16/05/2013 - Ainda esse ano um grande terreno em Campinas, São Paulo, começa a ser desocupado para dar início às obras de um dos maiores projetos científicos do Brasil: a construção do novo acelerador de partículas do Laboratório Nacional de Luz Síncroton (LNLS), batizado de Sirius. Sim, é isso mesmo que você leu: não apenas já existe um acelerador de partículas em solo nacional como também um novo, mais poderoso e preciso, deve substituí-lo dentro de alguns anos. O projeto, liderado pelo físico Antonio José Roque da Silva, tem custo estimado de R$ 650 milhões e será patrocinado pelo Governo Federal, com apoio de empresas privadas ...
que também desejem fazer uso das futuras instalações do Sirius. Com anel central de 500 metros de circunferência, o acelerador ocupará um prédio de 250 metros de diâmetro e atrairá pesquisadores do mundo todo, visto que será a única instalação desse tipo na América Latina e a segunda do hemisfério Sul a trabalhar com a luz síncroton.
Mas, afinal, para que serve esse tipo de luz?
Luz síncroton e a compreensão do mundo microscópico
A luz síncroton é uma radiação eletromagnética que abrange uma intervalo muito grande de espectros, indo do infravermelho ao raio X. Com ela, cientistas podem enxergar as estruturas atômicas e moleculares de diversos materiais, desde rochas e fósseis de dinossauros até células e compostos químicos. Essa luz é gerada pela aceleração de elétrons dentro de um anel com mais de 500 metros de comprimento e a uma velocidade muito próxima da velocidade da luz (300 mil km/s). A princípio, serão 13 pontos de luz presentes no acelerador Sirius, o que permitirá que diversos profissionais façam uso simultâneo da máquina.
Em entrevista para o Estadão, Roque da Silva explicou que o acelerador síncroton é o equipamento ideal para entender materiais, tanto do ponto de vista estrutural quanto funcional. Com a luz emitida pelo Sirius, será possível descobrir quais átomos compõem determinada matéria, qual é a distância entre eles, como eles se interagem, quais são suas propriedades etc.
UVX, o acelerador atual do Brasil
O UVX e o seu criador, Ricardo Rodrigues
A tecnologia não é nova e o Brasil já possui um acelerador de partículas como esse. Trata-se do UVX, que também está localizado em Campinas (SP) e em operação desde 1997. Em entrevista para a revista Science, o engenheiro e físico Ricardo Rodrigues, principal responsável pela criação do UVX, contou que, durante o desenvolvimento do projeto, apenas cinco cientistas brasileiros já haviam usado a luz síncroton em seus projetos. Hoje, o UVX atende mais de 1,5 mil pesquisadores anualmente.
Para a construção do equipamento, Rodrigues precisou contornar as dificuldades — como a falta de recursos financeiros e científicos — e contratou estudantes ou jovens cientistas e engenheiros que buscavam o primeiro emprego. Muitos aprenderam o trabalho na prática, e a inflação alta daquele período tornava proibitiva a possibilidade de importar peças de outros países. Como a indústria brasileira ainda não possuía a habilidade necessária para a construção dos equipamentos, Rodrigues e sua turma tiveram que construir tudo do zero, manualmente.
O UVX tem sido usado até mesmo por grandes empresas petrolíferas, como a Petrobrás e a Braskem. Porém, apesar de ainda ser muito útil, o equipamento está desatualizado, não podendo competir diretamente com aceleradores síncroton de terceira geração, como se propõe a ser o Sirius.
Em entrevista para a Agência FAPESP, Roque da Silva declarou que, para entender a diferença entre os raios X emitidos pelo UVX e pelo Sirius, “podemos comparar o feixe de luz de uma lanterna com o de uma ponteira a laser, que tem divergência muito menor”. O novo feixe de luz será capaz de criar o que os físicos chamam de raios X “duros”, capazes de penetrar em materiais muito mais espessos.
Como funcionará o Sirius?
Esquema de funcionamento do SOLEIL, que é semelhante ao do Sirius
O acelerador de partículas Sirius será mais de cinco vezes maior do que o UVX e muito mais potente: enquanto o acelerador de segunda geração trabalha com energia operacional de 1,37 bilhão de elétrons-volts (GeV), o novo equipamento será operado a uma energia de 3 bilhões de elétrons-volts. Com isso, o feixe gerado pelo Sirius terá um brilho muito maior, beneficiando a comunidade científica e proporcionando mais confiabilidade e novas aplicações.
