Sirius (acelerador de partículas)

Sirius é uma fonte de luz síncrotron de 4ª geração localizada no município de Campinas, no interior de São Paulo, Brasil. O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), que operou a primeira fonte de luz síncrotron do Brasil de 1997 a 2019, o UVX, coordena também o projeto do Sirius. O acelerador de partículas possui 518.4 metros de circunferência 165 metros de diâmetro, emitância de 0,27 nanômetros-radianos e energia de 3 GeV. O espectro da radiação inclui o infravermelho, visível, ultravioleta e raios-x.

Sirius

Prédio do Sirius
Propriedades Gerais
Tipo de acelerador	Síncrotron
Tipo de feixe	elétrons
Propriedades do feixe
Energia máxima	3 GeV
Corrente máxima	350 mA (atualmente 100 mA em modo top-up)
Propriedades físicas
Circunferência	518,4 m
Localização	Campinas, São Paulo (estado)
Coordenadas	22° 48′ 28″ S, 47° 03′ 09″ O
Instituição	Laboratório Nacional de Luz Síncrotron
Datas de operação	2019 - presente
Precedido por	UVX

Com custo total de R$1,8 bilhão, o projeto foi financiado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação e pela FAPESP. A discussão sobre o projeto começou em 2008 e em 2009 recebeu um financiamento de R$2 milhões. A construção começou em 2015 e terminou em 2018. O feixe completou a primeira volta no acelerador principal em 22 de novembro de 2019. Os primeiros experimentos ocorreram durante a pandemia de COVID-19 na linha Manacá, dedicada a cristalografia macromolecular.

História

Obras de construção do edifício do Sirius em abril de 2017

Sua construção começou em 2014, no governo Dilma Rousseff, e foi inaugurado em 14 de novembro de 2018 pelo então presidente Michel Temer. O Sirius é o segundo acelerador de partículas operacional no Brasil, depois do pioneiro UVX. No começo dos anos 2000 a tecnologia avançara e o UVX ficara obsoleto em comparação a outros síncrotrons espalhados pelo mundo. Em 2008, José Antônio Brum, diretor do LNLS entre 2001 e 2008, pediu à equipe do laboratório que desenhasse um pré-projeto do novo acelerador. A proposta foi entregue ao então Ministro da Ciência do governo Lula, o físico Sergio Machado Rezende, durante uma visita ao laboratório.

Maquete do complexo do Sirius em 2017

Fachada do edifício do Sirius

No dia 14 de novembro de 2018 foi celebrada a entrega da primeira etapa do projeto Sirius, sob a presença do então presidente Michel Temer e ministro da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicação, Gilberto Kassab. Nesta primeira etapa houve a entrega do prédio e de dois dos três aceleradores.

A segunda etapa do projeto incluiu a finalização da construção do terceiro acelerador, o anel de armazenamento, e início da montagem e comissionamento das primeiras linhas de luz. Atualmente, Sirius opera com corrente de 100 mA em modo top-up e 6 linhas de luz abertas para pesquisadores externos.

Características

Interior do edifício do Sirius

O Sirius é usado para entender a estrutura atômica e molecular de diversas amostras, o que pode ajudar no desenvolvimento de novos medicamentos, no aprimoramento de materiais usados na construção civil, na exploração de petróleo e em várias outras áreas.

O prédio de 68.000 metros quadrados abriga um equipamento com formato de anel e circunferência superior a 500 metros. Para proteger as pessoas da radiação liberada pelo funcionamento da máquina, uma das mais avançadas desse tipo em todo o mundo, o conjunto é blindado por 1 quilômetro de paredes de concreto, uma barreira com 1,5 metro de espessura e 3 metros de altura.

O investimento no projeto foi de R$1,8 bilhão, estabelecendo-o como o mais ambicioso projeto científico já feito no Brasil. A construção contou com 90% de peças desenvolvidas e/ou produzidas nacionalmente, e durante os primeiros meses de sua operação foi a fonte de luz síncrotron mais brilhante no mundo.

Foi concluído em 2019.

Linhas de luz

As estações experimentais que recebem a luz síncrotron gerada pelo feixe de elétrons ciruclando no anel de armazenamento recebem o nome de linhas de luz. Atualmente, Sirius tem 9 linhas de luz em operação, 1 em comissionamento científico, 2 em fase de montagem e 1 em fase de projeto.

A primeira linha de luz do projeto Sirius, a Manacá, foi inaugurada oficialmente em 21 de outubro de 2020, mas esteve em uso desde julho para apoiar pesquisas relacionadas à Covid-19. Essa primeira estação do Sirius é equipada com instrumentos que permitem revelar estruturas tridimensionais de proteínas e enzimas humanas e patógenos com resoluções que não podem ser obtidas em equipamentos convencionais. Uma das técnicas disponíveis permite revelar a posição de cada um dos átomos que compõem uma determinada proteína estudada, suas funções e interações com outras moléculas, que podem ser usadas como princípios ativos de novos medicamentos.

Linha de luz	Técnica principal	Faixa de energia	Status
CARNAÚBA	Nanoscopia de raios X	2.05 - 15 keV	Aberta
CATERETÊ	Espalhamento coerente de raios X	3 - 24 keV	Aberta
CEDRO	Dicroísmo circular	3 - 9 eV	Aberta
EMA	Espectroscopia e difração de raios X em condições extremas	2.7 - 30 keV	Aberta
IMBUIA	Micro e nanoespectroscopia de infravermelho	70 meV - 400 meV	Aberta
IPÊ	Espalhamento inelástico ressonante de raios X e espectroscopia de fotoelétrons	100 - 2000 eV	Aberta
JATOBÁ	Espalhamento total de raios X e análise de PDF	40 - 70 keV	Projeto
MANACÁ	Micro e nanocristalografia macromolecular	5 - 20 keV	Aberta
MOGNO	Micro e nanotomografia de raios X	22 | 39 | 67.5 keV	Aberta
PAINEIRA	Difração de raios X em policristais	5 - 30 keV	Aberta
QUATI	Espectroscopia de raios X com resolução temporal	4.5 - 35 keV	Montagem
SABIÁ	Especroscopia de fotoemissão e absorção de raios X moles de alto fluxo	100 - 2000 eV	Aberta
SAPÊ	Espectroscopia de fotoemissão resolvida em ângulo	8 - 70 eV	Comissionamento
SAPUCAIA	Espalhamento de raios X a baixos ângulos	6 - 17 keV	Montagem

Ver também

• UVX
• Ciência e tecnologia no Brasil
• Lista de instalações de radiação síncrotron

Ligações externas

• «Sítio oficial»