Ουράνιο από τον Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο φανερώνει πόσο κοντά ήταν οι Ναζί σε μια ατομική βόμβα

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ναζιστική Γερμανία δεν διέθετε ούτε τις απαραίτητες ποσότητες ουρανίου ούτε το βαρύ ύδωρ που χρειαζόταν για να επιτύχει μια αυτοσυντηρούμενη πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση, βασικό βήμα προς την ανάπτυξη ατομικής βόμβας, αναφέρει το LiveScience.

Το 1947, ο Γερμανός φυσικός Βέρνερ Χάιζενμπεργκ, ο οποίος είχε ηγηθεί της ανάπτυξης του πυρηνικού αντιδραστήρα B8, υποστήριξε ότι το πρόγραμμα βρισκόταν πολύ κοντά στην επιτυχία όταν τελείωσε ο Β΄ Παγκόσμιος Πόλεμος.

Σύμφωνα με τον Χάιζενμπεργκ, ο αντιδραστήρας ήταν «ελαφρώς ανεπαρκής» για να δημιουργήσει μια αυτοσυντηρούμενη αντίδραση σχάσης και χρειαζόταν μόνο μια «σχετικά μικρή ποσότητα ουρανίου» για να λειτουργήσει.

Η νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό PNAS Nexus, αμφισβητεί αυτόν τον ισχυρισμό. Συνδυάζοντας ιστορικά έγγραφα με τη φυσική εξέταση δύο κύβων ουρανίου που διασώθηκαν από το γερμανικό πρόγραμμα, οι επιστήμονες κατέληξαν ότι ο αντιδραστήρας διέθετε λιγότερο από το μισό απαιτούμενο βαρύ ύδωρ και περίπου τη μισή αναγκαία ποσότητα ουρανίου.

Ο επικεφαλής ερευνητής Πάτρικ Παρκ, υποψήφιος διδάκτορας στο Πανεπιστήμιο Πρίνστον, επισημαίνει ότι το σφάλμα του Χάιζενμπεργκ ήταν κατανοητό. Οι υπολογισμοί του ήταν προσεγγιστικοί, ενώ το πρόγραμμα είχε μεταφερθεί σε ένα υπόγειο καταφύγιο στην πόλη Χάιγκερλοχ μετά τους βομβαρδισμούς του Βερολίνου. Επιπλέον, πολλές πτυχές της φυσικής των νετρονίων παρέμεναν άγνωστες εκείνη την εποχή.

Ο ρόλος του βαρέος ύδατος

Για να διαπιστώσουν πόσο κοντά βρισκόταν ο αντιδραστήρας B8 στη λειτουργία, οι ερευνητές αναζήτησαν ιστορικά στοιχεία για τους εκατοντάδες κύβους ουρανίου που χρησιμοποιούσαν οι Γερμανοί επιστήμονες.

Ο αντιδραστήρας αποτελούνταν από πέντε ομόκεντρους κύκλους κύβων ουρανίου, οι οποίοι κρέμονταν από αλυσίδες μέσα σε δεξαμενή βαρέος ύδατος. Οι επιστήμονες σχεδίαζαν να τοποθετήσουν στο κέντρο μια πηγή νετρονίων από ράδιο και βηρύλλιο, ώστε να προκαλέσουν πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση.

Το βαρύ ύδωρ περιέχει δευτέριο, ένα βαρύτερο ισότοπο του υδρογόνου. Χρησιμοποιείται στους πυρηνικούς αντιδραστήρες για να επιβραδύνει τα νετρόνια, επιτρέποντάς τους να προκαλούν νέες σχάσεις πυρήνων ουρανίου και να διατηρούν την αλυσιδωτή αντίδραση.

Συνδυάζοντας τις ιστορικές καταγραφές με μετρήσεις των δύο διασωθέντων κύβων, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα μαθηματικό μοντέλο του αντιδραστήρα, το οποίο συμφωνούσε με τις μετρήσεις της εποχής. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο B8 περιείχε περίπου 1.400 λίτρα βαρέος ύδατος, ενώ χρειαζόταν περισσότερα από 3.000 λίτρα. Το υλικό παραγόταν σε ένα μόνο εργοστάσιο στη Νορβηγία, η οποία βρισκόταν υπό γερμανική κατοχή. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η απαιτούμενη ποσότητα υπερέβαινε το διπλάσιο της συνολικής παραγωγής του εργοστασίου σε ολόκληρη τη διάρκεια του πολέμου.

Το ουράνιο που έλειπε

Ανάλογη ήταν η έλλειψη ουρανίου. Ο αντιδραστήρας περιείχε 664 κύβους, συνολικού βάρους περίπου 1.540 κιλών. Ωστόσο, σύμφωνα με τους υπολογισμούς, θα χρειαζόταν τουλάχιστον 1.200 κύβους για να επιτύχει αυτοσυντηρούμενη αλυσιδωτή αντίδραση. Συνολικά, τα γερμανικά ερευνητικά προγράμματα διέθεταν περίπου 1.100 κύβους, λιγότερους δηλαδή από όσους απαιτούνταν ακόμη και αν είχαν συγκεντρωθεί όλοι στον ίδιο αντιδραστήρα.

Οι ερευνητές εξέτασαν επίσης εάν οι Γερμανοί θα μπορούσαν να είχαν κατασκευάσει αντιδραστήρα χρησιμοποιώντας γραφίτη αντί βαρέος ύδατος, όπως είχαν κάνει οι Αμερικανοί στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο. Κατέληξαν ότι ούτε αυτή η επιλογή ήταν εφικτή, επειδή ο γραφίτης που μπορούσε να παραχθεί από τα διαθέσιμα γερμανικά αποθέματα άνθρακα περιείχε υψηλές συγκεντρώσεις βορίου, το οποίο απορροφά νετρόνια και εμποδίζει την αλυσιδωτή αντίδραση.

«Καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η Γερμανία δεν μπορούσε να κατασκευάσει αντιδραστήρες ούτε βαρέος ύδατος ούτε γραφίτη κατά τη διάρκεια του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου», αναφέρουν οι συγγραφείς.

Τα ευρήματα ανατρέπουν, επομένως, την εικόνα ότι η ναζιστική Γερμανία βρισκόταν ένα βήμα πριν από έναν λειτουργικό πυρηνικό αντιδραστήρα το 1945. Η απόσταση που τη χώριζε από αυτό το επίτευγμα ήταν πολύ μεγαλύτερη από όση είχε παραδεχθεί μεταπολεμικά ο Χάιζενμπεργκ.