Consolidação e avanços do Laboratório de Medidas Físicas e Nucleares

O progresso da ciência e do desenvolvimento tecnológico nacional no setor nuclear ganha um importante aliado com o fortalecimento do Laboratório de Medidas Físicas e Nucleares do Serviço de Desenvolvimento de Técnicas Nucleares (LMFN/SEDTN), vinculado à Coordenação de Pesquisa e Desenvolvimento (COPED) do Instituto de Engenharia Nuclear (IEN/CNEN). O laboratório integra o Serviço de Desenvolvimento de Técnicas Nucleares (SEDTN), recentemente criado, sob a chefia do Dr. Julio Cezar Suita e coordenação da Dra. Maria de Lourdes Moreira.

O LMFN, idealizado pelo Dr. César Marques Salgado, se tornou uma das mais importantes bases experimentais deste Instituto.

Suas principais áreas de atuação e pesquisa incluem:

● Espectrometria: análise de partículas gama, beta e alfa.

● Radioisótopos: caracterização e aplicação prática.

● Ensaios metrológicos: medições de precisão aplicadas à física nuclear e às ciências radiológicas.

Infraestrutura moderna e fomento à pesquisa

O laboratório conta com uma infraestrutura robusta para medições de radiação gama, incluindo módulos de espectrometria digital e analógica, sistemas de aquisição de espectros e a instrumentação eletrônica necessária ao condicionamento e processamento dos sinais detectados. Entre os equipamentos de ponta utilizados em análises de alta resolução na área científica e acadêmica, destacam-se os detectores cintiladores de NaI(Tl) e os detectores de germânio hiperpuro (HPGe), que representam o estado da arte em espectrometria gama de alta resolução e são essenciais para pesquisas em física nuclear, radioisótopos e metrologia nuclear.  

O centro de pesquisa foi contemplado com equipamentos provenientes do projeto “Modernização e adequação das instalações do reator Argonauta – IEN e Laboratórios Associados” (MCTI/FINEP/FNDCT 01/2016 – Reator Argonauta/IEN), coordenado pelo Dr. Francisco José de Oliveria Ferreira.

Graças a esse fomento, o LMFN incorporou sistemas como o de espectrometria gama com 12 monocanais (Ludlum) e o multichannel scaler EASY-MCS (ORTEC). Essas ferramentas são essenciais para análises temporais e no rastreamento de partículas radioativas em estudos de homogeneidade de misturadores industriais.

Em breve, a capacidade experimental do laboratório será ampliada com a chegada de novos sistemas para espectrometria alfa e espectrômetros de elétrons para medidas de coeficientes de conversão interna.

Soluções para a indústria e o meio ambiente

O corpo científico do LMFN atua em diferentes frentes da física nuclear aplicada. O laboratório tem sido peça-chave no desenvolvimento de metodologias que unem a teoria à prática de mercado, abrangendo áreas como:

● Análise por ativação neutrônica e medições em matrizes líquidas e sólidas;

● Garantia da qualidade metrológica, calibrações energéticas e ensaios de proficiência;

● Aplicações industriais, que incluem a predição de incrustações, a determinação de frações de volume em tubulações e o aprimoramento de processos de homogeneização;

● Física nuclear experimental e reações nucleares aplicadas na obtenção de radioisótopos para aplicações médicas, industriais e ambientais;

● Pesquisas em temas emergentes, como a predição de propriedades físicas de amostras via espectrometria.

Parceria com a Inteligência Artificial e Pós-Graduação

Além de sua atuação laboratorial, o LMFN desempenha um papel fundamental no ecossistema educacional e de inovação do IEN/CNEN. O espaço serve de suporte para os experimentos do Programa de Pós-Graduação do IEN/CNEN (PPGIEN), permitindo que alunos realizem estudos de decaimento nuclear, caracterização de radioisótopos e a validação experimental de modelos computacionais.

Essa validação também beneficia diretamente o Laboratório de Simulação Nuclear e Inteligência Artificial (LaSNIA). O LMFN fornece os dados experimentais necessários para testar e validar os modelos teóricos desenvolvidos pelo LaSNIA, promovendo uma forte sinergia entre simulação computacional e prática laboratorial.

A engrenagem do laboratório conta com o trabalho de servidores experientes e com o envolvimento dinâmico de bolsistas capacitados do programa IEN–BCI, como Roos Sophia de Freitas Dam e William Luna Salgado, que apoiam as rotinas de calibração, medição e segurança radiológica.

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Foco em segurança e expansão futura

Atualmente, o LMFN opera dentro de rígidos padrões de segurança e está em fase de licenciamento junto à Autoridade Nacional de Segurança Nuclear (ANSN). Nesta etapa regulatória, as atividades utilizam exclusivamente fontes de raios-gama seladas e de baixa atividade (da ordem de kBq) para a calibração de seus detectores e ensaios específicos.

A expectativa é a emissão do parecer da ANSN sobre o pedido de licenciamento. A aprovação será o passo definitivo para que o laboratório amplie suas operações e consolide sua capacidade plena de pesquisa também com o uso de partículas alfas e elétrons de conversão.

Dessa forma, o LMFN se firma não apenas como um centro de excelência em medições nucleares, mas como um pilar estratégico para a soberania tecnológica e a formação de novos cientistas no Brasil.

Escrita por: Denise Pereira e José Lucas Brito (Secos/ IEN)