Você sabe como funciona um acelerador de partículas?

31 de janeiro de 2023 Escrito por Quero Mais Tecnologia
Você sabe como funciona um acelerador de partículas? - Quero Mais Tecnologia

Falar sobre um acelerador de partículas é dar uma aula com um misto de química, física, matemática, astronomia e porque não, geografia e sociologia. Saiba mais sobre essa “máquina” capaz de revolucionar muito do que se sabe sobre tais áreas.

O que é o acelerador de partículas?

O acelerador de partículas é uma máquina que imprime agilidade em prótons, elétrons ou átomos, quebrando e assim, fazendo-os diminuir de tamanho. Ernest Rutherford, físico inglês, criou o primeiro acelerador em 1911. 

Foi a partir de sua criação, que a ciência observou que todo átomo é formado por prótons, elétrons e nêutrons. Então, toda matéria conhecida tem a mesma composição, quando divididas em partículas elementares.

Para que serve o acelerador de partículas?

A função de um acelerador de partículas é colaborar com a investigação científica. Isso ocorre por meio da aceleração das partículas elementares, bem como das partículas alfa, que são conhecidas pela composição de dois prótons, ao passo que dois nêutrons. 

Outra função do acelerador é produzir a radiação do tipo síncroton, que são as ondas eletromagnéticas emitidas a partir das partículas em movimento circular na máquina. Essas ondas geram feixes de luz, a saber:

  • raio X;
  • raio Gama.

Esses feixes são comuns à área médica, como nas sessões de radioterapias ou nas chapas de raio X. Assim como, também está presente na análise de estrutura de materiais.

Peça que compõe um Acelerador de partículas em laboratório
Um acelerador de partículas ocupa uma grande estrutura, sendo essencial para o estudo científico. Imagem de Achim Weidner no Pixabay.

Como funciona o acelerador de partículas?

O trabalho do acelerador de partículas é concentrado nos campos magnéticos e é por meio deles que as partículas de um átomo são aceleradas. A velocidade de aceleração é próxima à velocidade da luz.

A ideia, por sua vez, é produzir feixes que colidem e dessa forma, produzir partículas ainda menores de elementos.  A ciência usa essa colisão e seu produto, para estudar a identificação desses corpúsculos. 

São a partir desses estudos que a ciência pretende entender como era o Universo antes do Big Bang. Episódio que gera a 1º explosão conhecida de partículas e que tem por resultado a galáxia, as estrelas, assim como os planetas conhecidos.

Quais são os tipos de acelerador de partículas?

Existem vários tipos de acelerador de partículas nas mais diversas áreas, como por exemplo, a medicina e as máquinas de radioterapia.  É possível encontrar essas máquinas também nas antigas TVs de tubo.

Outro exemplo bem conhecido da ciência e de suas exposições é o gerador de Van der Graaf, responsável por eriçar os fios de cabelo. Esse é um tipo de acelerador que colide a partir de materiais distintos. 

Além dessas máquinas “famosas”, existem os aceleradores lineares e cíclicos.Típicos de filmes de ficção científica, mostram quarks, assim como os bósons de Higgs. Essas são partículas, com alto teor de energia, só aparecem quando há o choque à velocidade da luz.

O acelerador de partículas brasileiro

O Brasil conta com alguns aceleradores de partículas, no entanto, o maior deles é o Sírius e está localizado em Campinas, interior do estado de São Paulo. São seis linhas montadas e três delas em fase próxima de inauguração.

No ano passado, mais oito linhas também estavam em fase de construção. Ao todo, o projeto dessa máquina pode contemplar até 40 linhas, o que coopera com a investigação científica do país, bem como do mundo. 

Uma das linhas já inauguradas, com o nome de Manacá, produziu vários experimentos e o mais conhecido deles, tem relação com o combate à Covid-19.

Laboratório onde fica o Acelerador de partículas visto de fora em fotografia aérea
O completo que abriga o Sirius, o maior acelerador de partículas do Brasil. Imagem de Divulgação no Webrun.

O impacto científico do Sirius

A imponência do Sirius, devido a sua grandeza, bem como sua complexidade, ajudará vários setores do país. A ideia é que a pesquisa científica ande em relação à nova tecnologia do setor de saúde, a saber os novos remédios e novos meios de diagnóstico. 

Outro setor que pode ter benefícios com a máquina brasileira é o ambiental, uma vez que vai permitir a plena compreensão dos recursos hídricos. Isso afetará a dinâmica do uso da água e permitirá a elaboração de ações para o seu uso de forma sustentável.

Dessa forma, o Sirius amplia o conhecimento científico no país, ao passo que o torna também mais acessível. A prova disso é a ação que o CNPI faz de “laboratório aberto”, em que o Sirius abre para a visitação do público uma vez ao ano.

Por que é importante conhecer o acelerador de partículas?

Essa é uma maneira de aprofundar os conhecimentos científicos que auxiliam na evolução do mundo. A saber, nas mais diversas áreas como por exemplo, saúde e físico-química.

Ao pensar no impacto positivo dos resultados trazidos por um acelerador, a ciência poderá avançar e ter respostas mais rápidas para vários dilemas atuais. Isso, com certeza, pode trazer melhor qualidade de vida e pode garantir o futuro no Planeta Terra.

Caso tenha interesse nesse tema, aproveite e veja outros avanços e curiosos da ciência, como por exemplo, a Neuralink e seu trabalho sobre o uso de chips cerebrais em humanos.