Sirius, o acelerador de partículas mais potente do mundo, é brasileiro

O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas (SP), prevê que, até novembro, o seu segundo acelerador de partículas, o Sirius, estará pronto para realizar os primeiros testes e que em 2019 ele deve estar em pleno funcionamento. O primeiro acelerador de partículas do LNLS, o UVX, já é uma tecnologia obsoleta e por isso será substituído por Sirius, que se tornará a fonte de luz síncrotron mais avançada de todo o mundo — ao menos por enquanto.

Em construção desde 2014, o Sirius teve problemas para manter o cronograma devido aos cortes orçamentários que assolaram à equipe do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), responsável pelo projeto. Na última semana, o Governo Federal fez a liberação de R$ 70 milhões para a finalização do equipamento, que tinha um orçamento inicial aprovado de R$ 1,8 bilhão. Ao todo, atualmente, já foram disponibilizados R$ 1,3 bilhão.

UVX vs. Sirius

Com o uso do UVX, que foi pioneiro em todo o Hemisfério Sul em fonte de luz síncrotron, pesquisadores foram capazes de identificar a estrutura tridimensional de uma proteína essencial na reprodução do Zika vírus, ajudando no combate da doença que é associada ao mau desenvolvimento de fetos humanos.

Mas a vida do antigo acelerador de partículas não foi sempre fácil. Na época em que a construção do UVX começou a ser discutida, ainda em 1985, havia muita resistência à idéia, até mesmo entre os físicos brasileiros, que acreditavam que o investimento seria um desperdício porque o Brasil não teria capacidade de levar adiante um projeto tão audacioso. Até mesmo a Sociedade Brasileira de Física (SBF) publicou um manifesto contrário à construção do UVX.

Mas não só o acelerador de partículas foi construído com sucesso, sendo inaugurado em 1997, como trouxe muitos avanços científicos para o Brasil, sobretudo na formação de mão-de-obra especializada. Um dos físicos responsáveis pelo desenvolvimento do UVX, o físico Cylon Gonçalves da Silva, explica que "a construção da máquina era mera desculpa para formar pessoas qualificadas para gerar tecnologia no país e capazes de produzir ciência na fronteira do conhecimento. Acertamos ao optar por projetar e construir o máximo em casa, o que gerou a expertise usada na construção do Sirius".

Em 2009, a cientista israelense Ada Yonath foi laureada com o Prêmio Nobel da Química por coordenar experimentos que definiram a estrutura tridimensional dos ribossomos, organela das células animais, utilizando o European Synchrotron Radiation Facility (ESFR), acelerador de partículas que está em funcionamento na França. A resolução das imagens do Sirius é ainda mais potente que a do ESFR, e cerca de mil vezes superior à do seu parceiro aposentado, o UVX.

“O Sirius está muito próximo do limite daquilo que a engenharia permite construir e será capaz de produzir ciência competitiva internacionalmente por, ao menos, uma década”, disse o diretor do LNLS, o físico Antônio José Roque da Silva.

Luz síncrotron e Energia

A luz, ou radiação síncrotron, é um tipo de radiação eletromagnética de alto fluxo e alto brilho que se estende por uma faixa ampla do espectro eletromagnético, englobando aí não apenas toda a luz visível, mas também a luz infravermelha, a radiação ultravioleta e até mesmo os raios-X. A luz síncrotron é produzida quando a trajetória de partículas carregadas e aceleradas à velocidade da luz são desviadas por meio de campos magnéticos.

E é basicamente isso que o Sirius faz, de forma bastante simplificada — afinal, estamos falando do acelerador de partículas mais avançado de todo o mundo. Inicialmente, o aquecimento de um filamento de tungstênio é aquecido, liberando elétrons, que são acelerados por meio de cargas elétricas e então lançados em um booster por meio de magnetismo. No booster, uma estrutura circular, o feixe de elétrons alcança a velocidade final, que fica pouca coisa abaixo da velocidade da luz, e então é enviado ao anel de armazenamento, que é o principal acelerador e possui 500 metros de circunferência. É lá que os elétrons girarão rapidamente, liberando quantidades gigantescas de energia que poderá ser utilizada para pesquisas em todo tipo de área.

O prédio que recebe o Sirius possui área de 68 mil metros quadrados e, para proteger os estudiosos das radiações liberadas pelo funcionamento do Sirius, o conjunto será blindado por um quilômetro de paredes de concreto com 1,5 metro de espessura e três metros de altura.

Sem dúvida, o Sirius é o projeto mais ambicioso já feito no Brasil, mesmo em situação orçamentária tão contida quando o assunto é o avanço científico do país. E, se seguir os mesmos passos que seu irmão mais velho, o UVX, vai trazer muito orgulho para a ciência brasileira, apesar da crise econômica que impede orçamentos mais generosos para esse tipo de iniciativa.

Fonte: Ciencianautas