Acelerador Sirius: potencial científico e tecnológico brasileiro

As primeiras imagens obtidas na etapa de testes do Sirius, o novo acelerador de partículas brasileiro, já impressionam por sua alta qualidade. A fonte de luz síncrotron Sirius foi inaugurada em 2018 e o sucesso do Projeto é certamente um marco para a ciência e tecnologia do país.

Acelerado de partículas Sirius
Sirius é a segunda fonte de síncrotron de 4ª geração do mundo e fica no CNPEM, em Campinas - SP. Créditos: Cesar Coco/G1

Sirius é a nova fonte de luz síncrotron do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Uma fonte de luz síncrotron é uma máquina de grande porte, projetada para produzir luz, ou radiação eletromagnética que se estende por uma ampla faixa do espectro eletromagnético - luz infravermelha, ultravioleta e raios X. Para isso, é necessário manter partículas carregadas, como elétrons por exemplo, aceleradas a velocidades próximas à velocidade da luz e interagindo com um campo magnético que desvie sua trajetória. Por essa razão as fontes de luz síncrotron são conhecidas popularmente pelo nome de "acelerador de partículas", apesar de serem compostas, na verdade, por três deles: um acelerador linear, um acelerador injetor, e um anel de armazenamento.

Sirius veio atender a grande demanda que já não era suprida pela outra fonte de luz síncrotron brasileira UVX. O UVX já tem um número de estações de pesquisas no limite do seu espaço físico e suas especificações não permitem a realização de diversos experimentos mais avançados. A concepção da ideia do Projeto Sirius data de 2003 e ele começou a ser construído em 2015. Só existem dois síncrotrons de 4ª geração no mundo: Sirius e a fonte MAX-IV, na Suécia.

O acelerador brasileiro foi financiado pelo Ministério de Ciência Tecnologia Inovações e Comunicações (MCTIC) e 85% dos recursos do Sirius foram investidos no país. Mais de 300 empresas nacionais de pequeno, médio e grande portes foram envolvidas, das quais mais de 40 desenvolvem soluções tecnológicas para o Sirius, junto aos pesquisadores e engenheiros do CNPEM.

As aplicações científicas e práticas da fonte de luz síncrotron são amplas. A radiação síncrotron gerada por essas máquinas é usada para estudar a matéria em seus detalhes mais íntimos, a nível atômico. Através dela podemos estudar como as reações químicas acontecem, como os átomos se arranjam e entender melhor as propriedades físico-químicas da matéria. Alguns exemplos atuais são:

  • Medicina: medir moléculas e átomos que compõem proteínas e enzimas para a melhor formulação de novos medicamentos;
  • Óleo e gás: medir porosidade e estrutura das rochas para baratear a prospecção; também testar ligas metálicas das brocas de perfuração;
  • Agricultura: entender o funcionamento do solo, mecanismos de absorção das plantas para melhor o uso de insumos agrícolas (fertilizantes, controle de pragas e etc).

Primeiras imagens

“Essas primeiras microtomografias de rochas demonstram a funcionalidade dessa grande máquina, projetada e construída por brasileiros para colocar nossa ciência em um novo patamar", fala Antonio José Roque da Silva, Diretor-Geral do CNPEM e do Projeto Sirius. Apesar de Sirius ainda não estar 100% concluído e ainda em fases de ajustes, da Silva afirma que estas imagens demonstram um futuro brilhante.

As primeiras imagens são produto de testes para avaliar os sistemas da máquina, permitindo ajustes necessários para ela atinja a qualidade exigida para a realização de experimentos científicos de altíssimo nível, muitos deles inéditos no mundo. Nathaly Archilha, pesquisadora-chefe das primeiras análises fala que, mesmo em condições de testes, os raios X de alta energia produzidos por Sirius impressionam. “Além de aumentarmos a qualidade da imagem, vamos conseguir analisar amostras de maior tamanho. Esse é um ponto importante, quando planejamos investigar rochas do pré-sal, por exemplo”, explica Archilha.