Kiek trūko Trečiajam Reichui iki veikiančio branduolinio ginklo sukūrimo?

Šis mokslininkų tyrimų objektas iš pirmo žvilgsnio atrodo visai neypatingas. Šaltas, duobėtas metalo kubas, kuris lengvai tilptų delne. Kiek įdomiau pasidaro žinant, kad tas metalas yra uranas, rašo „Science Alert“.

Bet kur kas įdomiau yra tai, kad šis kubas saugo paslaptį apie tamsų pasaulį, kuriame, reikia pasidžiaugti, negyvename. O Merilendo universiteto (JAV) fizikai Timothy Koethas ir Miriam Hierbert išsiaiškino, kad toks planetos likimas buvo arti realybės.

Šie du fizikai urano kubą, įvyniotą į popierinį rankšluostį ir lydimą intriguojančio raštelio, gavo daugiau nei prieš penkerius metus.

„Paimta iš reaktoriaus, kurį norėjo pastatyti Hitleris. Ninningerio dovana“. Tai yra visas šio raštelio tekstas.

„Dovana“ – 2 kilogramai urano, suspausto į kubą, kurio kraštinės yra 5 centimetrų ilgio. Vargu, ar kam galėtų šauti mintis, kad šiame kube slypi nacių paslaptys.

Bet būtent šias paslaptis – nacių technologijų išsivystymo lygį – parodo kube buvusių, bet jau suskilusių radioaktyviųjų izotopų santykis.

„Pagal savo dydį jis yra stebėtinai sunkus. Visada labai smagu stebėti reakcijas žmonių, bandančių pirmą kartą pakelti šį kubą“, – sakė M.Hierbert.

Ir tokių kubų pasaulyje turėtų būti daugiau. Gerokai daugiau. 1945 metų pradžioje avantiūristiškos sąjunginikų misijos metu iš nacistinės Vokietijos atominės fizikos programos pavyko konfiskuoti dar bent 663 lygiai tokius pačius kubus.

Neabejojama, kad kai kurie iš šių kubų buvo sunaikinti. Keleto jų likimas ir buvimo vieta yra aiškiai žinoma. Manoma, kad kai kurie iš jų buvo panaudoti Manheteno projekto metu, o dalis galėjo patekti į juodąją rinką. Taigi, T.Kiethas ir M.Hierbert iškėlė sau naują užduotį: surasti daugiau urano kubų. O tai, ką jie atrado, pateikė naujų duomenų apie tai, kaip netoli nacių Vokietija buvo iki atominės fizikos programos.

Vokiečių eksperimentai

1939 metais vokiečiai chemikai Otto Hahnas ir Fritzas Strassmannas atliko stulbinančios svarbos eksperimentą. Bombarduodami urano branduolį neutronais jie medžiagą transformavo į mažesnės atominės masės elementą – barį.

Šis atomo skilimas visiems laikams pakeitė pasaulį. Vakaruose šio eksperimento pagrindu buvo vykdomas „Manheteno projektas“, kurio rezultatu tapo galingas ginklas, privertęs Japoniją iškelti baltą vėliavą ir užbaigti Antrąjį pasaulinį karą. O šiomis dienomis apie 14 proc. visos planetos elektros energijos yra gaunama iš atominės energetikos.

Tai jau seniai nebe paslaptis. Tačiau tai – toli gražu ne viskas.

Vokietija nesiliovė siekti tikslo – transformuoti šį galingą energijos šaltinį į kažką, teikiantį praktinės naudos. Jei tik jie būtų žinoję tai, kas yra žinoma šiandien, Antrojo pasaulinio karo baigtis galėjo būti visiškai kitokia.

Nacių Vokietijos branduoliniuose eksperimentuose naudotas urano kubas  ©Merilendo univeristeto nuotr.

Bet kodėl tai yra taip sudėtinga? Tam, kad uranas išskirtu milžinišką energijos kiekį, turi skilti jo branduolys. Skylant vienam branduoliui iš jo išmetami neutronai, kurie bombarduoja gretimų atomų branduolius ir priverčia juos taip pat skilti. Ir taip prasideda grandininė reakcija.

Tačiau taip elgiasi ne visi urano izotopai. Kai kurie izotopai yra prie pat sprogimo ribos, o kiti gali be jokių blogų pasekmių sugėrinėti neutronus. Dar daugiau, tam, kad neutronai suskaldytų urano branduolį, jie turi būti pakankamai lėti.

Amerikiečių tyrimai – tikslaus izotopų mišinio nustatymas, reikalingos kritinės urano masės išsiaiškinimas ir kiti susiję darbai – užtruko daugelį metų, kol buvo išmokta santykinai nepavojingą radioaktyvią medžiagą paversti neįtikėtinos galios masinio naikinimo ginklu.

