Está pronto o projeto do novo LHC

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/09/2016

Sem todas as respostas que esperavam, os físicos apostam em um novo aumento de energia para desvendar os muitos mistérios que envolvem a matéria - a matéria escura, por exemplo.
[Imagem: Daniel Dominguez/Maximilien Brice]

LHC de Alta Luminosidade

Está pronto o projeto para a próxima grande atualização do Grande Colisor de Hádrons, ou LHC (Large Hadron Collider).

Com o upgrade, o maior laboratório científico do planeta se tornará essencialmente uma nova máquina, o que justifica até um novo nome: HiLumi LHC, ou LHC de Alta Luminosidade.

A luminosidade - ou luminosidade integrada, para ser mais preciso - é uma indicação do número de colisões de partículas, normalmente prótons, produzidas em um determinado período de tempo. No LHC de Alta Luminosidade, o número de partículas no interior de cada feixe irá dobrar.

O objetivo é estudar os fenômenos no cerne da estrutura da matéria em maiores detalhes, eventualmente permitindo que a física saia da encruzilhada do Modelo Padrão, a explicação científica básica sobre a matéria.

"Nós sabemos que o Modelo Padrão da física de partículas, com todos os seus méritos, é muito incompleto," justificou Lucio Rossi, do CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear) que coordena o LHC e está dirigindo o processo de construção do LHC HiLumi.

Aumento de colisões

Além de dobrar o número de partículas em cada "disparo", os feixes de partículas também serão mais concentrados com a ajuda de novos ímãs supercondutores, aumentando a chance de colisões.

Estes magnetos serão feitos de uma liga de nióbio e estanho (Nb3Sn), um material supercondutor que nunca foi utilizado em um acelerador até agora, mas que promete uma eficiência maior.

Primeiro magneto do LHC do futuro está pronto

Além disso, cavidades eletromagnéticas conhecidas como "cavidades-caranguejo" serão construídas para inclinar os feixes para que eles colidam de frente, sem o pequeno ângulo existente no LHC atual. Esta correção de curso vai melhorar ainda mais as possibilidades de que as partículas dos dois feixes que circulam em sentidos opostos colidam umas com as outras.

Os colimadores também serão otimizados. Estes componentes são basicamente os freios do LHC: eles protegem o dispositivo do seu próprio feixe, mantendo-o contido. Com as atualizações propostas, esses freios ficarão melhores, diminuindo o desgaste nos equipamentos e a perda de energia.

Outro avanço está relacionado com a transmissão de energia. Na configuração de alta luminosidade, os conversores ficarão localizados a uma distância de 100 metros do anel. Linhas de transmissão supercondutoras inovadoras estão sendo desenvolvidas para transportar correntes ainda maiores para os ímãs sem perdas ao longo do caminho.

O anel completo do LHC, medindo 27 km, exigirá a construção de pelo menos 150 tipos diferentes de ímas supercondutores.
[Imagem: F.Savary/CERN]

LHC HiLumi

A expectativa dos físicos é que a atualização do LHC aumente o potencial de descobertas em 30%, contou Rossi.

De acordo com ele, com o término da fase de concepção e projeto, começa já a fabricação de protótipos para os novos componentes - na verdade esse esforço já começou, já que muitos desses equipamentos nunca foram usados na prática.

As obras de preparação do local para a nova configuração terão início em 2018. Mas não se espera que as claras luzes do LHC HiLumi comecem a brilhar antes de 2026.