Um acelerador de partículas é uma das maiores e mais complexas infraestruturas científicas já construídas. Nesse sentido, no Brasil, temos um dos maiores aceleradores de partículas do mundo, chamado Sirius. Localizado em Campinas, São Paulo, o Sirius é capaz de limitar partículas e estudar o seu funcionamento do ponto de vista da física. Então, neste artigo Dicas TOP compartilha com você um pouco desse espetacular equipamento e sua aplicação para o desenvolvimento científico.
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Como Funciona um Acelerador de Partículas
Antes de tudo, um acelerador de partículas possui uma estrutura que, em extensão, supera normalmente o tamanho de um campo de futebol. No interior dessa estrutura, há tubos onde ocorre a aceleração das partículas. No caso dos Sirius, existem estações experimentais que recebem partículas aceleradas.
• Acelerador Linear – O processo de aceleração das partículas começa com o aquecimento de um filamento, que arranca os elétrons das órbitas ao redor do núcleo atômico. Assim, os cientistas expõe os elétrons a um campo elétrico dentro de um tubo aspirador. E é no acelerador linear que ocorre o início desse processo, onde a aceleração dos elétrons ocorre linearmente, como se fosse uma fila.
• Acelerador Circular – No acelerador circular é realizada injeção dos elétrons em um campo magnético muito intenso. Como resultado, esse campo magnético faz com que os elétrons ganhem velocidade e façam uma curva. Desse modo, nessa formação curva os elétrons emitem radiação, que pode ser utilizada para análise de materiais.
Aplicações de um Acelerador de Partículas
Os aceleradores de partículas possuem diversas aplicações. Por exemplo, cientistas utilizam-nos para estudar a estrutura interna de materiais, como rochas, agindo como um enorme e avançado “scanner”. Empresas exploradoras de petróleo, como a Petrobras, utilizam os aceleradores de partículas para estudar as rochas do pré-sal e desenvolver novas formas de extração de petróleo encontrado no leito dos nossos mares. Além disso, os aceleradores de partículas também podem analisar proteínas em seres vivos. Dessa forma, isso possibilita o desenvolvimento de novos medicamentos e avanços na área de biomedicina e bioquímica. Eles também são usados no estudo de fósseis e entendimento do processo de evolução dos seres vivos e cadeia alimentar. Com isso aprendemos que o Sirius não contribui apenas no estudo da física, auxilia também em estudos e desenvolvimento nas áreas da biologia, geologia, além das citadas anteriormente.
A Aiferença entre Acelerador de Partículas e Colisor de Partículas
Existem duas categorias principais de aceleradores de partículas: aceleradores de partículas e colisores de partículas. A diferença entre eles não está no objetivo do experimento. Estes colossais equipamentos visam diminuir partículas e estudar sua estrutura interna através da radiação emitida durante as colisões. Já os colisores de partículas a ideia é colidir partículas para estudar o que há dentro delas. O LHC (Large Hadron Collider), localizado na Europa, é um exemplo de colisor de partículas. É o maior colisor de partículas do planeta e tem como objetivo colidir partículas para obter informações sobre a estrutura interna de prótons e nêutrons. Foi nesse experimento que ocorreu a descoberta da partícula “Boson de Higgs”, que surgiu imediatamente após o Big Bang – apelidada de “Partícula de Deus”.
Conclusão
O acelerador de partículas é uma ferramenta fundamental para a pesquisa científica. No Brasil, desde novembro de 2018, temos um dos maiores aceleradores do mundo, o Sirius, que possibilita avanços em diversas áreas, como física, química, biologia, geologia e medicina. Através do estudo da radiação gerada durante as colisões de partículas, obtemos informações valiosas sobre a estrutura interna dos materiais e é possível desenvolver novas tecnologias e medicamentos. Se você se interessa por esses assuntos, recomendamos estudar mais sobre as leis do eletromagnetismo e as ideias que baseiam o estudo e funcionalidades dos aceleradores de partículas, além de continuar conosco, pois sempre traremos conteúdo científico para você. A física das partículas e seu estudo é um campo incrível e cheio de descobertas fascinantes, comente o que achou deste post.
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Imagem: cnpem.br
