Sirius: la estrella de la ciencia brasileña

¿Te imaginas poder ver la estructura de las moléculas, los átomos y los electrones con una claridad sin precedentes? ¿O poder estudiar fenómenos físicos, químicos y biológicos que ocurren en escalas de tiempo extremadamente cortas? ¿O poder desarrollar nuevos materiales y medicamentos con propiedades innovadoras? Todo esto y mucho más es posible gracias a Sirius, el acelerador de partículas más avanzado de América Latina y uno de los más modernos del mundo.

Vista aérea del edificio Sirius 

Sirius es una fuente de luz síncrotron que se encuentra en la ciudad de Campinas, en el estado de São Paulo (Brasil). Una fuente de luz síncrotron es un dispositivo que utiliza aceleradores de partículas para producir un tipo especial de luz que tiene una intensidad y una calidad muy superiores a la luz común. Esta luz puede penetrar la materia y revelar detalles invisibles al ojo humano o a otros instrumentos científicos.

Un conjunto de imanes responsables de serpentear electrones dentro del anillo de almacenamiento y, 

por lo tanto, liberar energía en forma de luz de sincrotrón.

Sirius está compuesto por tres aceleradores principales: el LINAC (acelerador lineal), el BOOSTER (acelerador circular) y el STORAGE RING (anillo de almacenamiento). El LINAC acelera los electrones hasta una energía de 150 MeV (millones de electronvoltios). El BOOSTER aumenta esta energía hasta 3 GeV (gigaelectronvoltios) y los inyecta en el STORAGE RING, donde los electrones circulan a una velocidad cercana a la de la luz. En el STORAGE RING hay unos dispositivos llamados imanes dipolares que curvan la trayectoria de los electrones y hacen que emitan la luz síncrotron. Esta luz sale del anillo por unas líneas rectas llamadas BEAMLINES (líneas de luz), donde se encuentran las estaciones experimentales o ENDSTATIONS.

 

Vacío que impulsarán los electrones a la aceleración.

Sirius tiene un diseño innovador que le permite alcanzar un brillo y una estabilidad excepcionales. El brillo es una medida de la cantidad y la calidad de la luz emitida por unidad de área y ángulo sólido. Cuanto mayor es el brillo, mayor es la resolución espacial y temporal que se puede obtener en los experimentos. La estabilidad se refiere a la capacidad de mantener las condiciones óptimas de funcionamiento del acelerador durante largos períodos de tiempo. Cuanto mayor es la estabilidad, menor es el ruido y mayor es la precisión en las mediciones.

 Sirius tiene un perímetro de 518 metros y un diámetro de 165 metros. Su brillo máximo es de 2 x 10^19 fotones por segundo por milímetro cuadrado por miliradián cuadrado por 0.1% del ancho espectral a 3 GeV. Su estabilidad vertical es menor a 50 nanómetros. Estas características lo sitúan entre las primeras fuentes de luz síncrotron del mundo.

Sirius está destinado a impulsar el desarrollo científico y tecnológico en diversas áreas del conocimiento, como física, química, biología, nanotecnología, salud, energía, medio ambiente, agricultura e ingeniería. Para ello cuenta con varias líneas de luz que permiten realizar diferentes tipos de experimentos según las necesidades de cada investigación.

Algunas líneas de luz ya están operativas o en fase de pruebas, como:

 - CARNAUBA: dedicada al estudio de materiales orgánicos e híbridos mediante técnicas de espectroscopia ultravioleta e infrarroja.

- CATERETE: dedicada al estudio de materiales cristalinos mediante técnicas de difracción e imagenología con rayos X.

- EMA: dedicada al estudio de materiales magnéticos mediante técnicas de espectroscopia resonante con rayos X.

- MANACA: dedicada al estudio de macromoléculas biológicas mediante técnicas de cristalografía con rayos X.

- MOGNO: dedicada al estudio de sistemas