Concluida la primera etapa de Sirius, la nueva fuente brasileña de luz sincrotrón

La construcción de 68 mil metros cuadrados y los dos aceleradores quedaron inaugurados en el campus del Centro Nacional de Investigaciones en Energía y Materiales

Por Claudia Izique  |  Agência FAPESP – El Centro Nacional de Investigaciones en Energía y Materiales (CNPEM) de Brasil, con sede en la ciudad de Campinas, en el estado de São Paulo, concluyó la primera etapa de Sirius, la nueva fuente brasileña de luz sincrotrón. Quedaron inaugurados el 14 de noviembre el edificio de 68 mil metros cuadrados de área y 15 metros de altura en formato circular y dos de los tres aceleradores de electrones que componen el proyecto.

Se estima que el primer haz de electrones empezará a circular en el anillo de almacenamiento durante el primer semestre de 2019, y que las seis primeras estaciones experimentales −conocidas como líneas de luz– quedarán abiertas al acceso de científicos de todo Brasil al final de dicho año.

Concebido en el estado del arte de la tecnología, Sirius es un equipamiento de cuarta generación. Entre alrededor de 50 fuentes sincrotrones que se encuentran en actividad en todo el mundo, Sirius se compara únicamente con MAX IV, inaugurado en junio de 2016 en Suecia. Futuramente, ambos tendrán la competencia del European Synchrotron Radiation (ESRF), con sede en Francia, que planea actualizar su sincrotrón de tercera generación.

“Sirius permitirá la realización de investigaciones competitivas, imposibles de hacerse actualmente en Brasil con el sincrotrón existente o en varios de los países del mundo que tienen acceso a una tecnología análoga”, dijo Antonio José Roque da Silva, director general del CNPEN y responsable del proyecto Sirius desde 2009, cuando ocupaba el cargo de director del Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón (LNLS).

A ejemplo de la actual fuente sincrotrón en operación en el LNLS, Sirius será un laboratorio nacional abierto a usuarios ligados a universidades, institutos de investigación y empresas. Tan es así que sus seis primeras estaciones experimentales de investigación –nanoscopía de rayos X, dispersión coherente de rayos X y micro y nanocristalografía macromolecular, por ejemplo–, accesibles a partir del año venidero, se seleccionaron para contemplar tanto la demanda “de la nueva ciencia y de la tecnología avanzada” y las tecnologías que más utilizan los usuarios como para permitir el avance de las investigaciones en áreas estratégicas tales como la de petróleo y gas y la de salud, entre otras, remarca Roque da Silva.

La luz, o la radiación sincrotrón, es un tipo de radiación electromagnética de alto flujo y alto brillo que se extiende por una franja amplia del espectro electromagnético desde la luz infrarroja, pasando por la radiación ultravioleta y llegando a los rayos X. Se produce cuando la trayectoria de partículas cargadas, aceleradas a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, es desviada por campos magnéticos.

La luz sincrotrón es capaz de penetrar la materia y revelar características de su estructura molecular y atómica. El amplio espectro de esta radiación les permite a los científicos utilizar las longitudes de onda más adecuadas para el experimento que desean ejecutar (lea más en: www.lnls.cnpem.br/o-lnls/o-que-e-luz-sincrotron).  

Un proyecto estructurante

La idea de contar con un sincrotrón nuevo y más competitivo empezó a gestarse en 2003, durante la 13ª Reunión Anual de Usuarios (RAU) del LNLS, seis años después de la inauguración de la actual fuente sincrotrón, de segunda generación, denominada UVX, en 1997, que fue la primera del hemisferio Sur.

Pero el primer aparato de segunda generación, el Synchrotron Radiation Source (SRS), ya operaba en el Reino Unido desde 1981. Este desfase tecnológico requirió de atención constante en la actualización de los aparatos de investigación del UVX para atender anualmente a más de mil usuarios en sus 18 estaciones experimentales.

Sirius llegó a correr el riesgo de nacer desfasado. Empezó a proyectárselo en 2008, cuando la entonces Asociación Brasileña de Luz Sincrotrón (ABTLus), gestora del LNLS, obtuvo recursos del entonces Ministerio de Ciencia y Tecnología –el MCT, cuyo nombre cambió en 2016 debido a su fusión con el Ministerio de Comunicaciones− para la realización de un estudio conceptual en el nuevo aparato.

El proyecto inicial contemplaba una fuente de tercera generación. Pero en 2012, cuando se remitió el proyecto a un comité científico internacional, la recomendación indicó que la nueva máquina apuntase al nivel de brillo que estaría vigente en el futuro.

“Era la posibilidad de salir al frente”, recuerda Roque da Silva. Ante este reto, el equipo del LNLS rediseñó la red magnética para que el brillo de Sirius –de 0,28 nm.rad– fuese el más intenso entre todos los sincrotrones en actividad. Seis meses después, el comité aprobó el proyecto.

El reto siguiente consistió en obtener recursos para Sirius, presupuestado en 1.800 millones de reales hasta 2020, teniendo como principales interlocutores a ocho ministros de Ciencia y Tecnología –y posteriormente también de Innovación y Comunicaciones–, hasta que el proyecto quedó incluido en el Programa de Aceleración del Crecimiento (PAC), a partir de 2016.

“Sirius salió bien porque extrapola el proyecto de ciencia. Tiene un telón de fondo científico, pero es fundamentalmente un proyecto estructurante para Brasil. Amén del que tiene sobre la ciencia, tendrá impacto también sobre las áreas de tecnología, de innovación y empresarial. Contribuirá con la formación de recursos humanos, y no sólo en Brasil, aparte de abrir perspectivas para la fuerte internacionalización de la ciencia, la tecnología y la innovación nacional”, dijo Roque da Silva.

Lea más sobre Sirius en el siguiente enlace: revistapesquisa.fapesp.br/2018/07/13/salto-para-um-brilho-maior y en: revistapesquisa.fapesp.br/2018/07/13/a-corrida-pela-melhor-luz.