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A estrela mais brilhante visível à noite a olho nu é a Sírius. Embora não seja a maior, a Sírius se destaca facilmente. Por isso, o novo complexo brasileiro de aceleração de partículas recebeu esse nome. Ele está instalado no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais, o CNPEM, em Campinas, e é a infraestrutura científica mais complexa já construída no país.
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A unidade de 68 mil m² foi criada para produzir luz síncrotron. É o segundo acelerador de partículas de 4ª geração do mundo e o primeiro em todo o hemisfério sul nessa categoria. O Sírius acelera elétrons, mas poderia acelerar outras partículas – desde que fosse adaptado para isso.
Há, por exemplo, aceleradores de prótons. Esse tipo de equipamento pode ser um aliado no combate a tumores. Isso já ocorre em alguns hospitais em diferentes partes do mundo e tem garantido bons resultados contra o câncer ocular, pois ataca apenas as células doentes sem atingir as sadias.
O complexo de Campinas abriga, ainda, o UVX – um acelerador de partículas de 2ª geração, que antecedeu o sistema atual. Uma das melhorias do Sírius em relação ao UVX é a resolução, que pode ser até mil vezes maior do que a de um sistema de 3ª geração. Isso quer dizer que a luz síncrotron obtida no complexo é mais avançada e de melhor qualidade.
Para produzir essa luz, é preciso primeiramente acelerar a partícula no acelerador linear, o Linac, com uma energia de 150 milhões de elétron-volts. Depois, o elétron é enviado a um amplificador (o booster) para que essa energia seja aumentada: em 200 milissegundos, ela vai a 3 bilhões de elétron-volts.
Só então a partícula vai para o acelerador principal. Esse equipamento é essencialmente uma câmara de ultra alto vácuo que delimita por onde o elétron deve viajar e permite que ele permaneça armazenado em um ambiente desobstruído.
A tecnologia usada na câmara de vácuo do Sírius é a mesma que está disponível no Grande Colisor de Hádrons, o LHC. O LHC é o maior acelerador de partículas do mundo e fica na Suíça, na Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear, conhecida como CERN.
Dentro da câmara, o elétron atinge altíssima velocidade: passa a trafegar a 600 voltas por segundo. A estrutura em que ele gira tem 520m de circunferência e é uma grande coleção de imãs – são 1001 deles distribuídos ao longo do acelerador de partículas.
Em diferentes configurações, com dois, quatro ou seis polos, esses imãs são responsáveis por interagir com as partículas carregadas e alterar sua trajetória em diferentes pontos. Enquanto os dipolos curvam a trajetória dos elétrons, os quadri e sextupolos a focalizam e corrigem.
Essas ações de deflexão e focalização fazem que o elétron perca energia e emita radiação. Isso acontece quando ele faz a curva na estrutura do acelerador de partículas e passa por um dos campos magnéticos produzidos pelos imãs instalados ao longo da câmara de vácuo. É aí que surge a luz síncrotron.
A luz produzida é utilizada em diferentes tipos de pesquisa. No Sírius serão 40 linhas disponíveis preparadas para diferentes técnicas de análise. Isso quer dizer que 40 estudos diferentes poderão ser feitos ao mesmo tempo. Os resultados e a precisão das pesquisas têm relação direta com a qualidade da luz fornecida, ou seja, de seu brilho.
Afinal, quanto maior o brilho, melhor a qualidade da fonte de luz. E é aí que o Sírius se destaca: ele foi projetado para ter a luz de maior brilho do mundo entre as fontes que atuam em sua faixa de energia.
Acompanhe na semana que vem, aqui no Olhar Digital Plus, a continuação desta série de reportagens sobre o Sírius. Você vai conhecer mais detalhes sobre o complexo e o que o faz ser tão especial. Não perca!
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