Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/04/2016
Foram 10 anos do projeto à construção deste eletroímã supercondutor de 1,5 metro. Agora será
necessário construir uma versão muito maior. [Imagem: G. Ambrosio/P.
Ferracin/E. Todesco]
LHC do futuro
Se você acha que o LHC, o maior
acelerador de partículas e o maior experimento científico da história contém o
supra-sumo da tecnologia, você está certo.
Mas também é
necessário saber que os físicos e engenheiros do CERN
acabam de terminar o protótipo de uma das peças fundamentais para o “LHC do futuro”.
A proposta é que
dezenas de magnetos supercondutores
similares a este protótipo sejam instalados em uma atualização radical da
tecnologia do LHC,
em 2026, que deverá aumentar a luminosidade do acelerador de partículas em 10
vezes.
Construído por uma
equipe internacional, o eletroímã supercondutor,
chamado “Quadrupolo MQXF1”,
mede apenas 1,5 metro de comprimento, mas sua versão final deverá substituir 5%
dos ímãs responsáveis pela focalização e direção dos feixes de partículas
quando o LHC se
transformar no “LHC
de Alta Luminosidade”, ou HL-LHC (High-Luminosity
Large Hadron Collider).
Supercondutor de nióbio
Os ímãs do atual LHC são feitos de uma
liga de nióbio e titânio (NbTi), um supercondutor que pode operar dentro de um
campo magnético de até 10 teslas antes de perder a sua supercondutividade. Este
novo ímã é feito de nióbio e estanho (Nb3Sn), um supercondutor capaz
de transportar corrente sem resistência através de um campo magnético de até 20
teslas.
Mas o ganho também tem
seus custos. O Nb3Sn precisa ser recozido a 650º C para que sua
estrutura seja alterada e ele se torne um supercondutor. O problema é que isso
também o torna tão quebradiço quanto uma cerâmica.
Detalhe do magneto, onde se podem ver as bobinas supercondutoras.
[Imagem: Reidar Hahn/Fermilab]
Assim, construir um
ímã desse tamanho usando um material mais frágil do que uma xícara de chá não é
uma tarefa fácil. Os físicos e engenheiros gastaram 10 anos projetando e
aperfeiçoando um processo que finalmente permitiu formatar, recozer e
estabilizar as bobinas.
“Nós estamos lidando
com uma nova tecnologia que pode ir muito além do que era possível quando o LHC foi construído.
Esta nova tecnologia magnética irá tornar possível o projeto do HL-LHC,” disse Giorgio Apollinari,
membro da equipe.
Agora a equipe vai
usar seu novo processo produtivo para fabricar ímãs cada vez maiores, até
atingir a escala necessária para seu uso no LHC, cujos magnetos
supercondutores medem 14,3 metros.
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