İkinci Dünya Savaşı sırasında, Manhattan Projesi'nde görevli fizikçiler, Nazi Almanyası'nın nükleer bomba geliştirmede ABD ve müttefiklerinden önce davranmasından endişe ediyordu. Ancak tarihçiler, Almanların son nükleer reaktör denemeleri olan B8 yığınında kritik kütleye ulaşmaya ne kadar yaklaştıkları konusunda uzun süredir tartışmaktaydı. Bu çabaları yöneten Werner Heisenberg, uranyum eksikliğinden dolayı projenin başarısız olduğunu iddia etmişti. Ancak PNAS Nexus'ta yayımlanan bir makaleye göre, proje aslında kullandıkları tasarıma yetecek kadar uranyum ve ağır suya sahip değildi.
Bu araştırmanın kökeni, 2013 yılında Maryland Üniversitesi'nden fizikçi Timothy Koeth'in, bir arkadaşından gizemli bir ağır metal küpü hediye almasıyla başladı. Koeth, bu küpün Alman bilim insanlarının başarısızlıkla sonuçlanan nükleer reaktör denemelerinde kullandığı uranyum küplerinden biri olduğunu hemen anladı. Günümüzde bu türden sadece 14 küpün var olduğu biliniyor.
2019 yılında, Koeth'in bu küpün kökenini ve Atlantik'in diğer yakasına nasıl ulaştığını araştırma süreci kamuoyuna duyurulmuştu. O dönemde Koeth ve çalışma arkadaşı Miriam "Mimi" Hiebert, ABD genelinde on adet benzer küpü takip etmişlerdi. Örneğin, Smithsonian Enstitüsü'nün depolarında bulunan bir Alman uranyum küpü de bu araştırmanın bir parçasıydı. Üçüncü bir küp ise Harvard Üniversitesi'nde, öğrencilere merak uyandıran bir nesne olarak gösteriliyordu.
Manhattan Projesi'nin temelindeki korku, Adolf Hitler'in Nazi rejimindeki Alman bilim insanlarının Müttefiklerden önce nükleer bombayı ele geçireceği yönündeydi. Almanlar iki yıllık bir avantaj elde etmiş olsalar da, yapılan analizlere göre "kıt kaynaklar üzerindeki şiddetli rekabet, kişilerarası anlaşmazlıklar ve etkisiz bilimsel yönetim" nükleer reaksiyonu sürdürme çabalarında önemli gecikmelere yol açtı. Alman nükleer bilim insanları, Berlin (B), Gottow (G) ve Leipzig (L) olmak üzere üç ayrı gruba ayrılmıştı.
Heisenberg, Berlin grubunu yönetiyordu ve Müttefik kuvvetleri 1944 kışında ilerlerken, Heisenberg ekibini Haigerloch adında küçük bir kasabanın altındaki bir mağaraya taşıdı. İşte bu mağarada B8 reaktörü inşa edildi. Koeth'in tanımına göre, bu reaktör, uçak kablolarıyla birbirine bağlanmış 664 uranyum küpünün, radyasyon maruziyetini önlemek için grafit ile yalıtılmış bir ağır su tankına daldırılmasıyla oluşan "tehditkar bir avizeyi" andırıyordu.
Alman bilim insanları zamana karşı yarışırken, Manhattan Projesi'nin başındaki Korgeneral Leslie Groves, Almanya'nın bilimsel araştırmalarıyla ilgili bilgi ve malzeme toplamak amacıyla "Alsos" adında gizli bir görev başlattı. Müttefik kuvvetleri yaklaştığında, Heisenberg B8 deneyini söktü ve uranyum küplerini bir tarlaya gömdü, anahtar belgeleri ise bir tuvalete sakladı. Heisenberg, birkaç küpü sırt çantasında taşıyarak bisikletle kaçtı.
Kritik Bir Yeniden Değerlendirme
Heisenberg'in raporlarına göre, Alman bilim insanlarının son denemesi uranyum küplerindeki miktarın sürdürülebilir bir nükleer reaksiyonu tetiklemeye yetersiz olması nedeniyle başarısız olmuştu. Ancak Heisenberg, "boyutunda yapılacak küçük bir artışın enerji üretim sürecini başlatmak için yeterli olacağına" inanıyordu. 2009 yılında yayımlanan bir makalede sunulan bir model de bu görüşü destekleyerek, tasarımın çalışması için grubun sadece %50 daha fazla uranyum küpüne ihtiyaç duyduğunu gösteriyordu.
Koeth ve Hiebert, Ulusal Arşivler'de Alman uranyumu hakkında deklassifiye edilmiş bir belge kutusu buldu ve Gottow grubunun ayrı bir reaktör denemesinden kalan yaklaşık 400 uranyum küpü keşfetti. Bu verilere dayanarak, birleşik envanterin B8 reaktöründe kritik kütleye ulaşmak için fazlasıyla yeterli olacağı sonucuna vardılar. Bu durum, iki grubun bilgi veya kaynak paylaşmaması nedeniyle Almanya'nın gizli ve izole yaklaşımının nükleer programlarını engellediğini düşündürüyordu.
Bu son makale, önceki çalışmaları temel alıyor ancak farklı bir sonuca ulaşıyor. Koeth, Hiebert ve diğer yazarlar, hayatta kalan iki uranyum küpünü analiz ettiler ve B8 reaktör denemesinde kullanılan uranyum, ağır su ve grafit blokları hakkında daha fazla bilgi edinmek için tarihi kayıtları, teknik raporları, yazışmaları ve benzer arşiv kaynaklarını incelediler.
Bulguları arasında, B8 reaktörünün kritik kütleye ulaşması için 1.292 ila 1.775 uranyum küpüne ve savaş boyunca Norveç'teki Norsk Hydro fabrikasında üretilen toplam miktarın iki katı kadar ağır suya ihtiyaç duyulacağı yer alıyor. Kısacası, yazarlar, "Hesaplamalarımız, Heisenberg'in gereken malzeme miktarını önemli ölçüde hafife aldığını gösteriyor" diye belirtti.
Yazarlar ayrıca, Amerikan ve Alman grafit üretimi arasındaki temel farklara dikkat çeken önceki çalışmaları da aktardılar. ABD petrol kok kömürü kullanırken, Almanya'nın bu hayati kaynaktan Ocak 1940'taki İngiliz deniz ablukasıyla mahrum kalmasıyla, Alman nükleer fizikçileri Ruhr'dan elde edilen ve Amerikan kokundan iki kat daha fazla safsızlık içeren metalurjik kok kömürü kullanmak zorunda kaldılar. (ABD'li bilim insanlarının da Pennsylvania'da olağandışı derecede düşük bor içeren bir kok kömürü bulana kadar benzer sorunları vardı.) Bu nedenle, "o dönemde Alman bilim insanlarının elindeki malzemelerle, doğal uranyumla zenginleştirilmiş grafit yığınlarının kritik kütleye ulaşması mümkün değildi."
Kaynakça: arstechnica.com