1945 metų balandį – praėjus vos trims mėnesiams po to, kai atliktas pirmas bandomasis atominės bombos sprogdinimas Niu Meksiko valstijoje, JAV, sąjungininkų misija nacių Vokietijoje leido išsiaiškinti, kaip smarkiai šioje srityje buvo atsilikęs priešas.

Misijos, kurios kodinis pavadinimas buvo „Alsos“, metu sąjungininkų kariai, prasiskverbę už priešo linijos, Haigerlocho miestelyje aptiko eksperimentinę laboratoriją, kuriai vadovavo garsusis fizikas Werneris Heisenbergas. Vokiečių mokslininkai labai skubėdami išardė laboratoriją, tačiau į istoriją patekusius urano kubus buvo priversti užkasti.

Apie tai, kaip vienas iš šių kubų pateko į T.Koetho laboratoriją, galima būtų papasakoti atskirą istoriją. Tai, kas vienam žmogui gali pasirodyti kaip „karo trofėjus“, kitam gali atrodyti kaip vertingas uranas, skirtas karinėms reikmėms – tai reiškia, kad Vokietijos urano kubai galėjo būti sunaudoti arba sunaikinti.

O kas gi buvo T.Koetho gautame kube? Iškilusio urano mėginio analizė parodė, kad kube buvusio metalo izotopinė sudėtis ne taip jau smarkiai skiriasi nuo tos sudėties, kurią galima rasti urano rūdoje. Nebuvo jokių „išdavikiškų“ branduolio skilimo pėdsakų, jokių ženklų, kad ši medžiaga turi ar kada nors turėjo gebėjimą sukelti grandininę reakciją.

Net jeigu Vokietijos mokslininkai būtų sugebėję prisodrinti šią medžiagą, atominiam ginklui tinkamos medžiagos visose sąjungininkų atrastose urano atsargose buvo labai nedaug – to nė iš tolo neužtektų sprogti galinčios atominės bombos gamybai.

Bet net ir tai nėra labai didelė naujiena: izotopinės analizės duomenys savo sensacingumu nusileido faktui, kad mokslininkai apskritai gavo šį urano kubą. Bet beieškodami kitų kubų fizikai padarė iš tiesų stulbinantį atradimą.

Kitas eksperimentas

JAV Nacionaliniame archyve fizikų surasti duomenys rodo, kad Vokietijos šiaurės rytuose buvo vykdomas dar vienas branduolinio reaktoriaus eksperimentas, kur taip pat surasti šimtai urano kubų.

„Jeigu vokiečiai visus savo išteklius būtų sukaupę vienoje vietoje, o ne paskirstę juos tarpusavyje konkuruojantiems eksperimentams, jie būtų galėję sukurti veikiantį atominį reaktorių. Tai pabrėžia turbūt didžiausią skirtumą tarp amerikiečių ir vokiečių atominių programų. Vokiečių programa buvo padalinta į konkuruojančias šakas. Amerikiečių Manheteno projektas, kuriam vadovavo generolas Leslie Grovesas, buvo centralizuotas ir pagrįstas bendradarbiavimu“, – sakė M.Hierbert.

Būtina pažymėti, kad net jeigu vokiečiai visą savo turimą uraną būtų panaudoję vienam bendram eksperimentui, veiksmų, kuriuos reikėtų atlikti norint apie tūkstantį urano kubelių paversti efektyviu branduoliniu kuru, kiekis vis dar būtų didelis.

Vokietija karo metu nebuvo arti atominio ginklo. Ji net neturėjo galimybių sustiprinti savo reputaciją fizikos pasaulyje pagaminant veikiančią atominę elektrinę. Ji apskritai nieko neturėjo.

Šis fizikų atradimas parodo, kaip arti ir tuo pačiu kaip toli nacių Vokietija buvo nuo panaudoti tinkamų branduolinių technologijų realizavimo.

Neabejojama, kad alternatyviųjų istorijų mėgėjai imsis svarstyti, ko būtų reikėję, kad Vokietijos fizikai būtų laimėję Antrąjį pasaulinį karą. O kiti žmonės tiesiog galės su palengvėjimu atsikvėpti, kad režimas, norėjęs suvienyti visą pasaulį po geležiniu nacių kumščiu, žlugo dėl vienybės fizikos programoje stokos.

Visą istorinį-fizikinį nacių Vokietijos branduolinės fizikos tyrimą anglų kalba mokslininkai aprašė šiame straipsnyje.