یافته‌های علمی جدید فاش میکند که برنامه هستهای آلمان نازی، برخلاف ادعای فیزیکدانان ارشدش، هرگز به موفقیت نزدیک نبوده است. ایالات متحده از ترس پیشی گرفتن نازی‌ها در ساخت بمب اتمی، پروژه منهتن را راه انداخت؛ اما تحلیل تکه‌های باقی‌مانده از مکعبهای اورانیوم ثابت میکند آلمان هرگز به مرحله عملیاتی نرسیده بود.
این پژوهش با تکیه بر داده‌های متالورژیک و اسناد تاریخی، این تصور را که نازی‌ها در آستانه ساخت سلاح هستهای بودند، رد میکند. فاصله‌ی عمیقی میان ادعاهای ورنر هایزنبرگ و واقعیت‌های فنی رآکتورها وجود داشت.
رآکتور B8 و توهم دستیابی به حالت بحرانی
سال ۱۹۴۵، آلمان آخرین تلاش خود برای ساخت رآکتور آزمایشی B8 را آغاز کرد. ورنر هایزنبرگ مدیریت این پروژه را بر عهده داشت و در آن از مکعبهای اورانیوم طبیعی در محیطی از آب سنگین استفاده میکرد.
هدف اصلی، رسیدن به وضعیت «بحرانی» یا Criticality بود؛ یعنی ایجاد یک واکنش زنجیرهای پایدار که بدون منبع خارجی تداوم یابد. هایزنبرگ مدعی بود رآکتور B8 به این نقطه نزدیک شده و فقط مقدار اندکی اورانیوم بیشتر می‌خواهد.
تحقیقات جدید نشان میدهد برنامه هستهای نازی‌ها بسیار دورتر از آنچه فیزیکدانان ارشد آن‌ها ادعا می‌کردند، از موفقیت فاصله داشت.
رسیدن به این وضعیت برای تولید پلوتونیوم ضروری بود؛ عنصری رادیواکتیو که ماده اولیه ساخت بمب اتم است. تحلیل‌های امروزی اما نشان میدهد این ادعاهای علمی بیشتر برای توجیه شکست‌ها بود تا بیان واقعیت‌های فنی.
کمبود اورانیوم و نقش کارخانه Norsk Hydro
تیموتی کوت و همکارانش با بررسی دو مکعب اورانیوم باقی‌مانده، محاسبات جدیدی انجام دادند. نتایج این مطالعه نشان میدهد رآکتور B8 برای فعال شدن، به دو برابر اورانیوم و بیش از دو برابر آب سنگینِ موجود در آن زمان نیاز داشت.
تأمین آب سنگین برای آلمان یک چالشی استراتژیک بود. این ماده با داشتن یک نوترون اضافی در اتم‌های هیدروژن، سرعت نوترونها را کم میکند تا احتمال شکافت متوالی در اورانیوم بیشتر شود. در آن زمان، تنها منبع تولید این ماده در اروپا، کارخانه Norsk Hydro در منطقه Vemork نروژ بود. آلمان با اشغال نروژ در آوریل ۱۹۴۰ کنترل این مرکز را گرفت، اما متفقین که اهمیت این ماده را می‌دانستند، دست به تخریب زدند. بمباران شدید Vemork در ۱۶ نوامبر ۱۹۴۳ توسط نیروهای آمریکایی، تولید آب سنگین را متوقف کرد و ضربه‌ای مهلک به برنامه هستهای هیتلر زد.
دانشمندان آلمانی سعی کردند از گرافیت به عنوان جایگزین آب سنگین استفاده کنند، مشابه روشی که آمریکا در سال ۱۹۴۲ به کار برد. اما مشکل اینجا بود که گرافیت آلمانی ناخالصیهای عنصر بور داشت. بور نوترونها را می‌بلعید و مانع از رسیدن رآکتور به حالت بحرانی می‌شد.
این مدل تحلیل‌های دقیق روی مواد اولیه، یادآور رویکردی است که در کشف علمی برای مهار خطرناک‌ترین قارچ‌های کشاورزی دیده می‌شود؛ جایی که شناسایی دقیق متغیرهای شیمیایی به راهکار نهایی ختم شد.
حالا بعد از ۸۰ سال، شواهد فیزیکی موجود در مکعبهای اورانیوم تایید میکند که نازی‌ها هرگز نتوانستند بر کمبود مواد اولیه غلبه کنند و هیچ‌گاه به ساخت بمب اتمی نزدیک نشدند.
این کشف اهمیت تحلیل‌های متالورژیک و فیزیک مدرن را در بازخوانی تاریخ برجسته میکند. مشخص شد تخمین‌های هایزنبرگ درباره مواد مورد نیاز رآکتور اشتباه بود؛ موضوعی که سال‌ها بحث‌های تاریخی پیرامون میزان پیشرفت هستهای نازی‌ها را به خود مشغول کرده بود.
سؤالات متداول
چرا آب سنگین برای رآکتورهای هستهای آلمان نازی حیاتی بود؟
آب سنگین نقش کندکننده نوترون را دارد. این ماده سرعت نوترونهای آزاد شده در جریان شکافت را کم میکند تا احتمال ایجاد واکنشهای زنجیرهای متوالی در اورانیوم بالا برود.
دلیل شکست استفاده از گرافیت در رآکتورهای آلمان چه بود؟
گرافیتی که در اختیار آلمان بود، حاوی ناخالصیهای عنصر بور بود. این عنصر با جذب نوترونها، اجازه نمیداد رآکتور به حالت بحرانی (Criticality) برسد.
پژوهش جدید تیموتی کوت چه حقیقتی را فاش کرد؟
او با بررسی مکعبهای اورانیوم فهمید رآکتور B8 برای فعال شدن به دو برابر اورانیوم و دو برابر آب سنگینِ موجود در آن زمان نیاز داشت و بنابراین عملاً امکان عملیاتی شدن نداشت.
