O laboratório europeu de física nuclear «ELI-NP» está localizado perto de Bucareste (Roménia). A sua sigla revela claramente a sua finalidade porque a sigla ‘ELI’ significa ‘infraestrutura de luz extrema’ (Infraestrutura extremamente leve) e ‘NP’ revela que isso é sobre física nuclear (Física nuclear). Os físicos experimentais que realizam pesquisas nessas instalações projetaram diversas ferramentas de ponta, mas a mais recente supera todas elas.
E este laboratório possui o que é atualmente o laser mais potente do planeta. E com muita diferença. Este sofisticado e complexo dispositivo tem uma potência de nada menos que 10 petawatts, o que, como podemos imaginar, é uma enorme quantidade de energia. Para colocar este número em perspectiva, é bom sabermos que ele multiplica por seis milhões a potência que um reator nuclear de água pressurizada é capaz de fornecer, como os encontrados em algumas usinas nucleares. Intimidante, é verdade, mas o que é realmente emocionante é o propósito deste laser.
Um laser projetado para realizar experimentos em condições extremas
O laser mais avançado que o laboratório ELI-NP possui atualmente é capaz de fornecer a enorme potência que investigamos no parágrafo anterior durante 25 femtossegundos e o feixe tem largura de 3 micrômetros. É um tempo muito curto (apenas 0,00000000000025 s), mas é suficiente para realizar uma grande variedade de experimentos que exigem a recriação de condições de trabalho extremas que são impossíveis de alcançar sem um dispositivo laser tão potente como este.
O enorme poder deste laser permite aos físicos gerar um plasma semelhante ao contido em algumas estrelas
Uma de suas aplicações consiste em recriar as condições que ocorrem naturalmente em algumas regiões do cosmos, introduzindo um gás ou sólido em uma câmara de vácuo e submetendo-o à exposição direta ao feixe de laser. Desta forma é possível gerar um plasma semelhante ao contido em algumas estrelas. Porém, também é possível utilizar este laser para gerar uma onda em um plasma com a finalidade de acelerar feixes de partículas, como prótons ou elétrons.
Victor Malka, presidente do conselho científico do laboratório ELI-NP, afirma que é possível utilizar esta última aplicação para acelerar electrões, para que possam ser utilizados em medicina para substituir os raios X em algumas terapias destinadas a tratar tumores cancerígenos. Além disso, a aceleração de prótons utilizando um laser como este seria muito atrativa para substituir os sistemas magnéticos supercondutores atualmente utilizados pelos aceleradores de partículas.
Entretanto, isso não é tudo. Outra aplicação em que os físicos deste laboratório estão trabalhando é usar esse laser para iniciar a reação de fusão em um reator nuclear. A ideia não é utilizá-lo para sustentar a reação ao longo do tempo porque não possui a energia necessária, mas no papel esse laser pode atuar como a faísca que facilita a ignição. Pode até ser usado, segundo o Prêmio Nobel de Física Gérard Mourou, para gerar partículas e antipartículas no vácuo.
A série de cenários experimentais em que é possível utilizar este laser não termina aqui. E também pode ser usado para alterar a estrutura dos resíduos nucleares e facilitar sua gestão, bem como para tratar o tório que pode ser usado para substituir o urânio em reatores de fissão nuclear. Este laser contém componentes muito complexos que foram expressamente concebidos e fabricados para que se concretizem, mas não há dúvida de que os pouco mais de 100 milhões de euros que custou para o construir representam um investimento razoável face ao conhecimento que presumivelmente trará para as mãos dos cientistas.
Imagem | Laurent Thion – Grupo Thales
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