Kako blizu so bili nacisti izdelavi atomske bombe?

Čas druge svetovne vojne je bil, daleč od oči tedanje javnosti, tudi "tekma" za izdelavo atomske bombe.

To je postalo jasno šele po koncu vojne, ko so v javnost prišla pričevanja nemških in ameriških jedrskih znanstvenikov.

Pravzaprav se je "atomska tekma" začela že leta 1939, v letu, ki ga tudi uradno štejemo kot začetek druge svetovne vojne z nemškim napadom na Poljsko.

Tik pred tem sta nemška kemika Otto Hahn in Fritz Strassmann eksperimentalno odkrila jedrsko cepitev. Odkritje je pokazalo, da se lahko pri razcepu jedra težkega atoma, na primer urana, sprosti ogromna količina energije.

Pravzaprav je bilo njuno odkritje tudi potrditev teoretične napovedi jedrske cepitve, ki jo je že leta 1933 predvidel madžarski fizik Leó Szilárd. Vendar Szilárd takrat še ni vedel, s katerim elementom in s kakšno jedrsko reakcijo bi bilo to mogoče doseči.

Hahn-Strassmanovo eksperimentalno potrditev jedrske cepitve sta nato fizikalno pojasnila nemška znanstvenika Lise Meitner in Otto Frisch, s tem pa so se na stežaj odprla vrata jedrskemu orožju.

Možnost, da bi Hitler prvi prišel do tako uničujočega orožja, pa je prestrašila tudi znanstvenike v ZDA.

Leó Szilárd je zato avgusta leta 1939 pripravil pismo, ki ga je podpisal tudi Albert Einstein in v katerem sta ameriškega predsednika Franklina D. Roosevelta opozorila na nevarnost nemške atomske bombe.

Pismo je Roosevelt prejel šele novembra 1939, ko je Nemčija že napadla Poljsko in je postajalo jasno, da se spopad, ki se je začel v Evropi, verjetno pri tem ne bo ustavil.

Leta 1942, nekaj mesecev po tem, ko so se v mednarodni spopad vključile tudi ZDA, pa je Roosevelt razvil obsežen in strogo tajen projekt Manhattan, namenjen izdelavi prve atomske bombe.

Znanstveno ga je vodil Robert Oppenheimer, pri njem so sodelovali tudi britanski in drugi zavezniški znanstveniki.

Nemčija je v začetku imela ogromno prednost

Zavezniki so se močno bali, da bo nacistična Nemčija orožje uspela izdelati, saj je bila sprva v prednosti. Imela je nekaj najboljših jedrskih fizikov na svetu in je že leta 1939 začela svoj jedrski raziskovalni program.

A ko se je na koncu izkazalo, da ji ni uspelo, je še dolgo vedno veljalo, da so Američani oziroma zavezniki Nemčijo pri izdelavi jedrske bombe, če se izrazimo športno, "prehiteli v fotofinišu".

To predstavo je podpirala izjava nemškega fizika Wernerja Heisenberga, ki je vodil nemški jedrski program.

Leta 1947 je namreč zapisal, da je nacistična Nemčija ob koncu druge svetovne vojne skoraj končala izdelavo jedrskega reaktorja.

Če bi reaktor deloval, bi dokazal, da je mogoče vzpostaviti verižno reakcijo jedrske cepitve, kar bi pomenilo ključni korak k razvoju nemške atomske bombe. Prav tako bi lahko spodbudil razvoj posebnih cepitvenih reaktorjev za pridobivanje plutonija, primernega za izdelavo jedrskega orožja, iz urana.

Nova analiza urana in težke vode, ki so ju uporabljali nacisti, pa razkriva, da so bili nacisti še daleč od dokončanja delujočega reaktorja, piše portal Live Science.

Raziskava je bila objavljena 29. septembra v znanstveni reviji PNAS Nexus, v njej pa so znanstveniki opisali forenzično analizo dveh ohranjenih uranovih kock iz nacističnega projekta in analizo zgodovinskih dokumentov.

Reaktor, imenovan B8 je bil sestavljen iz petih koncentričnih krogov uranovih kock, ki so visele na verigah v rezervoarju s težko vodo.

