Tech
Novo ogromno otkriće u nuklearnoj fuziji. Znanstvenici: Ovo je povijesni događaj
Prvi put u povijesti američki znanstvenici u National Ignition Facilityju u Nacionalnom laboratoriju Lawrence Livermore u Kaliforniji uspješno su proizveli reakciju nuklearne fuzije koja je rezultirala dobitkom energije, potvrdio je za CNN izvor upoznat s projektom. Očekuje se da će ministarstvo energetike SAD-a danas službeno objaviti otkriće.
Ishod eksperimenta bio bi veliki iskorak u desetljećima dugoj potrazi za oslobađanjem beskonačnog izvora čiste energije koji bi mogao pomoći u odmaku od ovisnosti o fosilnim gorivima. Istraživači su desetljećima pokušavali stvoriti nuklearnu fuziju – replicirajući energiju koja pokreće Sunce.
Evo što trebate znati o ovom novom obliku nuklearne energije.
Što je nuklearna fuzija i zašto je važna?
Nuklearna fuzija je proces koji je izveo čovjek i kojim se replicira energija koja pokreće Sunce. Nuklearna fuzija se događa kada se dva ili više atoma spoje u jedan veći. Ovaj proces stvara ogromnu količinu energije u obliku topline.
Znanstvenici diljem svijeta desetljećima proučavaju nuklearnu fuziju, nadajući se da će je stvoriti novim izvorom koji pruža neograničenu energiju bez ugljika – bez nuklearnog otpada koji stvaraju sadašnji nuklearni reaktori. Projekti fuzije uglavnom koriste elemente deuterij i tricij – oba su izotopi vodika.
Deuterij iz čaše vode, s dodatkom malo tricija, mogao bi napajati jednu kuću godinu dana. Tricij je rjeđi i teže ga je dobiti, iako se može sintetski proizvesti.
“Za razliku od ugljena, potrebna je samo mala količina vodika, a on je najzastupljenija stvar koja se može naći u svemiru. Vodik se nalazi u vodi, tako da su stvari koje generiraju tu energiju neograničene i čiste”, rekao je za CNN Julio Friedmann, glavni znanstvenik u Carbon Directu i bivši glavni energetski tehnolog u Lawrence Livermoreu.
Kako se fuzija razlikuje od nuklearne fisije?
Kad ljudi razmišljaju o nuklearnoj energiji, mogu im pasti na pamet rashladni tornjevi i oblaci u obliku gljive. Ali fuzija je potpuno drugačija.
Dok fuzija spaja dva ili više atoma zajedno, fisija je suprotan proces cijepanja većeg atoma na dva ili više manjih. Nuklearna fisija je ona vrsta energije koja danas pokreće nuklearne reaktore diljem svijeta. Poput fuzije, toplina stvorena cijepanjem atoma također se koristi za stvaranje energije.
Nuklearna energija ima nultu emisiju stakleničkih plinova, ali proizvodi hlapljivi radioaktivni otpad koji se mora skladištiti na siguran način i nosi sigurnosne rizike. Nuklearna otapanja, iako rijetka, događala su se kroz povijest sa smrtonosnim posljedicama, poput nesreća u reaktorima u Fukušimi i Černobilu.
Nuklearna fuzija ne nosi iste sigurnosne rizike, a materijali koji se koriste za njeno stvaranje imaju mnogo kraće vrijeme poluraspada od fisije.
Kako bi energija nuklearne fuzije mogla napajati svjetla u našim domovima?
Postoje dva glavna načina za stvaranje nuklearne fuzije, a oba imaju isti rezultat. Spajanjem dva atoma stvara se ogromna količina topline, koja je ključna za proizvodnju energije. Ta se toplina može koristiti za zagrijavanje vode, stvaranje pare i okretanje turbina za proizvodnju energije – slično kao što nuklearna fisija stvara energiju.
Veliki izazov iskorištavanja fuzijske energije je održati je dovoljno dugo da može napajati električne mreže i sustave grijanja diljem svijeta. Uspješan američki iskorak velika je stvar, ali još uvijek je u daleko manjem opsegu od onoga što je potrebno za proizvodnju dovoljno energije za rad jedne elektrane, a kamoli desetke tisuća elektrana.
