1. (2024·云南)  20世紀(jì)初，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)汞在溫度降低至-269℃時，電阻值就變成了零，這種現(xiàn)象叫“超導(dǎo)現(xiàn)象”，具有這種特性的物質(zhì)叫“超導(dǎo)體”。

低溫為什么能發(fā)生超導(dǎo)呢?基于初中知識，我們建立一個簡易模型進行理解，將導(dǎo)體的原子核與核外受到約束的電子（能量較低而不能自由運動〉組成“原子實”，可類比成小球。原子實做著熱運動，穿行其間的自由電子會與它發(fā)生碰撞，表現(xiàn)為導(dǎo)體對自由電子傳導(dǎo)的阻礙，即電阻。導(dǎo)體溫度降至極低時，它們的熱運動都趨于消失，通電時自由電子就可以不受阻礙地定向通過導(dǎo)體，宏觀上就發(fā)生了低溫超導(dǎo)現(xiàn)象。

高壓也能讓材料發(fā)生超導(dǎo)。理論上，某種導(dǎo)體在相當(dāng)于260萬倍標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的高壓環(huán)境下，15℃的“高溫”（相對極低溫）也能發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象。在這樣極高的壓力下，原子實排列成緊密的堆垛形式，如圖所示，原子實僅能在很小的范圍內(nèi)做熱運動，幾乎沒有空間表現(xiàn)熱運動，就像熱運動消失了一般。此時原子實堆垛間的間隙就成為了穩(wěn)定的自由電子通道。通電時自由電子就能在間隙中零阻礙地定向移動，宏觀上就顯示出超導(dǎo)現(xiàn)象。

常見輸電過程中，約7%的電能因?qū)Ь€發(fā)熱耗散掉。若輸電線纜選用超導(dǎo)材料，就可大大減少由于電阻引發(fā)的電能損耗。2021年12月，世界首條35千伏公里級液氮超導(dǎo)輸電線工程在上海投運，實現(xiàn)了我國在“高溫”超導(dǎo)輸電領(lǐng)域的領(lǐng)先。

1. （1） 實現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象的方式有低溫和。
3. （2） 極低溫度下，原子實與自由電子的都趨于消失，通電時自由電子在導(dǎo)體中通行無阻，發(fā)生低溫超導(dǎo)現(xiàn)象。
5. （3） 超高的壓力限制了的熱運動，通電時自由電子在原子實間隙中定向移動所受到的阻礙為零，發(fā)生高壓超導(dǎo)現(xiàn)象。
7. （4） 超導(dǎo)技術(shù)的一大應(yīng)用前景是制作輸電線纜，這樣可以減少電能由于引發(fā)的電能損耗。