Nemški znanstveniki so nameravali v sredico reaktorja namestiti vir nevtronov, ki bi sprožil verižno reakcijo.

Velika količina sproščenih nevtronov bi povzročila cepitev uranovih jeder, pri čemer bi nastajali novi nevtroni, ki bi vzdrževali in širili verižno reakcijo.

Za bombo so nacisti imeli premalo urana in težke vode

Raziskovalci so s pomočjo merjenj izdelali matematični model nemškega reaktorja in ugotovili, da še zdaleč ni bil sposoben vzdrževati stabilne verižne reakcije.

Ugotovili so, da je vseboval manj kot polovico potrebne količine težke vode in približno polovico urana, ki bi ju potreboval za vzdrževanje neprekinjene verižne reakcije.

Raziskovalci so ugotovili, da je reaktor vseboval le približno 1.400 litrov težke vode, čeprav bi je za delovanje potreboval več kot 3.000 litrov.

Največjo težavo pri dobavi težke vode je namreč predstavljalo dejstvo, da je edina tovarna za njeno proizvodnjo bila postavljena v okupirani Norveški. Pridelane količine pa so bile majhne in so počasi prihajale v Nemčijo.

Druga pomembna ugotovitev je bila, da je B8 vseboval le približno polovico urana, potrebnega za vzdrževanje verižne cepitvene reakcije.

V reaktorju je bilo skupno 664 uranovih kock, od katerih je vsaka tehtala približno 2,32 kilograma. Skupna masa urana je tako znašala približno 1.540 kilogramov.

Raziskovalci pa so ugotovili, da bi reaktor za delovanje potreboval najmanj 1.200 uranovih kock.

Sicer je bilo ob koncu vojne v Nemčiji na voljo skupno približno 1.100 takšnih kock, vendar so jih nekaj razdelili tudi drugim nemškim raziskovalnim skupinam.

"Moji rezultati kažejo, da se je Heisenberg pri svojih ocenah zmotil za približno faktor dva," je povedal vodilni avtor raziskave Patrick Park, doktorski študent na univerzi Princeton, ki je raziskavo pripravil med študijem na univerzi Columbia.

Park meni, da so bili Heisenbergovi izračuni zgolj približni.

"Ljudje so umirali ali stradali, zato izračuni za reaktor niso bili njegova glavna prednostna naloga," je Park pojasnil za Live Science. Dodal je, da so poleg tega bili takrat še neznani številni vidiki fizike nevtronov.

Dodal pa je, da je prepričan, da je Heisenberg takrat naredil "vse, kar je mogel".

Je Heisenberg "zaviral" izdelavo nacistične bombe?

Vloga Wernerja Heisenberga v jedrskem programu nacistične Nemčije je že desetletja tema nekaterih zgodovinskih debat.

Nesporno je dejstvo, da je bil eden najpomembnejših znanstvenikov v zgodovini človeštva, saj je s svojim teoretičnim delom in raziskavami v začetku 20. stoletja prispeval ključna spoznanja o sestavi osnovnih gradnikov snovi, atomov, in pomagal postaviti temelje takrat novi veji znanosti, jedrski fiziki.

Hkrati pa je bil bil tudi eden vodilnih znanstvenikov nacističnega jedrskega programa.

Maja 1945 so ga zavezniki zajeli in ga skupaj z drugimi nemškimi fiziki več mesecev zadrževali v Angliji. Tam so skrivaj prisluškovali njihovim pogovorom.

Januarja 1946 so ga izpustili, potem pa se je vrnil v Nemčijo in postal eden vodilnih znanstvenikov povojne nemške fizike.

Uganka pa ostaja, ali je nacistično Nemčijo namenoma oviral pri izdelavi atomske bombe. Tako menijo nekateri zgodovinarji.

Drugi menijo, da Nemčiji atomske bombe ni uspelo izdelati predvsem zaradi gospodarskih težav.

Nekateri pa so mnenja, da bi Heisenberg ne glede na njegov prispevek znanosti moral biti obsojen zaradi sodelovanja z nacističnim režimom.