“Radi se o tome koliko je energije potrebno za kuhanje 10 lonaca s vode. Da bismo to pretvorili u elektranu, moramo ostvariti veći dobitak u energiji, treba nam znatno više”, rekao je Jeremy Chittenden, suvoditelj Centra za studije inercijske fuzije na Imperial Collegeu u Londonu.
Zašto je važna ova vijest o fuzijskoj reakciji koja rezultira energetskim dobitkom?
Ovo je prvi put da su znanstvenici uspješno proveli reakciju nuklearne fuzije koja je rezultirala neto povećanjem energije, umjesto da propadne kao u dosadašnjim eksperimentima.
Iako postoji još mnogo koraka dok ovo ne postane komercijalno održivo, bitno je da znanstvenici pokažu kako mogu stvoriti više energije nego na početku eksperimenta. U suprotnom, nema puno smisla da se ovo razvija.
“Ovo je vrlo važno iz energetske perspektive, jer fuzija ne može biti izvor energije ako ne izvlačimo više energije nego što ulažemo. Prijašnja otkrića bila su važna, ali to nije isto što i stvaranje energije koja bi se jednog dana mogla koristiti u većem opsegu”, rekao je Friedmann za CNN.
Gdje se odvija fuzija?
Nekoliko fuzijskih projekata provodi se u SAD-u, Ujedinjenom Kraljevstvu i Europi. Francuska je dom Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora na kojem surađuje 35 zemalja, među kojima su glavne članice Kina, SAD, Europska unija, Rusija, Indija, Japan i Južna Koreja.
U SAD-u se velik dio posla odvija u National Ignition Facilityju u Nacionalnom laboratoriju Lawrence Livermore u Kaliforniji, u zgradi veličine tri nogometna igrališta.
Projekt National Ignition Facility stvara energiju iz nuklearne fuzije onim što je poznato kao termonuklearna inercijalna fuzija. U praksi, američki znanstvenici ispaljuju kuglice koje sadrže vodikovo gorivo u gotovo 200 lasera, stvarajući niz iznimno brzih, ponovljenih eksplozija brzinom od 50 puta u sekundi. Energija prikupljena od neutrona i alfa čestica izdvaja se kao toplina.
U Velikoj Britaniji i projektu ITER u Francuskoj znanstvenici rade s ogromnim strojevima u obliku krafne opremljenim ogromnim magnetima koji se nazivaju tokamak, kako bi pokušali generirati isti rezultat. Nakon što se gorivo stavi u tokamak njegovi magneti se uključe i temperature unutar njega se eksponencijalno podižu kako bi se stvorila plazma.
Plazma mora doseći najmanje 150 milijuna stupnjeva Celzijusa, 10 puta toplije od jezgre Sunca. Neutroni zatim izlaze iz plazme, udarajući u “pokrivač” na stijenkama tokamaka i prenose svoju kinetičku energiju kao toplinu.
Koji su sljedeći koraci?
Znanstvenici i stručnjaci sada moraju otkriti kako proizvesti mnogo više energije iz nuklearne fuzije na mnogo većoj razini. Istodobno moraju smisliti kako eventualno smanjiti troškove nuklearne fuzije da bi se mogla koristiti u komercijalne svrhe.
“U ovom trenutku trošimo ogromnu količinu vremena i novca za svaki eksperiment. Moramo znatno smanjiti troškove”, rekao je Chittenden.
Znanstvenici također trebaju prikupiti energiju proizvedenu fuzijom i prenijeti je u električnu mrežu kao električnu energiju. Trebat će godine, a možda i desetljeća, prije nego što fuzija bude u stanju stvarati neograničene količine čiste energije, a znanstvenici su u utrci s vremenom u borbi protiv klimatskih promjena, piše Index.
“Ovo neće značajnije pridonijeti smanjenju klimatskih promjena u sljedećih 20-30 godina. Ovo je razlika između paljenja šibice i izgradnje plinske turbine”, rekao je Friedmann.
