Gli scienziati di due importanti laboratori nazionali hanno dimostrato un nuovo metodo per testare gli esplosivi immagazzinati nelle scorte di armi, un passo che dicono aiuterà a ridurre la detonazione accidentale e garantire che le armi funzionino come previsto.

Stoccaggio di esplosivi su piccola e grande scala, dai detonatori alle armi nucleari, devono essere testati regolarmente per la sicurezza, se tali armi sono conservate per cinque anni o stoccate per 30 o più anni. Se sottoposto a condizioni ambientali estreme come temperature superiori a 65 gradi Celsius o inferiori a 20 gradi Celsius negativi, possono diventare soggetti a detonazioni accidentali.

Ma i test sugli esplosivi su larga scala richiedono molto tempo, costoso e pone numerosi rischi per la sicurezza, ha detto la dottoressa Jennifer L. Gottfried, un ricercatore presso il laboratorio di ricerca dell'esercito degli Stati Uniti.

Lei e un team di ricercatori dell'ARL hanno sviluppato una tecnica per misurare il rilascio di energia da piccole quantità di materiale esplosivo focalizzando un impulso laser ad alta potenza della durata di pochi nanosecondi (un miliardesimo di secondo) sulla superficie dell'esplosivo. Poiché per il test sono necessarie solo quantità molto piccole di materiale (pochi millesimi di grammo), non c'è pericolo di esplosione e il test può essere eseguito in sicurezza all'interno del laboratorio di ricerca.

L'impulso laser, che prende il posto di un vero e proprio evento di detonazione, strappa violentemente le molecole esplosive e forma un plasma indotto dal laser. Le temperature nel plasma raggiungono rapidamente più di 10, 000 K (17, 540 gradi F), creando un'onda d'urto che si espande nell'aria circostante. Più potente è l'esplosivo, più caldo diventa il plasma e più veloce si muove l'onda d'urto. Misurando la velocità dell'onda d'urto, è possibile determinare il rilascio di energia dall'esplosivo.

Questa tecnica è stata recentemente utilizzata per testare una formulazione esplosiva di interesse per i ricercatori dei Sandia National Laboratories che studiano le proprietà dei materiali energetici invecchiati.

Questa svolta è descritta in dettaglio nel documento di prossima pubblicazione "Indagine su scala di laboratorio sull'influenza dell'invecchiamento sulle prestazioni e la sensibilità di un esplosivo contenente ε-CL-20" di Jennifer L. Gottfried, Rose A. Pesce-Rodriguez, Darcie Farrow e Jennifer Dellinger sulla rivista Propellenti, esplosivi, Pirotecnica.

"I nostri risultati hanno dimostrato con successo che una formulazione esplosiva basata sull'esplosivo più potente dell'esercito, CL-20, non solo diventa meno efficace se conservato ad alte temperature, diventa anche più facile da accendere, "Ha detto Gottfried. "Ciò aumenta la probabilità che un'arma contenente questo esplosivo possa essere scaricata accidentalmente, creando un rischio significativo per la sicurezza dei nostri soldati".

La nuova tecnica basata sul laser sviluppata presso l'ARL consentirà al Dipartimento della Difesa e al Dipartimento dell'Energia di monitorare facilmente e in modo economico la qualità delle loro scorte di armi per garantire che le armi utilizzate dai soldati siano sicure ed efficaci.

"Il test delle scorte è un processo continuo ed è importante per le scorte attuali e per quelle più vecchie. I campioni in questo studio sono stati invecchiati solo per cinque anni e hanno ancora mostrato prestazioni ridotte e maggiore sensibilità, "Ha detto Gottfried.