Com novo projeto, Brasil celebra 25 anos de acelerador de partículas

G1 em 31/05/2012

Experiências produzem de remédios a metais mais resistentes. País planeja a construção de equipamento ainda mais moderno.

O Brasil comemora nesta quinta-feira (31) os 25 anos da criação de um de seus mais poderosos laboratórios. O Laboratório Nacional de Luz Síncroton (LNLS), em Campinas (SP), é capaz de ajudar em pesquisas que vão desde a busca por novos remédios contra o câncer até o desenvolvimento de materiais usados para extrair o petróleo do pré-sal.

Nesta quinta-feira (31), uma solenidade com a presença do ministro da Ciência, Tecnologia e Inovação, Marco Antonio Raupp abre as comemorações oficiais dos 25 anos do projeto.

Em 1987, quando ainda se chamava Laboratório Nacional de Radiação Síncrotron, o projeto foi iniciado com uma equipe de 26 pessoas em um barracão industrial alugado. Somente dez anos depois seria inaugurada a atual estrutura do LNLS, por onde já passaram centenas de projetos de pesquisa.

Entre 1997 e 2011, o uso da estrutura do LNLS mais que dobrou. No último ano, o local foi usado por 1.335 cientistas envolvidos em 443 propostas de pesquisas, que levaram à publicação de 337 artigos.

De olho nesse crescimento, o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (Cnpem) elaborou o projeto de um laboratório ainda mais moderno, batizado como projeto “Sirius”. A construção ainda não começou, mas a previsão é de que ele seja erguido até 2018, no mesmo campus em que fica o LNLS, em Campinas (SP), com um custo aproximado de R$ 400 milhões.

Síncroton

O LNLS é um síncroton, um aparelho usado para analisar as características microscópicas dos materiais. A máquina emite luz visível, em infravermelho, em ultravioleta e raios X. Isso permite um estudo bastante detalhado dos materiais, desde proteínas usadas em remédios até a estrutura de plásticos e metais, e potencializa a nanotecnologia.

“A lâmpada que você usa para produzir infravermelho no seu controle remoto não é a mesma lâmpada que usa no médico para produzir raio X. O síncroton produz toda essa radiação em um único acelerador, é uma única fonte que produz todas essas faixas de energia”, explicou Harry Westfahl Jr, diretor científico do LNLS.

A tecnologia usada em um síncroton é a mesma que é usada no LHC, acelerador de partículas construído pelo Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (Cern, na sigla em francês) entre a Suíça e a França, que é considerado a maior máquina do mundo.

Nos dois aparelhos, os cientistas aceleram partículas de átomos dentro de um tubo. O processo de aceleração de partículas libera radiação naturalmente.

A ideia inicial dos aceleradores era estudar apenas as partículas. É o que faz o LHC, onde a radiação gerada por esse estudo é vista como um efeito colateral. O síncroton, no entanto, faz o contrário. Ele descarta as partículas e utiliza a radiação para criar uma poderosa ferramenta para a visualização de materiais — que Westfahl define como “olhos microscópicos”.

No síncroton, os elétrons são acelerados em um anel interior por meio de micro-ondas. Quando são liberadas para o anel externo, essas partículas estão com altíssima quantidade de energia – no LNLS, esse número chega a 1,7 gigaeletronvolts (GeV), mais de seis vezes mais que a energia de uma partícula liberada em uma bomba atômica.

O anel externo não é exatamente redondo, mas sim um polígono com vários lados. Em cada curva do polígono é instalado um ímã. O campo magnético faz com que o elétron “faça a curva” e continue no tubo, mas a radiação “derrapa” – parte dela faz a curva, mas outra parte segue reto.

Em cada uma dessas curvas, é colocado um tubo que vai para fora do anel, chamado “linha de luz”, que aproveita a radiação que derrapou. Nessas linhas, a radiação é focada e dá origem a uma ferramenta de visualização.

Em cada uma delas pode ser conduzida uma pesquisa diferente, e elas podem ser usadas simultaneamente. O LNLS tem 16 “estações experimentais” (como são chamadas essas linhas) que servem a diversos estudos de instituições científicas e também de indústrias – Petrobras e Natura são algumas das empresas que utilizam o espaço em suas pesquisas.

“O objetivo do Cern é fazer pesquisa pura, detectar coisas que nunca foram detectadas antes. O objetivo de um síncroton é avaliar produtos, fazer estudo de matéria”, comparou Leandro Fonseca, gerente regional de vendas da National Instruments, uma empresa que cede equipamentos científicos ao Cern e deve participar da construção do Sirius.

Para ele, a máquina pode ter um papel importante no desenvolvimento tecnológico do Brasil. “O síncroton é uma máquina extremamente concorrida, você não consegue colocar um experimento lá qualquer dia. Conseguir prioridade para os experimentos do Brasil rodarem no exterior é difícil. Então a vantagem de ter essa máquina aqui é isso: as empresas nacionais podem patrocinar o síncroton e, em contrapartida, ter direito a horas de uso”, apontou.

Sirius

Harry Westfahl, do LNLS, acredita que a construção do Sirius vá acelerar ainda mais esse processo. O novo laboratório terá mais de 40 linhas de luz, praticamente o triplo da capacidade do atual síncroton brasileiro. Além disso, será também mais eficaz na execução dos experimentos.

O LNLS é considerado um síncroton de segunda geração – uma evolução das primeiras máquinas do tipo, elaboradas a partir da década de 1950. Já o Sirius faz parte da terceira geração, já disponível em laboratórios do exterior, bem mais moderna e eficiente.

“Não tem nem comparação”, definiu Westfahl. Segundo ele, as máquinas mais novas gastam menos energia, podem ser até 1 milhão de vezes mais rápidas e enxergar em nanômetros – bilionésimos de metro – focos que o LNLS vê em milímetros.

Repercussão: Ambiente Brasil; Brazilian Space