Ne još dugo — barem u astronomskim razmjerima — i planet Zemlja uronit će u tamu na dugih šest minuta, kada će Mjesec zakloniti Sunce tijekom najdulje pomrčine Sunca stoljeća.
Rekordnih šest minuta i 23 sekunde potpune tame
Odbrojavanje je počelo za 2. kolovoza 2027., kada će Mjesec zakloniti Sunce na više od šest minuta, što je rekord 21. stoljeća. Egipat će pritom biti idealno mjesto za promatranje.
Bit će to, točnije, šest minuta i 23 sekunde potpune tame, gotovo nestvaran vremenski interval — osobito ako se uzme u obzir da većina potpunih pomrčina ne traje dulje od tri, najviše četiri minute. Savršeno poravnanje će oduševiti astronome i zaljubljenike u svemir, a opisuje se kao jedinstven događaj u 21. stoljeću, javlja RAI.
Zašto će trajati tako dugo?
Potpune pomrčine Sunca događaju se kada se mladi Mjesec točno poravna između Zemlje i Sunca. No zašto trajanje potpune tame toliko varira od jednog događaja do drugog?
Prema Kraljevskom astronomskom društvu (Royal Astronomical Society), posebnost pomrčine 2027. godine rezultat je kombinacije povoljnih astronomskih čimbenika.
Blizina Mjeseca Zemlji
Mladi Mjesec mora biti dovoljno blizu Zemlji kako bi omogućio produljeno trajanje potpune pomrčine, navodi ugledna britanska institucija.
NASA, koja s velikom preciznošću izračunava putanje i vremenske okvire, oslanja se na podatke institucija poput Američkog pomorskog opservatorija (US Naval Observatory) i Ureda HM Nautical Almanac. Ti podaci omogućuju točno određivanje položaja Mjeseca na nebu i njegove udaljenosti od Zemlje u svakom trenutku.
Rotacija Zemlje
Presudnu ulogu ima i rotacija Zemlje, koja nije potpuno ujednačena: male varijacije mogu blago promijeniti putanju Mjesečeve sjene. U slučaju pomrčine 2027. godine, astronomi potvrđuju da su položaj, vremena i zone vidljivosti već poznati s vrlo visokom preciznošću.
Nezaboravnih 15.000 kilometara tame
Astronomi procjenjuju da će se pojas u kojem će Sunce biti potpuno zaklonjeno protezati na više od 15.000 kilometara, prelazeći južnu Španjolsku, Maroko, Alžir, Tunis, Libiju, Egipat, Saudijsku Arabiju i Jemen, gdje će se moći svjedočiti doista rijetkom astronomskom spektaklu.
Najdulje će trajati u blizini Luksora u Egiptu — šest minuta i 23 sekunde.
NASA je objavila kada će se dogoditi najduže potpuno pomračenje Sunca u ovom stoljeću – i nećete morati dugo čekati
Trajanje potpune pomrčine Sunca uvijek varira. U travnju 2024. pomrčina koja je prešla preko Sjeverne Amerike trajala je 4 minute i 28 sekundi. Suprotno tome, pomrčina koja će zahvatiti Španjolsku u kolovozu 2026. trajat će samo minutu i 43 sekunde.
Prema NASA-inom kalendaru pomrčina Sunca, najduža pomrčina u posljednjih 100 godina dogodit će se 2. kolovoza 2027. Njena totalna faza trajat će 6 minuta i 23 sekunde. Tijekom tog vremena dijelovi Europe, Sjeverne Afrike i Bliskog istoka bit će pod Mjesečevom sjenom.
Prema NASA-inoj karti, pomrčina će započeti u Maroku i južnoj Španjolskoj. Zatim će prijeći preko Alžira, Tunisa, Libije, Egipta i Saudijske Arabije, da bi završila u Jemenu i na obali Somalije. Najduže trajanje bit će zabilježeno u Egiptu, posebno u Luksoru i Asuanu, poznatima po svojim pogrebnim hramovima.
