে যায়, তখন কিছু পদার্থের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য হঠাৎ পরিবর্তিত হয়, প্রায় কোনও প্রতিরোধ ছাড়াই "সুপারকন্ডাক্টর" হয়ে ওঠে। যে তাপমাত্রায় একটি পদার্থ এই একক "সুপারকন্ডাক্টিং" বৈশিষ্ট্য ধারণ করতে শুরু করে তাকে সমালোচনামূলক তাপমাত্রা বলে। বলা বাহুল্য, বিভিন্ন পদার্থের ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রা এক নয়।
আপনি জানেন, অতি-নিম্ন তাপমাত্রায় আসা কঠিন, এবং লোকেরা তাদের জন্য একটি বিশাল মূল্য দিতে হয়, এবং আপনি পরম শূন্যের কাছাকাছি গেলে আপনাকে তত বেশি মূল্য দিতে হবে। অতএব, অতিপরিবাহী পদার্থের জন্য আমাদের প্রয়োজনীয়তা অবশ্যই, গুরুতর তাপমাত্রা যত বেশি হবে তত ভাল।
সুপারকন্ডাক্টিং বৈশিষ্ট্য সহ অনেকগুলি উপাদান রয়েছে এবং নিওবিয়াম হল সর্বোচ্চ সমালোচনামূলক তাপমাত্রার একটি। 18.5 থেকে 21 ডিগ্রি পরম তাপমাত্রায় সমালোচনামূলক তাপমাত্রা সহ নিওবিয়াম দিয়ে তৈরি সংকর ধাতুগুলি বর্তমানে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অতিপরিবাহী পদার্থ।
মানুষ একবার এই ধরনের একটি পরীক্ষা করেছিল: একটি ধাতব নিওবিয়াম রিং যা একটি সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় ঠান্ডা ছিল, একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহের সাথে সংযুক্ত ছিল এবং তারপরে কারেন্ট থেকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা হয়েছিল এবং তারপর তাপমাত্রা কম রাখার জন্য যন্ত্রগুলির পুরো সেটটি বন্ধ করে দিয়েছিল। আড়াই বছর পরে, লোকেরা যন্ত্রটি চালু করেছিল এবং দেখতে পেয়েছিল যে নিওবিয়াম রিংয়ে কারেন্ট এখনও প্রবাহিত হচ্ছে এবং কারেন্ট শক্তি প্রায় ঠিক একই ছিল যখন বিদ্যুৎ প্রথম প্রয়োগ করা হয়েছিল!
এই পরীক্ষা থেকে, এটি দেখা যায় যে অতিপরিবাহী পদার্থগুলি প্রায় কোনও বর্তমান হারায় না। আপনি যদি বিদ্যুৎ প্রেরণের জন্য একটি সুপারকন্ডাক্টিং তার ব্যবহার করেন, কারণ এটির কোন প্রতিরোধ ক্ষমতা নেই, তখন বিদ্যুৎ প্রবাহিত হওয়ার সময় কোন শক্তির ক্ষতি হবে না, তাই ট্রান্সমিশন দক্ষতা ব্যাপকভাবে উন্নত হবে।
কেউ একটি উচ্চ-গতির ম্যাগলেভ ট্রেন ডিজাইন করেছেন, যার চাকায় সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেট ইনস্টল করা আছে, যাতে পুরো ট্রেনটি প্রায় দশ সেন্টিমিটার ট্র্যাকের উপর ভাসতে পারে। এইভাবে, ট্রেন এবং ট্র্যাকের মধ্যে আর কোন ঘর্ষণ থাকে না, এগিয়ে যাওয়ার প্রতিরোধ কমিয়ে দেয়। 100 জন লোক বহনকারী একটি ম্যাগলেভ ট্রেন মাত্র 100 হর্সপাওয়ারের সাথে প্রতি ঘন্টায় 500 কিলোমিটারের বেশি গতিতে পৌঁছাতে পারে।
