Uno de los temas más controvertidos respecto a las exóticas armas que se diseñan día tras día en los departamentos de investigación de Estados Unidos fue la creación de la bomba de hafnio o bomba de rayos gamma.

Bajo la promesa de un explosivo mil veces más potente que los actuales pero sin la necesidad de una fisión nuclear (lo cual no solo facilitaba su obtención, sino que evitaba las prohibiciones en contra del uso de armas nucleares), el laboratorio de la DARPA encabezado por el Dr. Carl B. Collins empezó a investigar en 1998 las posibles aplicaciones del uso de determinados isótopos de hafnio tras ser bombardeados con rayos-X.

¿Qué es el hafnio?

Hafnio, cuyo símbolo en la tabla periódica es Hf, es un metal de transición de color gris-plateado muy similar al circonio. De hecho esta similitud es tal que ambos suelen encontrarse juntos en los mismos minerales y compuestos, haciendo que su separación sea un proceso delicado y costoso.

Su característica más relevante en cuanto a usos aplicados radica en su gran capacidad de absorción de neutrones, permitiendo su uso en barras de control para reactores nucleares. También se usa en aleaciones con hierro o titanio debido a sus adecuadas propiedades mecánicas.

La clave está en los isómeros

Pero no es cualquier tipo de hafnio el que se utiliza en esta supuesta bomba de rayos gamma. Los experimentos de Collins se basan en la experimentación con el hafnio-178-m2, un isómero nuclear del hafnio en el que sus partículas constituyentes se encuentran en un estado más excitado de lo normal.

Habitualmente, en el resto de elementos, estos estados anormalmente excitados son elementos de vida corta que liberan rápidamente su "exceso" de energía en forma de rayos gamma para volver a un estado más estable. No obstante algunas variedades de este isótopo en cuestión, el hafnio-178-m2, son capaces de permanecer en un estado cercano a la estabilidad, acumulando mucho más tiempo esta energía potencial y aumentando su vida media.

Esta lenta emisión de radiación, unida a sus propiedades de absorción, hace que el isótopo de hafnio-178-m2 sea capaz de almacenar una gran cantidad de energía potencial (una cantidad diez mil veces mayor que un explosivo corriente) durante una vida media de 31 años, lo que significa que pasarán más de tres décadas antes de haber perdido la mitad del material radiactivo del que disponíamos.

Inducción de rayos gamma

Una vez obtenido el isótopo de hafnio-178-m2, Collins describe el proceso mediante el cual se podría liberar a voluntad toda esa gran energía contenida en él. Según sus reportes, el bombardeo de los isótopos por rayos-X de baja energía (los usados en radiografías, por ejemplo) acelera hasta 60 veces la emisión de la energía contenida en ellos, en forma de rayos gamma.

Estos rayos gamma causarían una explosión similar a una pequeña bomba nuclear, en la que ningún tejido vivo en su radio de acción sobreviviría. Además se describe que, aun en el caso de una reacción perfectamente iniciada, no todos los isótopos de hafnio-178-m2 liberan su energía, por lo que se esparcirían por la zona de la explosión en su estado de isómeros nucleares, liberando la radiación lentamente, creando graves problemas de salud y para el medioambiente.

El fracaso de la bomba de hafnio

Pese a los numerosos experimentos que Collins afirma haber realizado y descrito, son muchos los científicos que encuentran demasiadas lagunas en sus publicaciones. Experimentos posteriores en el Laboratorio Nacional de Algonne (Francia) dicen no haber podido replicar esa supuesta aceleración en la emisión de energía de los isótopos, por lo que durante años la credibilidad de Collins y su equipo ha quedado en entredicho.

Otro aspecto a considerar son los costes de todo el montaje para llevar a cabo la bomba. La obtención de la variedad concreta de hafnio es costosa (habitualmente se obtiene a través de tántalo tratado mediante una reacción nuclear), y se habla de costes de 1$ por cada joul emitido. Considerando que cada gramo de hafnio-178-m2 puro puede almacenar más de mil millones de joules, no es un coste despreciable en absoluto.

No obstante eso no ha sido motivo suficiente para que universidades como la de Lousiana, Texas u otros equipos independientes de DARPA siguieran en su intento por perfeccionar el sistema de obtención de rayos gamma para usos militares.

Otros usos de la bomba de radiación gamma

Aunque es obvio que sus usos prácticos para el Departamento de Defensa se han llevado todas las financiaciones, no conviene olvidar que la inducción de radiación gamma puede aportar mejoras en otros campos de la ingeniería, aparte de la fabricación de bombas.

  • Calibrando la emisión de los fotones radiactivos, pueden mejorarse las tecnologías de radioterapia, ya que cada "tipo de fotón" puede atravesar a diferentes profundidades el tejido a tratar.
  • Debido a la gran liberación de energía que se da con una relativa poca inducción de fotones, la conversión de esta radiación gamma en electricidad produciría baterías nucleares de larga duración fácilmente recargables.
  • La potente emisión de energía por inducción gamma también se ha barajado como posible motor experimental para la propulsión de aviones de combate.