O Instituto de Física (IF) da USP instalou um equipamento, chamado solenóide, que possibilita o estudo de núcleos exóticos com um grande refinamento. ‘O aparelho consiste em uma espécie de filtro magnético que seleciona as diversas partículas produzidas em uma colisão nuclear de baixa energia’, explica o físico Rubens Lichtenthaler Filho, um dos membros da equipe responsável pela instalação do sistema.
Os chamados núcleos exóticos são núcleos instáveis, ou seja, aqueles que estão suscetíveis ao decaimento, que é a liberação de energia por meio de partículas. Segundo Lichtenthaler, eles são encontrados in natura apenas no interior de estrelas. Para que se possa estudá-los é preciso produzi-los em laboratório a partir das colisões realizadas por aceleradores que, ao provocar um choque, geram diversos tipos de partículas, que estão misturadas.
Os solenóides agem justamente neste ponto, separando a trajetória das partículas geradas com base na relação massa/carga elétrica de cada uma. O aparelho, que está em funcionamento desde fevereiro deste ano, ‘é uma bobina que, em baixíssimas temperaturas (cerca de 4 graus Kelvin), torna-se supercondutora, gerando assim um intenso campo magnético capaz de influenciar na trajetória do feixe de partículas’, afirma Lichtenthaler.
É como se o feixe fosse um leque, que abre-se e o solenóide focaliza cada tipo de partícula em uma posição. Colocando-se um bloqueador, consegue-se isolar os tipos desejados, purificando assim a análise dos resultados.
Projeto Ribras
O solenóide faz parte do Projeto Ribras (Radioactive Ion Beams in Brasil), do Grupo de Reações Diretas e Núcleos Exóticos. A equipe é composta pela professora Alinka Lépine-Szily, Valdir Guimarães e Rubens Lichtenthaler, todos do Departamento de Física Nuclear do IF.
O Projeto tem como um dos principais objetivos o estudo da nucleossíntese, área de pesquisa que visa ao entendimento de como os diversos elementos químicos foram gerados. ‘Neste projeto, especificamente, pretendemos estudar os limites da matéria nuclear como, por exemplo, saber quantos nêutrons é possível adicionar a um núcleo atômico’, conta Lichtenthaler.
Essa linha de pesquisa é uma área de destaque na física nuclear de baixas energias, e os avanços possibilitados pelo Projeto poderão contribuir nos estudos de cosmologia, astrofísica nuclear e outras áreas. O pesquisador diz que com este equipamento será possível aos cientistas estudar processos que ocorreram 3 minutos após o Big Bang (a explosão primordial criadora do Universo) e pôr à prova os modelos nucleares usados atualmente.
No momento, somente um dos dois solenóides é usado, e estão conectados apenas ao acelerador Pelletron. Lichtenthaler conta que os planos do Projeto prevêem ainda que os solenóides sejam ligados ao Linac (Linear Accelerator), um pós-acelerador de partículas que aumenta ainda mais a energia do feixe. Com ele, será possível realizar colisões com elementos mais pesados e assim fazer estudos mais profundos, mas ainda não há previsão de quando isso será feito.
Mais informações: (11) 3091-6939
André Benevides – Agência USP
