پروژه اورانیوم؛ گذار از علم به جنگ
شروع تحقیقات هستهای در آلمان به سال ۱۹۳۹ بازمی‌گردد؛ درست زمانی که نخستین مشاهدات آزمایشی شکافت هستهای جهان را تکان داد. با آغاز جنگ جهانی دوم در سپتامبر همان سال، رویکرد دانشمندان آلمانی تغییر کرد. اهداف علمی جای خود را به اهداف نظامی دادند و پروژه‌ای موسوم به «پروژه اورانیوم» (Uranprojekt) شکل گرفت تا راه برای ساخت سلاحی ویرانگر هموار شود.
در این مسیر، دانشمندان آلمانی برای مطالعه واکنش‌های زنجیره‌ای، چندین راکتور اولیه را که به آن‌ها «پایل» می‌گفتند، در شهرهای لایپزیگ، برلین و گوتو برپا کردند. هدایت این تلاش‌های گسترده بر عهده ورنر هایزنبرگ، فیزیکدان برجسته و برنده جایزه نوبل بود.
کالبدشکافی فنی راکتور B8
پیشرفته‌ترین دستاورد آلمان در این حوزه، راکتور شماره ۸ برلین یا B8 بود. این سازه بیش از آنکه یک بمب باشد، تلاشی برای ایجاد یک واکنش زنجیره‌ای خودپایدار جهت تولید ایزوتوپ پلوتونیوم-۲۳۹ بود. ساختار فنی B8 به شرح زیر بود:
- استفاده از ۶۶۴ مکعب اورانیوم که در حلقه‌های متحدالمرکز چیده شده بودند.
- قرارگیری مکعب‌ها درون حوضچه‌ای از آب سنگین برای کاهش سرعت نوترون‌ها.
- احاطه کل ساختار با دیواری از گرافیت برای بازتاب نوترون‌ها به درون سیستم.
با وجود این پیچیدگی‌ها، B8 هرگز به وضعیت «بحرانی» (Criticality) نرسید. حتی در آخرین روزهای جنگ و درست پیش از ورود نیروهای متفقین به برلین، این راکتور نتوانست به آستانه ۱۰۰ درصد بحرانی بودن دست یابد تا پلوتونیوم مورد نیاز برای بمب تولید شود.
شکاف میان ادعا و واقعیت
پس از پایان جنگ، بحث‌ها درباره دلیل شکست آلمان شدت گرفت. ورنر هایزنبرگ در سال ۱۹۴۷ در مقاله‌ای در نشریه «نیچر» ادعا کرد که نقص فنی یا نبود دانش عامل شکست نبود، بلکه کمبود مواد اولیه و منابع مالی، پروژه را متوقف کرد.
اما واقعیت این است که فاصله فنی آلمان نازی با ساخت یک بمب اتمی بسیار زیاد بود. در حالی که متفقین در پروژه منهتن توانستند به غنی‌سازی اورانیوم و تولید بمب دست یابند، آلمان درگیر چالش‌های بنیادی در طراحی راکتورها و تامین آب سنگین بود و در نهایت، زمان برای آن‌ها به پایان رسید.