Segundo o artigo publicado pelo Estadão, os elétrons a serem acelerados são gerados pelo aquecimento de uma liga metálica e, em seguida, enviados para o anel de aceleração, onde a partícula ganha velocidade antes de ser repassada para o anel principal. No principal, os elétrons viajam por tubos de vácuo a uma velocidade próxima à da luz, e suas trajetórias são conduzidas com a ajuda de mais de mil ímãs espalhados pelo caminho.
Com trilhões de elétrons correndo por esses túneis, o feixe luminoso de luz síncroton é desviado para estações fora do anel principal, onde as pesquisas são efetivamente realizadas. Esses terminais possuem filtros capazes de modular a luz síncrona para o tipo de espectro que o pesquisador precisa, como raio X.
Sirius x LHC
É importante não confundir um acelerador com um colisor de partículas. Apesar de ter uma estrutura que, grosso modo, parece similar, o Sirius tem muito pouco em comum com o Grande Colisor de Hádrons, sendo que a principal diferença é o fato de que, no Sirius, as partículas não entram em rota de colisão.
Primeiros testes em 2016
Se tudo correr bem e o Governo Federal liberar a verba necessária para a construção do acelerador Sirius, os primeiros testes com o equipamento devem começar em 2016, junto com as Olimpíadas. Já o uso real da máquina teria início em 2017.
Modelo tridimensional de como serão as instalações do Sirius
Para garantir que os R$ 650 milhões necessários sejam alcançados, o governo deve recorrer a parceiros que estejam interessados em investir no desenvolvimento do Sirius para que possam usá-lo no futuro. O projeto é 100% brasileiro, sendo que apenas alguns componentes serão importados, por não terem disponibilidade em solo nacional. A presença de um equipamento como o Sirius no Brasil atrairá pesquisadores do mundo todo e o projeto já é considerado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Informação como estratégico para o país. Por enquanto, vamos torcer para que o Brasil conquiste mais esse desafio durante as Olimpíadas de 2016.
Projeto Sirius - Acelerador de partículas deverá ficar pronto em 2018
06/01/2015 - O maior projeto da ciência brasileira ganhou a canetada que faltava para se tornar realidade. Em uma cerimônia em Campinas, foi lançada a pedra fundamental e assinado, nesta sexta-feira (19), o contrato de construção do prédio de 68 mil metros quadrados (maior do que muitos estádios de futebol) que vai abrigar o novo acelerador de partículas brasileiro, chamado Sirius. O custo total estimado do projeto é de R$ 1,3 bilhão, e a previsão é que a máquina comece a operar em 2018. O Sirius terá um anel de 165 metros de diâmetro, que será usado para acelerar elétrons a uma velocidade muito próxima da velocidade da luz (99,999999%, para ser exato). Diferentemente do que ocorre no Large Hadron Collider (LHC) e outros grandes laboratórios dedicados ao estudo da física de partículas, porém, o objetivo do Sirius não é fazer com que os elétrons se choquem, mas aproveitar a luz que é gerada por eles quando acelerados a essa velocidade.
Essa luz, chamada de luz síncrotron, é uma radiação eletromagnética de amplo espectro, abrangendo diferentes tipos de energia, desde o infravermelho até os raios X. Ela é captada de dentro do anel e direcionada para as chamadas “linhas de luz”, onde os cientistas podem utilizá-la para uma série de aplicações — principalmente, para investigar as propriedades atômicas de materiais, tanto orgânicos (como uma célula, ou uma proteína) quanto inorgânicos (como uma liga de metal ou algum tipo de cerâmica industrial).
Made in Brazil
Há várias fontes de luz síncrotron em operação no mundo e o Sirius, segundo os responsáveis pelo projeto, será o mais avançado da sua categoria. Ele vai substituir o acelerador atual, chamado UVX, que foi inaugurado em 1997 e funciona bem até hoje, mas é pequeno demais para atender às demandas científicas da atualidade. Ambos os projetos são desenvolvidos e construídos no Brasil (não são máquinas prontas, compradas no exterior).
O projeto é do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), que é um dos laboratórios que compõem o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas. A maior parte dos custos será bancada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). O contrato de construção do prédio, de R$ 510 milhões, foi assinado com a empresa Racional Engenharia. Todos os cientistas brasileiros (e também estrangeiros) poderão utilizar o acelerador, mediante a apresentação de projetos.
FONTE: AGÊNCIA
FAPESP
ESTADO
LNLS
SCIENCE
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