Pular para o conteúdo principal

Brasileiros descobrem como aumentar eficiência dos aceleradores de partículas


Embora a versão atual esteja em plena atividade, já está pronto o projeto do novo LHC.[Imagem: Daniel Dominguez/Maximilien Brice]

Aceleradores de partículas

Falar em aceleradores de partículas lembra logo instalações gigantescas, como o LHC (Large Hadron Collider), voltadas para a pesquisa fundamental em física de altas energias.

Mas existem inúmeros aceleradores bem menores, que são utilizados em medicina (exames por imagem ou tratamento de tumores), na indústria (esterilização de alimentos, inspeção de cargas, engenharia eletrônica) e em vários tipos de investigação (prospecção de petróleo, pesquisa arqueológica, estudo de obras de arte).

Qualquer que seja o objetivo, contudo, é necessário controlar o caos dos feixes de partículas para aumentar a eficiência em todas essas aplicações, incluindo a velocidade máxima atingida pelas partículas aceleradas.

Uma nova contribuição nessa área acaba de ser dada por Meirielen Caetano de Sousa e Iberê Luiz Caldas, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo.

Barreira contra o caos

Meirielen e Iberê idealizaram uma barreira de transporte que confina as partículas, impedindo que elas passem de uma região do acelerador para outra. Esse procedimento, ainda não efetivado em aceleradores comuns, já foi observado em tokamaks - reatores de formato toroidal utilizados em fusão nuclear -, nos quais o confinamento magnético das partículas impede que o plasma superaquecido entre em contato com as paredes do equipamento, que poderiam ser derretidas pelo calor.


Físicos planejam construir um "LHC" para quasipartículas, para estudar a matéria sólida. [Imagem: Fabian Langer/Universidade de Regensburg]

"Nos tokamaks, a barreira de transporte é obtida por meio de eletrodos, aplicados nas bordas do plasma, que alteram o campo elétrico. Em aceleradores, isso ainda não foi realizado. O que já se fez foi adicionar uma onda eletrostática com parâmetros bem definidos ao sistema. Ao interagir com as partículas, a onda consegue controlar o caos mas gera múltiplas barreiras, que não vedam a região de forma tão precisa. Trata-se de uma solução menos robusta. Em nosso estudo, modelamos um sistema com uma única barreira, a exemplo do que ocorre em tokamaks," detalhou Meirielen.

Essa barreira única e robusta deverá ser produzida por meio de uma perturbação magnética ressonante. Ao responder à perturbação, o plasma fica confinado em uma só região.

"Criamos o modelo, o descrevemos matematicamente e as simulações numéricas mostraram que ele funciona. Cabe agora levar a proposta aos físicos experimentais, para que a solução seja testada na prática," disse Meirielen.

Controle do caos

As partículas usadas para análises, testes e imageamento são geradas por um canhão de elétrons - pela diferença de potencial entre o anodo e o catodo - ou pela aplicação de um pulso de laser ao plasma. E elas são então aceleradas por meio de ondas eletromagnéticas, que lhes fornecem sucessivos aportes de energia.

Recentemente, o Capitão Picard inaugurou um novo acelerador de partículas europeu. [Imagem: HUD/Divulgação]

"O que se espera de um acelerador é que todas as partículas cheguem juntas no final, sem se desviar no caminho, e mais ou menos com a mesma energia e velocidade. Se elas se comportam de forma caótica, isso não acontece. E o feixe deixa de servir para qualquer aplicação", explicou Iberê.

A barreira proposta pelos dois físicos brasileiros controla o caos, possibilita que a velocidade máxima alcançada pelas partículas aumente e que a velocidade inicial necessária diminua. Para uma onda de baixa amplitude, a velocidade final simulada aumentou 7% e a velocidade inicial diminuiu 73%.

Além do aumento da eficiência dos aceleradores, a pesquisa poderá ajudar a diminuir o uso das fontes radioativas.