Unatoč čestim teorijama zavjere koje prate gotovo svaku pomrčinu Sunca, ono ne utječe na zdravlje i nema nikakav fizički utjecaj na planet. To je prirodna i predvidljiva astronomska pojava, rezultat poravnanja Sunca, Mjeseca i Zemlje. Štoviše, pomrčina Sunca nije jedinstvena za naš planet – događa se i na Marsu i na Mjesecu, što smo nedavno imali priliku vidjeti.
Postoje i druge potpune pomrčine Sunca koje će imati slično dugo trajanje, ali na njih će trebati čekati desetljećima. Prema izračunima NASA-e, ovo su sljedeće pomrčine s dugim trajanjem:
kolovoz 2045.: 6 minuta i 6 sekundi
travanj 2060.: 5 minuta i 12 sekundi
kolovoz 2063.: 5 minuta i 49 sekundi
svibanj 2078.: 5 minuta i 40 sekundi
rujan 2081.: 5 minuta i 33 sekunde
svibanj 2096.: 6 minuta i 6 sekundi
Tech
Uništava li stalno držanje mobitela na punjaču bateriju? Evo što kažu iz Applea, Samsunga i Googlea
Telefoni nove generacije dovoljno su „pametni“ da prekinu punjenje čim dosegnu 100 posto, pa ostavljanje iPhonea ili Androida na punjaču preko noći neće uništiti bateriju. Ali to što je nešto sigurno ne znači da je ujedno i najbolje za životni vijek telefona.
Tehnički ne možete „prepuniti“ bateriju; stalno držanje litij-ionske ćelije na 100 posto stvara visok napon, a toplina koja se generira dok je uređaj na punjaču pravi je tihi neprijatelj dugovječnosti baterije.
Ne radi se o trenutačnom oštećenju, nego o tome koliko brzo baterija stari. Razumijevanje razlike između onoga što neće pokvariti telefon i onoga što će mu stvarno produljiti život ključno je za ispravne navike punjenja.
Nelson Aguilar za „CNET“ kontaktirao je Apple, Samsung i Google kako bi provjerio je li punjenje telefona tijekom noći dok spavamo zapravo loše za bateriju i telefon, piše Nova.rs.
Znanost iza trošenja baterije
Zdravlje baterije ne ovisi samo o tome koliko je često punite. Važni su i upravljanje naponom, temperatura i način održavanja. Litij-ionske baterije najbrže stare kada su izložene ekstremnim razinama napunjenosti: blizu 0 i blizu 100 posto.
Držanje baterije na visokoj razini napunjenosti kroz dulje razdoblje stvara dodatni napon i opterećenje na katodi i elektrolitu. Zato mnogi uređaji koriste „trickle charging“ ili privremeno pauziraju punjenje na 100 posto, dopunjavajući samo po potrebi.
Ipak, najveća prijetnja nije prepunjavanje, nego toplina. Kada je telefon priključen na punjač i istodobno pokreće zahtjevne aplikacije, stvara toplinu koja ubrzava kemijsko propadanje baterije. Ako igrate igre, streamate video ili punite telefon tijekom vrućih dana, dodatna toplina oštećuje bateriju mnogo više nego samo ostavljanje kabela preko noći.
Što kaže Apple
Apple u svojim smjernicama opisuje litij-ionske baterije kao „potrošne komponente“ koje prirodno gube kapacitet s vremenom. Kako bi usporio taj proces, iPhone koristi funkciju Optimized Battery Charging, koja uči vašu svakodnevnu rutinu i pauzira punjenje na oko 80 posto dok ne dođe trenutak kada obično isključujete punjač, smanjujući vrijeme koje baterija provodi na visokom naponu.
Apple u odgovoru na pitanje Nelsona Aguilara savjetuje da uređaj držite u temperaturnom rasponu od 0 do 35 stupnjeva Celzija te da skinete određene maskice tijekom punjenja kako bi se smanjilo zagrijavanje.
Samsung (i drugi Android brendovi)
Samsung nudi sličnu funkciju pod nazivom Battery Protect u postavkama Battery and Device Care. Kada je uključena, punjenje se ograničava na 85 posto, čime se smanjuje stres tijekom dugih sesija punjenja.
