Acelerador nacional de luz síncrotron será mais potente

Publicado em 25/08/2010

Blog do Astrônomo, em 17/08/2010 

Projeto ainda não foi aprovado. Novo ímã vai poupar energia de 30 mil casas.

Pesquisadores brasileiros já estão trabalhando em protótipos para o segundo acelerador de partículas do país (e da América Latina). Se construída, a nova máquina será compatível com as mais avançadas do mundo.
Batizado de Sirius, o projeto do LNLS (Laboratório Nacional de Luz Síncrotron), de Campinas, interior de São Paulo, ainda não tem um sinal verde do MCT (Ministério da Ciência e Tecnologia). Mas os primeiros aportes de recursos, R$ 9 milhões, já foram liberados. O projeto total custaria US$ 200 milhões.

Mais luz Diferentemente do acelerador do CERN (Organização Europeia para Pesquisa Nuclear), os aceleradores brasileiros – o que já existe e o que deve ser construído – funcionam como fonte da chamada luz síncrotron, que corresponde a uma ampla gama do espectro luminoso, com grande intensidade.

Essa radiação, gerada pela aceleração de elétrons que correm em órbita fechada num anel, é emitida em feixes de luz finos (18 feixes no anel atual, 38 no Sirius).

Tais feixes podem gerar imagens em alta resolução, por exemplo, de materiais deteriorados ou de uma única molécula.O anel de luz síncrotron atual foi inaugurado em 1998 e, hoje, é considerado obsoleto. “Ninguém no Brasil tinha conhecimento de luz síncrotron na época. Sabíamos que teríamos de fazer um novo anel em alguns anos”, conta o diretor do LNLS, Antonio José Roque da Silva.

A demanda pelo anel atual, mesmo “ultrapassado”, está maior do que sua capacidade. São 1.600 experimentos realizados por ano, o que cobre metade dos pedidos que chegam ao LNLS.O novo anel, que terá o dobro de energia de operação do atual e medirá 146 m (cinco vezes mais que o de hoje), poderá realizar quatro vezes mais pesquisas, estima o coordenador do projeto, Ricardo Rodrigues.

“É importante ampliar a possibilidade de realização de estudos ainda não viáveis no país, em áreas como paleontologia, materiais e microbiologia”, analisa Silva. Raio-X de dinossauro O espectro e o brilho da fonte de luz do anel projetado permitirá penetrar superfícies de alguns centímetros de espessura. Na paleontologia, por exemplo, a luz síncrotron com a capacidade do Sirius levaria à geração de imagens em 3D do interior de um ovo fossilizado de dinossauro.

“No Brasil, os pesquisadores teriam de quebrar o fóssil para analisar seu interior”, explica o físico francês Yves Petroff. Ele veio ao Brasil no final do ano passado para trabalhar no projeto.

Embora o projeto não esteja formalmente aprovado pelo governo, boa parte dos pesquisadores do LNLS já trabalha nas inovações tecnológicas para o novo anel.

Os estudos envolvem até engenharia civil – no caso, para a construção do prédio que abrigará o acelerador em Campinas. “Estamos fazendo testes para analisar a vibração do piso com base em micrômetros [milionésimos de metro]. Vamos desenvolver o piso mais estável do país”, diz o diretor do LNLS.

Se as obras começassem hoje, o anel ficaria pronto em 2016. Para esse ano, já estão previstos mais R$ 30 milhões do MCT para desenvolvimento dos protótipos. Alguns, já até foram criados pelos pesquisadores do LNLS.

Novidade Até agora, a principal inovação é um ímã permanente que economiza energia nos procedimentos. Se implantado, será usado pela primeira vez no mundo em anéis de luz síncrotron.

O anel por onde correm os elétrons em órbita fechada é composto por trechos retos e curvos. O ímã permanente possibilita que esses elétrons façam as curvas – efeito físico chamado de força de Lorentz.

Isso exclui a necessidade de bobinas ligadas aos ímãs, como acontece no anel atual do LNLS. As bobinas, além de consumirem energia, esquentam e aumentam a necessidade de refrigeração.

“A economia de energia gerada pelos ímãs permanentes pode chegar a algo equivalente ao consumo de energia de 30 mil residências por ano”, afirma Rodrigues. Por isso, o novo anel é conhecido, no LNLS, como uma “fonte verde” de energia.

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