"Hoje em dia, a emissão de partículas, para uso médico ou industrial, ainda é muito baseada no emprego de materiais radioativos. Decorrem disso vários problemas, como poluição, decaimento do material emissor com necessidade de reposição e altos custos. Os aceleradores evitam esses problemas. A utilização de radioisótopos está sendo parcialmente substituída por aceleradores. Daí o grande interesse em otimizar o funcionamento desses equipamentos," explicou o professor Iberê.

Bibliografia:

Improving particle beam acceleration in plasmas
Meirielen Caetano de Sousa, Iberê Luiz Caldas
Physics of Plasmas
Vol.: 25, 043110
DOI: 10.1063/1.5017508

FONTE: SITE INOVAÇÃO TECNOLOGICA

Comentários

Postagens mais visitadas deste blog

Mémorias da Ufologia: Caso SANTA ISABEL

FOTOS DO LAUDO

Na localidade de Santa Izabel(SP) em junho de 1999, a Sra. Alzira Maria de Jesus foi encontrada morta na sua cama, e por volta das 8 hs da manhã sua nora percebe o fato e sai imediatamente para ir ao orelhão e ligar para o seu marido e espera à ajuda e , ao chegar de volta em casa quase 40 min.depois a nora vê o corpo da sra. com o rosto totalmente desfigurado e praticamente sem carne; foi feito o boletim de ocorrência na delegacia da cidade sob n°145/99 em 24 de Junho. Posteriormente confirmou-se que à causa da morte foi a parada respiratória, mas o que aconteceu realmente como rosto desta sra. num espaço menor de uma hora?O laudo é cita sobre as configurações do mesmo, inclusive nas cavidades oculares, mas o que teria causado à perda do rosto ficou indeterminada. Mais estranho ainda é que na noite anterior aos fatos foram vistas bolas de luz voando nessa região rural e no início da madrugada os animais,como cachorros,gansos,e outros começaram à fazer um intenso barulh…

O caso Artur Berlet, O homem que foi para o Planeta Acart

O "Caso Berlet" ocorreu em 25 de maio de 1958 (faleceu em 1995), quando o gaúcho Artur Berlet, da cidade de Sarandí – RS, desapareceu por 11 dias.
Segundo Berlet teria sido abduzido e levado para um planeta chamado Acart aproximadamente 65,000,000 km da terra, demorou cerca de 38horas para chegar, onde ficou 11 dias em uma cidade com quase 90 milhões de habitantes. O curioso do fato que conseguiu comunicação com extraterrestres através do idioma Alemão.

Durante esse tempo, Berlet teve a chance de ver a Terra a partir do espaço. conhecer objetos e tecnologias que só teríamos posteriormente no decorrer do avanço dos humanos.
Após décadas, a fantástica história do gaúcho ainda surpreende a todos. Quem reconstituiu a história desse caso para a RBS foi a professora Ana Berlet, filha de Artur.

Vejam o nível da informação:

O Artur Berlet através de uma aparelho de Acart o qual olhou a terra, disse;
“a terra era AZUL.”



Ok ! parece nada demais, mas o fato é que ele disse anos ant…

Filme "Intruders" (Intrusos) 1992

Ao pesquisar problemas de duas de suas pacientes, proeminente psiquiatra de um importante hospital de Los Angeles (Interpretado pelo falecido ator Richard Crenna na vida real John Mack, psiquiatra formado em Harvard Medical School, 1955.) acaba penetrando em um universo de estranhas ocorrências relacionadas com OVNIs, que modificarão sua própria vida.

"Intruders" foi baseado no best-seller de Budd Hopkins e em casos verídicos que hoje compõem um vasto arquivo de histórias vividas por muitas pessoas que passaram por experiências com seres extraterrestres, e que neste filme colaboraram com renomados pesquisadores do assunto na reconstituição dos episódios.

Best Seller "Intruders" (Intrusos)

Algumas cenas do filme:








Filme legendado em português:




Inspiração do filme Intruders (Intrusos), mulher relata contato com ETs



A americana Debbie Jordan, que relata um contato com extraterrestres há 34 anos, comentou que ficaria chocada se houvesse uma nova aproximação, mas não enc…