Primeiro magneto do LHC do futuro está pronto.

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".

Supercondutor de nióbio

Os ímãs do atual LHC são feitos de titanato de nióbio (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 tem também 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.

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.

Vamos entender um pouco:

O LHC começou a ser construído em 1998 com a colaboração de mais de 100 países, conta com um túnel de 27 km de circunferência, ao custo de aproximadamente 7,5 bilhões de euros em 2010 , está funcionando desde 10 de Setembto de 2008. A primeira colisão entre prótons ocorreu em 30 de Março de 2010.

Instalado no túnel do anterior LEP (ver foto à direita), e depois de ter sido completamente esvaziado antes de ser preparado como LHC, tem forma circular e um perímetro de 27 quilômetros. Ao contrário dos demais aceleradores de partículas, a colisão será entre prótons , e não entre pósitrons e elétrons (como no LEP), entre prótons e antiprótons (como no Tevatron) ou entre elétrons e prótons (como no HERA). O LHC irá acelerar os feixes de prótons até atingirem 7 TeV (assim, a energia total de colisão entre dois prótons será de 14 TeV) e depois fá-los-á colidir em quatro pontos distintos. A luminosidade nominal instantânea é 10³⁴ cm⁻²s⁻¹, a que corresponde uma luminosidade integrada igual a 100 fb⁻¹ por ano. Com esta energia e luminosidade espera-se observar o bóson de Higgs e assim confirmar o modelo padrão das partículas elementares.

Sua construção e entrada em funcionamento foram alvo de um filme da BBC sobre um possível fim do mundo, e gerou alguma polêmica na Europa.

Mais informações : https://pt.m.wikipedia.org/wiki/Grande_Colisor_de_H%C3%A1drons 




Referências : Facebook.com/física moderna