TL;DR:
- El LLNL midió la temperatura de fusión del diamante en unos 7,300 kelvin a 1 TPa, un billón de pascales, y corrigió por más de 1,000 grados su propia medición de referencia.
- La difracción de rayos X mostró que el carbono conserva la red cúbica del diamante hasta fundirse: no apareció la fase BC8 que la teoría predice estable a esas presiones.
- Con el modelo corregido, las simulaciones apuntan a hasta el triple de ganancia de energía en la National Ignition Facility; Nuclear News reportó que el primer choque bajaría de 33-34 km/s a 24.5 km/s.
Un equipo del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) midió cómo se funde el diamante a un billón de pascales, unas tres veces la presión del centro de la Tierra, y encontró que su medición previa, la referencia del campo durante unos 20 años, estaba desviada por más de 1,000 grados. El trabajo, publicado el 13 de agosto de 2026 en Nature Physics, cierra una diferencia de alrededor de 20% entre experimento y simulación cuántica que nadie había logrado resolver, y contradice un reporte anterior según el cual el carbono pasa por una fase intermedia llamada BC8 antes de volverse líquido. La consecuencia apunta a la fusión por confinamiento inercial: con el modelo corregido, las simulaciones predicen hasta el triple de ganancia de energía en la National Ignition Facility, siempre que se controlen los otros mecanismos que degradan la implosión.
Una medición que cabe en una milmillonésima de segundo
Los disparos se hicieron en la instalación OMEGA del Laboratorio de Energética Láser (LLE) de la Universidad de Rochester. El pulso vaporiza la capa exterior de una muestra diminuta de diamante microcristalino y empuja una onda de choque hacia adentro. El estado que interesa dura una milmillonésima de segundo, y en esa ventana hay que capturarlo todo: velocidad del choque, temperatura, reflectividad y la difracción de rayos X que delata la estructura atómica.
La dificultad está en el propio material. El carbono es un átomo pequeño y ligero, dispersa muy pocos rayos X y deja una señal débil. Marius Millot, autor principal del estudio, señaló que fue la primera vez que se sondeó diamante comprimido por choque con difracción de rayos X hasta el punto de fusión. Buena parte del mérito técnico recae en el equipo del LLE, que desarrolló y mantuvo los diagnósticos.
La fusión ocurre alrededor de los 7,300 kelvin cerca de 1 TPa. Es una temperatura bastante menor que la que el propio laboratorio había medido, y casi calcada a la que predecían las simulaciones. ScienceAlert detalló que los disparos cubrieron un rango de 600 gigapascales a 1.8 terapascales. Jon Eggert, que firmó aquella medición original y también la nueva, admitió lo frustrante de descubrir el error propio y destacó al mismo tiempo el salto de calidad que trajeron los instrumentos actuales. La versión de Nuclear News precisa que esos más de 1,000 grados de desviación eran kelvin.
La fase BC8 no apareció, y eso también es un dato
La teoría del funcional de la densidad predice que por encima de alrededor de 1 TPa la forma estable del carbono ya no es el diamante, sino una estructura llamada BC8. En Sandia National Laboratories, los experimentos con los campos magnéticos de la máquina Z habían dejado huellas compatibles con ese paso intermedio y las simulaciones coincidían, pero nadie había medido la estructura atómica de forma directa. ScienceAlert recordó que algunos experimentos previos se leyeron como evidencia de BC8 por encima de unos 900 gigapascales.
No apareció. Mientras hubo señal, el carbono siguió en la red cúbica del diamante; después, sólido y líquido convivieron hasta que la difracción se apagó. Millot atribuyó la diferencia al tipo de compresión: con un solo choque la muestra no alcanza a reorganizarse y queda "atrapada" en la estructura del diamante. La lectura que deja es incómoda para los modelos, porque la respuesta del material no depende solo de la presión y la temperatura, sino de cómo se aplica el choque.
A esas presiones el diamante sólido es menos denso que el carbono líquido en el que se funde, igual que el hielo flota en el agua. Un diamante flotaría sobre un charco de carbono fundido. Y en parte del rango pasa algo que parece error de tipeo: subir la presión baja la temperatura a la que el diamante se funde.
Lo que cambiaría dentro de la National Ignition Facility
En la fusión por confinamiento inercial, una cápsula de diamante guarda la mezcla de deuterio y tritio y los láseres mandan una serie de ondas de choque que la comprimen. Si el diamante se funde de manera despareja, la presión llega mal repartida al combustible y las inestabilidades hidrodinámicas amplifican esa distorsión. Millot explicó a Nuclear News que, cuando la falta de uniformidad crece demasiado, la implosión se rompe y el combustible no alcanza la compresión ni el calor necesarios para la ignición.
Por eso la NIF trabaja con un primer choque fuerte, que funde el diamante con margen de sobra. Nuclear News reporta que estudios de principios de los 2000 ubicaron ese umbral cerca de 12 megabares. El costo de esa garantía es que un choque más fuerte sube la entropía y recorta la compresión máxima teórica y, con ella, el rendimiento energético máximo.
Ahí entra la medición nueva. Si el diamante se funde antes de lo que se creía, el primer choque puede ser más lento sin dejar de fundirlo, el combustible queda más compresible y una fracción mayor alcanza a quemarse. La información suplementaria del paper respalda bajar ese primer choque de 33-34 km/s a 24.5 km/s, según Nuclear News. De ahí sale la cifra que domina los titulares, hasta el triple de ganancia, condicionada a que se controlen los demás mecanismos de degradación.
Nada de eso se ha probado todavía en la NIF. "Hemos empezado a diseñar experimentos para probar esto", dijo Millot a Nuclear News. Ajustar el primer choque es sencillo con ese láser; lo complicado, según él, es entender los flujos dentro del hohlraum y las interacciones láser-plasma para conservar la simetría esférica de la implosión con un pulso alrededor de un nanosegundo más largo.
Neptuno, Urano y la lluvia de diamantes
El otro destino de estos datos está a miles de millones de kilómetros. Los interiores de los gigantes de hielo son inaccesibles, así que los modelos de formación y evolución planetaria se apoyan en experimentos de laboratorio. Una hipótesis vieja sostiene que a esas profundidades el carbono cristaliza y cae en forma de lluvia de diamantes.
Esos disparos superaron las presiones que se estiman dentro de Neptuno y Urano, y LLNL sostiene que por eso las nuevas curvas de fusión dan una base más realista a esos modelos. El siguiente paso del grupo pasa por la propia NIF, para llevar el diamante a condiciones todavía más extremas y buscar el límite de estabilidad de su estructura bajo varias ondas de choque seguidas.
Lo verificable hoy es una cifra y una brecha cerrada: 7,300 kelvin y ese 20% de discrepancia que dejó de existir. El triple de ganancia, en cambio, sigue viviendo en simulaciones y en experimentos que apenas se están diseñando.
