https://www.youtube.com/watch?v=nAFtL2xJRT4
Más tarde ese año, un gran terreno en Campinas, São Paulo, comenzó a ser liberado para comenzar a trabajar en uno de los mayores proyectos científicos de Brasil: la construcción del nuevo acelerador de partículas en el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotón (LNLS), llamado Sirius. . Sí, eso es lo que lees: no solo hay un acelerador de partículas en suelo nacional, sino uno nuevo, más potente y más preciso, que debería reemplazarlo en unos años.
El proyecto, liderado por el físico Antonio José Roque da Silva, tiene un costo estimado de 650 millones de reales y será patrocinado por el gobierno federal, con el apoyo de empresas privadas que también quieren utilizar las futuras instalaciones de Sirius. Con un anillo central de 500 metros de circunferencia, el acelerador ocupará un edificio de 250 metros de diámetro y atraerá a investigadores de todo el mundo, ya que será la única instalación de este tipo en América Latina y la segunda en el Hemisferio. con luz de sincroton.
Pero, ¿para qué sirve este tipo de luz?
Luz de sincrotón y comprensión del mundo microscópico
La luz de sincrotón es una radiación electromagnética que cubre una amplia gama de espectros, desde el infrarrojo hasta los rayos X. Con ella, los científicos pueden ver las estructuras atómicas y moleculares de varios materiales, desde rocas y fósiles de dinosaurios hasta células y compuestos químicos.
Esta luz es generada por la aceleración de electrones dentro de un anillo de más de 500 metros de largo ya una velocidad muy cercana a la de la luz (300.000 km/s). Inicialmente, habrá 13 puntos de luz presentes en el acelerador Sirius, lo que permitirá que varios profesionales utilicen la máquina simultáneamente.
SOLEIL, fuente de luz sincronizada en Francia (Fuente de la imagen: Reproducción/Wikipedia)
En una entrevista para el Estadio, Roque da Silva explicó que el acelerador de sincrotón es el equipo ideal para entender los materiales, tanto desde el punto de vista estructural como funcional. Gracias a la luz que emite Sirio, será posible descubrir qué átomos forman una determinada materia, a qué distancia se encuentran, cómo interactúan, cuáles son sus propiedades, etc.
UVX, la aceleradora actual de Brasil
La tecnología no es nueva y Brasil ya tiene un acelerador de partículas como este. Se trata de la UVX, que también está ubicada en Campinas (SP) y funciona desde 1997. En entrevista con la revista Science, el ingeniero y físico Ricardo Rodrigues, principal responsable de la creación de la ‘UVX, dijo que durante el desarrollo del proyecto, sólo cinco científicos brasileños habían utilizado alguna vez la luz de sincrotón en sus proyectos. Hoy, UVX atiende a más de 1500 investigadores cada año.
Para construir el equipo, Rodrigues tuvo que superar dificultades, como la falta de recursos financieros y científicos, y contrató a estudiantes o jóvenes científicos e ingenieros que buscaban su primer trabajo. Muchos aprendieron el trabajo en el trabajo, y la alta inflación de este período hizo que la capacidad de importar monedas de otros países fuera prohibitivamente costosa. Dado que la industria brasileña todavía carecía de las habilidades para construir el equipo, Rodrigues y su pandilla tuvieron que construir todo desde cero, manualmente.
La UVX y su creador, Ricardo Rodrigues (Fuente de la imagen: Reproducción/Ciencia)
UVX incluso ha sido utilizado por las principales compañías petroleras como Petrobras y Braskem. Sin embargo, aunque sigue siendo muy útil, el equipo está desactualizado, incapaz de competir directamente con los aceleradores de sincrotón de tercera generación, como propone Sirius.
En una entrevista para Agencia FAPESP, Roque da Silva dijo que, para entender la diferencia entre los rayos X emitidos por UVX y Sirius, «podemos comparar el haz de luz de una linterna con el de un puntero láser, que tiene una divergencia mucho menor». El nuevo haz de luz podrá crear lo que los físicos llaman rayos X «duros», capaces de penetrar materiales mucho más gruesos.
¿Cómo funcionará Sirius?
El acelerador de partículas Sirius será más de cinco veces más grande que el UVX y mucho más potente: mientras que el acelerador de segunda generación opera con una energía operativa de 1.370 millones de electronvoltios (GeV), el nuevo equipo operará con una energía de 3.000 millones electronvoltios. Como resultado, el haz generado por Sirius será mucho más brillante, lo que beneficiará a la comunidad científica y brindará más confiabilidad y nuevas aplicaciones.
Según el artículo publicado por Estadio, los electrones a acelerar se generan calentando una aleación de metal y luego se envían al anillo de aceleración, donde la partícula adquiere velocidad antes de ser transmitida al anillo principal. En general, los electrones viajan a través de los tubos de vacío casi a la velocidad de la luz, y sus caminos son guiados usando más de mil imanes esparcidos a lo largo de su camino.
Diagrama de funcionamiento de SUN, similar a Sirius (Fuente de la imagen: Reproducción/Wikipedia)
Con billones de electrones fluyendo a través de estos túneles, el brillante haz de luz de sincrotón se desvía hacia estaciones fuera del anillo principal, donde se lleva a cabo la investigación. Estos terminales cuentan con filtros capaces de modular la luz de forma sincrónica al tipo de espectro que necesita el investigador, como los rayos X.
Sirius x LHC
Es importante no confundir un acelerador con un colisionador de partículas. A pesar de parecer tener una estructura más o menos similar, Sirius tiene muy poco en común con el Gran Colisionador de Hadrones, la principal diferencia es que las partículas de Sirius no chocan.
Primeras pruebas en 2016
Si todo va bien y el gobierno federal libera los fondos necesarios para la construcción del acelerador Sirius, las primeras pruebas con el equipo deberían comenzar en 2016, al mismo tiempo que las Olimpiadas. El uso real de la máquina comenzaría en 2017.
Maqueta tridimensional de cómo serán las instalaciones de Sirius (Fuente de la imagen: Reproducción/LNLS)
Para garantizar que se alcancen los R$ 650 millones necesarios, el gobierno debe buscar socios interesados en invertir en el desarrollo de Sirius para que puedan usarlo en el futuro. El proyecto es 100% brasileño y solo se importarán algunos componentes, ya que no están disponibles en suelo nacional.
La presencia de equipos como Sirius en Brasil atraerá investigadores de todo el mundo y el proyecto ya es considerado por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Información como estratégico para el país. Por ahora, esperemos que Brasil asuma más este desafío en los Juegos Olímpicos de 2016.