একটি 20-কিলোমিটার-দীর্ঘ নিওবিয়াম-টিন বেল্টের সাথে, 1.5 মিটার ব্যাস সহ একটি চাকার ফ্ল্যাঞ্জের চারপাশে ক্ষতবিক্ষত, উইন্ডিংগুলি একটি শক্তিশালী এবং স্থিতিশীল চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে সক্ষম, যা 122 কিলোগ্রাম ওজন তুলতে এবং উত্তোলন করতে যথেষ্ট এটা চৌম্বক ক্ষেত্রের স্থান. এই চৌম্বক ক্ষেত্রটি যদি থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন বিক্রিয়ায় ব্যবহার করা হয় এবং শক্তিশালী থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন বিক্রিয়াকে নিয়ন্ত্রণ করা যায়, তাহলে আমাদেরকে সস্তায় বিদ্যুতের বিশাল এবং প্রায় অবিরাম সরবরাহ করা সম্ভব হবে।
একটি সরাসরি বর্তমান জেনারেটর একবার নিওবিয়াম-টাইটানিয়াম সুপারকন্ডাক্টিং উপাদান দিয়ে তৈরি ছিল। এটির অনেক সুবিধা রয়েছে, যেমন ছোট আকার, হালকা ওজন, কম খরচ এবং এটি একই আকারের সাধারণ জেনারেটরের তুলনায় একশ গুণ বেশি বিদ্যুৎ উৎপন্ন করে।
সুপারালয়
বিশ্বের নাইওবিয়ামের একটি বড় অংশ বিশুদ্ধ ধাতু অবস্থায় বা উচ্চ-বিশুদ্ধতার ফেরোনিওবিয়াম এবং নাইওবিয়াম-নিকেল সংকর ধাতুর আকারে নিকেল, ক্রোমিয়াম এবং লোহা-ভিত্তিক সুপারঅ্যালয় তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়। এই খাদগুলি জেট ইঞ্জিন, গ্যাস টারবাইন ইঞ্জিন, রকেট উপাদান, টার্বোচার্জার এবং তাপ-প্রতিরোধী জ্বলন সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত হয়। নাইওবিয়াম সুপার অ্যালয়গুলির শস্য কাঠামোতে একটি ফেজ গঠন করে। এই সংকর ধাতুগুলিতে সাধারণত 6.5% পর্যন্ত নাইওবিয়াম থাকে। ইনকোনেল 718 অ্যালয় হল নিওবিয়াম-যুক্ত নিকেল-ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলির মধ্যে একটি যার মধ্যে 50% নিকেল, 18.6% ক্রোমিয়াম, 18.5% আয়রন, 5% নাইওবিয়াম, 3.1% মলিবডেনাম, 0.9% টাইটানিয়াম এবং 0.4% অ্যালুমিনিয়াম। অ্যাপ্লিকেশানগুলির মধ্যে রয়েছে মিথুন প্রোগ্রামের মতো উচ্চ-সম্পন্ন এয়ারফ্রেম উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা।
নিওবিয়াম ভিত্তিক সংকর ধাতু
C-103 হল একটি নিওবিয়াম সংকর ধাতু যাতে 89% নাইওবিয়াম, 10% হাফনিয়াম এবং 1% টাইটানিয়াম রয়েছে এবং এটি অ্যাপোলো চন্দ্র মডিউলের প্রধান ইঞ্জিনের মতো তরল রকেট থ্রাস্টার অগ্রভাগে ব্যবহার করা যেতে পারে। অ্যাপোলো পরিষেবা মডিউল আরেকটি নিওবিয়াম খাদ ব্যবহার করে। যেহেতু নিওবিয়াম 400 ডিগ্রির উপরে জারিত হতে শুরু করে, তাই এটিকে ভঙ্গুর হয়ে যাওয়া রোধ করতে এর পৃষ্ঠে একটি প্রতিরক্ষামূলক আবরণ প্রয়োগ করতে হবে।
মেডিকেল অ্যাপ্লিকেশন
নিওবিয়াম অস্ত্রোপচারের চিকিত্সার ক্ষেত্রেও একটি গুরুত্বপূর্ণ অবস্থান দখল করে, এটি শুধুমাত্র চিকিৎসা ডিভাইস তৈরিতে ব্যবহার করা যায় না, এটি একটি ভাল "জৈবিক অভিযোজন উপাদান"ও বটে, কারণ এটির চমৎকার জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, মানবদেহে বিভিন্ন তরল পদার্থের সাথে যোগাযোগ করবে না। , এবং প্রায় সম্পূর্ণরূপে জীবের শরীরের টিস্যু ক্ষতি করে না, যে কোন নির্বীজন পদ্ধতিতে অভিযোজিত হতে পারে, তাই এটি দীর্ঘ সময়ের জন্য জৈব টিস্যুগুলির সাথে মিলিত হতে পারে এবং মানবদেহে নিরীহভাবে থাকতে পারে।