Google, OnePlus, Xiaomi i drugi proizvođači nude slične opcije, često pod nazivima Adaptive Charging, Optimized Charging ili Battery Care, koje dinamički usporavaju punjenje ili ograničavaju maksimalnu razinu napunjenosti na temelju vaših navika. Te funkcije omogućuju da je sigurno ostaviti telefon na punjaču dulje vrijeme bez straha od oštećenja.
Kada stalno punjenje ipak može štetiti
Čak i uz sve ove zaštitne mehanizme, određeni uvjeti mogu ubrzati trošenje baterije. Kao što je već spomenuto, toplina je najčešći krivac. Čak i kratkotrajno punjenje telefona na izravnom suncu, u automobilu ili ispod jastuka može podići temperaturu na opasnu razinu.
Intenzivna uporaba tijekom punjenja, poput igranja igara ili montaže 4K videa, također može izazvati nagli porast temperature i ubrzati propadanje baterije. Jeftini, nekvalitetni kabeli i punjači mogu isporučivati nestabilnu struju, što također šteti bateriji. Ako je baterija već stara nekoliko godina, još je osjetljivija na ovakva opterećenja.
Kako puniti pametnije
Ne morate drastično mijenjati navike, ali nekoliko manjih koraka može produljiti život baterije.
Uključite ugrađene funkcije optimizacije: Optimized Battery Charging na iPhoneu, Battery Protect na Samsungu i Adaptive Charging na Pixel uređajima. Ti sustavi uče vašu rutinu i prilagođavaju brzinu punjenja kako telefon ne bi proveo cijelu noć na 100 posto.
Održavajte telefon hladnim tijekom punjenja. Prema Appleu, baterije najbolje rade na temperaturi između 16 i 22 stupnja Celzija. Ako se telefon zagrije, skinite maskicu ili ga premjestite na bolje prozračeno mjesto. Ne stavljajte ga pod jastuk i izbjegavajte bežične punjače koji zadržavaju toplinu tijekom noći.
Koristite kvalitetne punjače i kabele, po mogućnosti originalne ili od renomiranih proizvođača. Jeftini „brzi punjači“ često isporučuju nestabilan napon i dugoročno stvaraju probleme.
Na kraju, nemojte se previše opterećivati postocima. Sasvim je u redu kratko dopuniti telefon tijekom dana. Litij-ionske baterije zapravo bolje podnose česta, plitka punjenja nego duboke cikluse pražnjenja i punjenja. Nije nužno stalno držati bateriju između 20 i 80 posto, ali izbjegavanje ekstrema svakako pomaže.
(FOTO) “IZGUBILI SMO IZ VIDOKRUGA ČOVJEKA, SOLIDARNOST I HUMANIZAM” / U Kneževoj održan okrugli stol „Zadar – grad po mjeri čovjeka”
SA SKUPŠTINE TZ GRADA ZADRA: Tek jedan posto više turista ove godine! Građani pozvani na konstruktivne kritike
Četvrti adventski vikend i Badnjak u Pagu
ZADARSKI OSCAR / Kazališna udruga Igrajmo se zaključila uspješnu 2025. godinu
VIDEO / Klapa Puntamika donosi toplu božićnu priču u pjesmi “Božić je u svitu”
ŠPICA!
PLANIRAJTE NA VRIJEME / Danas u Zadru rade samo ove trgovine…
Dolazi pomrčina stoljeća: 15.000 kilometara tame prekrit će Zemlju
FOTOGALERIJA / Petak na Adventu u Zadru – 4 Tenora i DJ Robert Mareković
FOTOGALERIJA / Betlehemsko svjetlo stiglo u Zadarsku županiju
VIDEO / Klapa Puntamika donosi toplu božićnu priču u pjesmi “Božić je u svitu”
(FOTO/VIDEO) Zadarski band aid okupio se nakon 31 godinu i zapjevao pjesmu “Božić u Zadru”
(VIDEO) A CAPPELLA POSLASTICA / A.K.A. Crescendo predstavlja novi cover – “Božić dolazi” uz mlade zadarske glumce
PJESMA KOJA SPAJA DVA GLAZBENA SVIJETA / Željko Samardžić & Duško Lokin donose novu pjesmu “Maestral”
