Introdução
Os objetivos do desenvolvimento, além de atender demanda do projeto Sirius, é promover a capacitação de empresas nacionais para elaboração de projeto civil/mecânico de cabanas para proteção radiológica, desenvolvimento de processos produtivos, confecção de protótipos, bem como serviços de instalação na área experimental da nova fonte de luz síncrotron do LNLS.
Referente ao potencial de mercado, o novo anel do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) foi concebido para abrigar aproximadamente 40 novas linhas de luz, cada uma dessas contendo entre 2 e 3 cabanas. O custo médio no mercado internacional de um conjunto de cabanas para cada linha de luz é de um milhão de dólares americanos, não incluindo utilidades. As empresas interessadas em desenvolver este tipo de produto não terão apenas o Sirius como comprador ao longo dos próximos anos, poderão também explorar um mercado externo que abrange dezenas de outros aceleradores, além do potencial fornecimento de salas para abrigar equipamentos para diagnóstico médico no país. Os seguimentos com potencial interesse no desenvolvimento para a solução são caldeiraria, soldagem, serralheria e chaparia/estamparia.
O Problema
As cabanas de proteção radiológica (hutches/enclosures) das linhas de luz abrigam os componentes ópticos responsáveis pelo condicionamento espacial e espectral do feixe de luz síncrotron recebido do anel de armazenamento. Junto a este feixe, que é empregado diretamente na realização de experimentos e medidas, propaga-se também radiação gama (bremsstrahlung), oriunda da interação do feixe de elétrons com partículas residuais dentro das câmaras de ultra alto vácuo do anel. Ambos tipos de radiação são ionizantes e oferecem risco à saúde de pessoas.
A principal função dessas cabanas é, portanto, garantir que os feixes diretos ou espalhados ao longo da linha de luz resultem em níveis de radiação que estejam dentro dos limites de segurança obrigatórios. Como função secundária, por abrigar componentes de alta precisão e que necessitam de alta estabilidade mecânica, as cabanas também devem prover isolamento térmico dos componentes da linha em relação à área experimental do acelerador, permitindo, no entanto, acesso de utilidades (água, gases, ar-condicionado) a seu interior.
Essas cabanas são normalmente compostas por módulos montados de forma a prover estanqueidade à radiação, isto é, qualquer raio originado dentro de uma cabana sempre deve encontrar uma determinada espessura de material ao atravessar as paredes da mesma. Os materiais regularmente empregados para fabricação dos módulos são o aço-carbono e o chumbo, formando composições laminadas que variam de poucos mm até 60-100mm de espessura.
A Figura 1 a seguir ilustra um conjunto de linhas de luz e suas respectivas cabanas na área experimental do Sirius.
Figura 1 – Modelo 3D das linhas de luz do Sirius e seus componentes.
