Brasil vai ganhar seu segundo acelerador de partículas de grandes proporções

Um dos acontecimentos mais esperados pelos cientistas para este ano é o funcionamento do LHC (sigla em inglês para Grande Colisor de Hádrons), um acelerador de partículas gigante que será usado para simular as condições do Big Bang. Pouca gente sabe, mas o Brasil também possui um acelerador de partículas de grandes proporções (embora bem menor que o LHC), e já deu início ao desenvolvimento de uma segunda máquina.

O LHC, localizado no CERN (Centro Europeu de Pesquisa Nuclear), será usado para estimular o choque entre pequenas partículas atômicas: os prótons (veja como funciona o LHC). O objetivo é analisar detritos resultantes da colisão de feixes de hádrons (partículas compostas) para entender a natureza mais íntima da matéria. Os primeiros testes, iniciados em setembro do ano passado, tiveram que ser interrompidos e a máquina gigante só deve ser reativada no segundo semestre deste ano.

Já o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), o acelerador de partículas brasileiro, possui objetivos e funcionamento diferentes. No laboratório, inaugurado há 11 anos em Campinas (SP), elétrons (outra partícula elementar dos átomos) são acelerados e percorrem uma trajetória circular. O objetivo é obter a luz proveniente da aceleração destas partículas, conhecida como luz síncrotron, que possui um amplo espectro (desde o infravermelho até os raios-X).

Ao contrário do LHC, que acelera prótons, o LNLS acelera elétrons. Justamente por serem mais leves que os prótons, os elétrons, ao terem sua trajetória curvada, geram luz síncrotron muito intensa e, portanto, perdem energia. Os prótons também emitem luz síncrotron nessa situação, mas em quantidade menor que os elétrons, o que facilita a geração da alta quantidade de energia necessária para operar os anéis colisores como o LHC. Ou seja: se a luz síncrotron é a razão da existência do LNLS, ela representa uma inconveniência para anéis como o do LHC.

Com a luz produzida pelo acelerador de partículas brasileiro, pesquisadores de diversas áreas podem "enxergar" as características dos materiais com seus átomos e moléculas. "Ao iluminar amostras, é possível ver como a luz reage em diferentes materiais. Em amostras orgânicas, como proteínas, dá para ver a geometria dos átomos e onde eles se localizam pela maneira como a luz é difratada. Assim, é possível, por exemplo, definir informações sobre como a proteína funciona e qual seu papel metabólico", explica Pedro Tavares, diretor da Divisão de Aceleradores e Instrumentação do LNLS.

Agora, o laboratório pretende construir uma segunda fonte de luz síncrotron, o LNLS-2. O Ministério da Ciência e Tecnologia liberou R$ 2 milhões, no fim do ano passado, para o início das pesquisas para a nova fonte, que deve ficar pronta em 10 anos. Ela será maior (cerca de 350 metros de extensão) e capaz de produzir luz dezenas de milhões de vezes mais brilhante que a fonte do LNLS-1.

O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron

O LNLS foi o primeiro laboratório do tipo instalado no hemisfério sul e é, ainda hoje, o único da América Latina. Sua fonte de luz síncrotron foi totalmente desenvolvida por pesquisadores brasileiros entre 1987 e 1997, quando começou a operar. Os investimentos na construção foram de U$ 70 milhões, dos quais 85% gastos em equipamentos projetados e executados no próprio laboratório.

Aberto a usuários de todo o Brasil e do mundo, o LNLS funciona 24 horas por dia, de segunda a sábado. Propostas de utilização das suas instalações podem ser submetidas duas vezes ao ano. Anualmente, cerca de 1600 pesquisadores passam pelo laboratório, sendo 15% estrangeiros.