Química
Así es la nueva bomba de hidrógeno que ha probado China
El dispositivo utiliza un material, el hidruro de magnesio, que hasta hace poco solo podía producirse en laboratorios a un ritmo de unos pocos gramos al día.
En las últimas semanas, por uno u otro motivo, China aparece en los titulares. Y en esta oportunidad es por un avance explosivo. Literalmente. Un equipo de científicos chinos, liderados por Wang Xuefeng han detonado con éxito un dispositivo explosivo a base de hidrógeno en una prueba de campo controlada, desencadenando devastadoras reacciones químicas en cadena sin utilizar materiales nucleares.
La bomba de 2 kg generó una bola de fuego que superó los 1000 °C durante más de dos segundos, lo que significa que es 15 veces más que explosiones equivalentes de TNT. Y todo ello sin utilizar materiales nucleares.
Desarrollado por el Instituto de Investigación 705 de la Corporación Estatal de Construcción Naval de China (CSSC), empresa clave en sistemas de armas submarinas, el dispositivo utiliza un material de almacenamiento de hidrógeno en estado sólido a base de magnesio.
Este material, un polvo plateado conocido como hidruro de magnesio, almacena considerablemente más hidrógeno que un tanque presurizado. Se desarrolló originalmente para transportar el gas a zonas aisladas de la red eléctrica, donde podría alimentar pilas de combustible para generar electricidad y calefacción limpias.
Al activarse con explosivos convencionales, el hidruro de magnesio experimentó una rápida descomposición térmica, liberando gas hidrógeno que se incendió en una explosión prolongada, según señala el estudio publicado en Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance.
“Las explosiones de gas hidrógeno se encienden con una energía de ignición mínima, tienen un amplio alcance y desatan llamas que se extienden rápidamente y se extienden ampliamente - afirman los autores -. Esta combinación permite un control preciso de la intensidad de la explosión, logrando fácilmente la destrucción uniforme de objetivos en extensas áreas”.
La bomba de hidrógeno puede causar daño térmico prolongado porque la bola de fuego incandescente que produce (suficiente para fundir aleaciones de aluminio) dura mucho más que el fugaz destello de 0,12 segundos del TNT.
El equipo de Wang llevó a cabo una serie de experimentos que demostraron el potencial de energía dirigida del arma. Bajo detonación restringida, la sobrepresión máxima alcanzó los 428,43 kilopascales a dos metros de la bomba, aproximadamente el 40 % de la fuerza de explosión del TNT, pero con un alcance de proyección de calor mucho mayor, según descubrieron.
Los responsables también analizaron otras posibles aplicaciones militares del arma, como su uso para cubrir una amplia zona con calor intenso y concentrar su potencia en objetivos de alto valor para destruirlos. Según el estudio, la reacción en cadena comienza cuando las ondas de choque de la detonación fracturan el hidruro de magnesio en partículas micrométricas, exponiendo superficies nuevas.
La descomposición térmica libera rápidamente gas hidrógeno, que se mezcla con el aire ambiente. Al alcanzar el límite explosivo inferior, la mezcla se inflama, desencadenando una combustión exotérmica.
Este calor liberado propaga aún más la descomposición del hidruro de magnesio, creando un ciclo autosostenible hasta el agotamiento del combustible: una cascada sinérgica de fracturación mecánica, liberación de hidrógeno y retroalimentación térmica, según el artículo. El artículo no reveló el origen de la gran cantidad de hidruro de magnesio utilizada en la prueba. Tampoco está claro en qué condiciones podría desplegarse el arma.
Hasta hace poco, el hidruro de magnesio solo podía producirse en laboratorios a un ritmo de unos pocos gramos al día. Esto se debe a que la unión del hidrógeno con el magnesio requiere altas temperaturas y presión. La exposición accidental al aire durante el proceso de fabricación puede provocar explosiones mortales.
Sin embargo, a principios de este año, China inauguró una planta de hidruro de magnesio en la provincia noroccidental de Shaanxi, capaz de producir 150 toneladas de este material al año. Desarrollada por el Instituto de Física Química de Dalian, la planta ha logrado bajos costes de producción mediante un método de "síntesis en un solo recipiente", según la Academia China de Ciencias.
Se están explorando otros usos de la tecnología de almacenamiento de hidrógeno sólido, como en pilas de combustible para submarinos y sistemas de energía para drones de larga duración, según información pública. Algunos avances tecnológicos militares notables impulsados por la energía en la historia incluyen los barcos de vapor a carbón del siglo XIX, que reemplazaron a las flotas de madera, los tanques de petróleo que redefinieron la movilidad y las armas termonucleares que impulsaron la carrera armamentística de la Guerra Fría.