Novo acelerador de elétrons brasileiro tem cerca de 35% das obras concluídas

Publicado em 17/11/16

 

Recentemente foi iniciada a construção dos pisos dos aceleradores, fase mais desafiadora das obras civis

Obras do Sirius em 31 de outubro de 2016

 

As obras de construção do edifício de 68 mil metros quadrados que abrigará a nova fonte de luz síncrotron brasileira, Sirius, seguem em ritmo acelerado. Projetada pelo Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS/CNPEM), Sirius será uma ferramenta científica de última geração, usada na análise estrutural dos mais diversos materiais.

O edifício que abrigará a fonte de luz Sirius está sendo construído em uma área de 150 mil metros quadrados, contígua ao campus do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Sua construção foi iniciada em dezembro de 2014 e, até agora, cerca de 35% das obras civis foram concluídas. A nova fonte deverá ser inaugurada em 2018 e receberá pesquisadores a partir de 2019.

Planejada para ser uma das mais avançadas do mundo, a fonte de luz Sirius será composta por um conjunto de aceleradores de elétrons de última geração, por diversas estações experimentais (inicialmente serão 13 estações, chamadas “linhas de luz”) e por um edifício que abrigará todo este complexo. O prédio está entre as obras civis mais sofisticadas já construídas no país, com exigências de estabilidade mecânica e térmica sem precedentes, que desafiam a engenharia brasileira.

Veja aqui o vídeo que mostra a sequência construtiva do Sirius

Cobertura e piso especial

A fase de cobertura do prédio que abrigará a nova fonte está bem adiantada, com cerca de 80% da estrutura metálica já concluída. Já a montagem da primeira camada de telhas – dentre as três camadas previstas – deve ser concluída até dezembro deste ano. Além disso, a superestrutura em concreto está praticamente concluída.

Paralelamente à finalização da cobertura do prédio, está sendo realizada a fundação do piso especial onde serão instalados os aceleradores e as estações experimentais (linhas de luz). A estabilidade do piso neste local é essencial para evitar que vibrações, internas ou externas ao prédio, afetem a trajetória dos elétrons e a qualidade do feixe de luz síncrotron gerado.

Diversos cuidados são necessários para garantir a estabilidade necessária, como a escavação de quatro metros do solo na região, que já foi realizada, e a implantação de 1300 estacas de concreto, das quais cerca de 500 já estão prontas. Em seguida, o solo retirado do local será reforçado com cimento e agregados e então recolocado no local.

Sobre esse maciço serão construídos os pisos do chamado hall experimental, garantindo a estabilidade necessária para os componentes dos aceleradores e para a instrumentação científica que será instalada nas linhas de luz.

O piso onde serão montados os dois aceleradores (booster e anel de armazenamento) será constituído de uma única peça de concreto armado com 90 centímetros de espessura, que consumirá cerca de 70 mil m³ de concreto especial (de baixíssima retração), além de 900 toneladas de aço. O nivelamento deste piso poderá ter variação máxima de 20 milímetros ao longo de toda a sua área, e sua superfície deverá ser extremamente plana e uniforme.

Como o feixe de elétrons do Sirius deverá ter dimensões micrométricas (ou seja, cerca de mil vezes menor que um milímetro), a estabilidade nesta região é considerada um parâmetro crítico do processo construtivo.

Estes cuidados são importantes porque, quanto mais concentrado for o feixe de elétrons, melhor e mais brilhante será a luz síncrotron produzida e entregue para os pesquisadores. A luz síncrotron é a responsável por atravessar as amostras e revelar as informações a respeito dos materiais investigados, de forma que a qualidade da luz gerada a partir da aceleração dos elétrons é determinante para a qualidade dos resultados das pesquisas.

O que é uma fonte de luz síncrotron?

Fontes de luz síncrotron são atualmente os melhores exemplos de infraestrutura aberta de pesquisa. Elas recebem pesquisadores acadêmicos e industriais de todo o mundo, interessados em desenvolver experimentos para investigar as mais diversas propriedades da matéria, colaborando para a resolução de problemas científicos e o desenvolvimento de novos produtos e tecnologias. O Brasil hoje abriga a única fonte de luz síncrotron da América Latina, chamada UVX, e instalada no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas (SP). O síncrotron UVX possui hoje 17 estações experimentais – chamadas linhas de luz –, voltadas ao estudo de materiais orgânicos e inorgânicos, por meio de técnicas que empregam radiação eletromagnética desde o infravermelho até os raios X.

A fonte de luz UVX foi inaugurada em 1997 e, apesar de sua alta confiabilidade e estabilidade, já não atende plenamente às necessidades dos pesquisadores. O número de estações de pesquisa instaladas no espaço físico atual já atingiu seu limite, e os parâmetros técnicos da máquina não permitem a realização de diversos experimentos avançados. Assim, o LNLS está neste momento construindo o Sirius, uma fonte de luz síncrotron de última geração, planejada para ser uma das mais avançadas do mundo.

Sirius não será apenas capaz de melhorar quantitativamente os experimentos que já são feitos hoje no UVX, com a redução no tempo de aquisição de dados, com o aumento da precisão dos resultados das medidas e com o aumento no número de amostras que podem ser analisadas num mesmo espaço de tempo. Sirius possibilitará, principalmente, uma mudança qualitativa para as pesquisas dos usuários. A nova fonte permitirá a realização de experimentos hoje impossíveis no País, abrindo novas perspectivas de pesquisa em física, química, biotecnologia, ciência dos materiais, nanotecnologia, ciências ambientais e muitas outras áreas.

Sobre o LNLS

Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), uma organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Localizado em Campinas (São Paulo), o LNLS é responsável pela operação da única fonte de luz sincrotron da América Latina, aberta ao uso das comunidades acadêmica e industrial. O sincrotron brasileiro possui hoje 17 estações experimentais – chamadas linhas de luz –, voltadas ao estudo de materiais orgânicos e inorgânicos por meio de técnicas que empregam radiação eletromagnética desde o infravermelho até os raios X.

Sobre o CNPEM

Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Localizado em Campinas-SP, possui quatro laboratórios referências mundiais e abertos à comunidade científica e empresarial. O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) opera a única fonte de luz Síncrotron da América Latina e está, nesse momento, construindo Sirius, o novo acelerador brasileiro, de quarta geração, para análise dos mais diversos tipos de materiais, orgânicos e inorgânicos; o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) desenvolve pesquisas em áreas de fronteira da Biociência, com foco em biotecnologia e fármacos; o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioetanol (CTBE) investiga novas tecnologias para a produção de etanol celulósico; e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) realiza pesquisas com materiais avançados, com grande potencial econômico para o país.

Os quatro Laboratórios têm, ainda, projetos próprios de pesquisa e participam da agenda transversal de investigação coordenada pelo CNPEM, que articula instalações e competências científicas em torno de temas estratégicos.

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