Üçüncü Reich'ın uranyum projesinin tarihi, genellikle sunulduğu gibi, kişisel olarak bana yırtık sayfaları olan bir kitabı hatırlatıyor. Bunların tümü, sürekli başarısızlıkların ve başarısızlıkların tarihi, belirsiz hedefleri olan ve değerli kaynakların israfı olan bir program olarak görünür. Aslında, Alman atom programı hakkında mantıksız, önemli tutarsızlıkların olduğu, ancak şiddetle dayatılan bir tür anlatı inşa edildi.
Bununla birlikte, Alman askeri-teknik gelişmelerin tarihi üzerine nispeten yeni çalışmalar da dahil olmak üzere yayınlarda bulmayı başardığımız bazı bilgiler, Alman uranyum projesine tamamen farklı bir şekilde bakmamızı sağlıyor. Naziler öncelikle kompakt bir güç reaktörü ve termonükleer silahlarla ilgileniyorlardı.
Güç reaktörü
Günther Nagel'in zengin arşiv malzemesine dayanan bin sayfadan fazla kapsamlı ve Almanca gibi görünen çalışması "Wissenschaft für den Krieg", Üçüncü Reich fizikçilerinin atom enerjisinin kullanımını nasıl tasavvur ettikleri hakkında çok ilginç bilgiler sunuyor. Kitap, esas olarak, nükleer fizik üzerinde de çalışmaların yapıldığı Kara Silahları Dairesi araştırma bölümünün gizli çalışmasıyla ilgilidir.
1937'den beri bu bölümde Kurt Diebner, patlayıcıların radyasyon yoluyla patlamasının başlatılması alanında araştırmalar yaptı. Ocak 1939'da ilk yapay uranyum füzyonu gerçekleştirilmeden önce bile, Almanlar nükleer fiziği askeri meselelere uygulamaya çalıştılar. Kara Silahları Dairesi, Alman uranyum projesini başlatan ve her şeyden önce bilim adamlarının atom enerjisinin uygulama alanlarını belirleme görevini belirleyen uranyum fisyon reaksiyonuyla hemen ilgilenmeye başladı. Emir, Kara Silahları Dairesi Başkanı, İmparatorluk Araştırma Konseyi Başkanı ve Topçu Generali Karl Becker tarafından verildi. Talimat, Temmuz 1939'da atom enerjisinin kullanımı hakkında bir rapor hazırlayan, bölünebilir atom çekirdeğinin muazzam enerji potansiyeline dikkat çeken ve hatta bir "uranyum makinesi" taslağını çizen teorik fizikçi Siegfried Flyugge tarafından yerine getirildi. bir reaktördür.
"Uranyum makinesinin" yapımı, Üçüncü Reich'ın uranyum projesinin temelini oluşturdu. Uranyum Makinesi, bir üretim reaktörü değil, bir güç reaktörünün prototipiydi. Genellikle bu durum, esas olarak Amerikalılar tarafından yaratılan Alman nükleer programı hakkındaki anlatı çerçevesinde göz ardı edilir veya büyük ölçüde hafife alınır. Bu arada, Almanya için enerji konusu, akut petrol sıkıntısı, kömürden motor yakıtı üretme ihtiyacı ve kömürün çıkarılması, taşınması ve kullanılmasındaki önemli zorluklar nedeniyle en önemli konuydu. Bu nedenle, yeni bir enerji kaynağı fikrine ilk bakış onlara çok ilham verdi. Gunther Nagel, "uranyum makinesini" sanayide ve orduda sabit bir enerji kaynağı olarak kullanması, büyük savaş gemilerine ve denizaltılara yerleştirmesi gerektiğini yazıyor. İkincisi, Atlantik Savaşı destanından da anlaşılacağı gibi, büyük önem taşıyordu. Denizaltı reaktörü, tekneyi dalıştan gerçekten sualtına çevirdi ve rakiplerin denizaltı karşıtı kuvvetlerine karşı daha az savunmasız hale getirdi. Nükleer teknenin pilleri şarj etmek için yüzeye çıkmasına gerek yoktu ve operasyon aralığı yakıt ikmali ile sınırlı değildi. Tek bir nükleer reaktör teknesi bile çok değerli olurdu.
Ancak Alman tasarımcıların nükleer reaktöre olan ilgisi bununla sınırlı değildi. Reaktörü kurmayı düşündükleri makinelerin listesi, örneğin tankları içeriyordu. Haziran 1942'de Hitler ve Reich Silahlanma Bakanı Albert Speer, yaklaşık 1.000 ton ağırlığındaki bir "büyük savaş aracı" projesini tartıştı. Görünüşe göre reaktör özellikle bu tür bir tank için tasarlanmıştı.
Ayrıca roket bilimciler nükleer reaktörle ilgilenmeye başladılar. Ağustos 1941'de Peenemünde Araştırma Merkezi, "uranyum makinesini" roket motoru olarak kullanma olasılığını talep etti. Dr. Karl Friedrich von Weizsacker bunun mümkün olduğunu ancak teknik zorluklarla karşı karşıya olduğunu söyledi. Reaktif itme, bir atom çekirdeğinin bozunma ürünleri kullanılarak veya bir reaktörün ısısıyla ısıtılan bir madde kullanılarak oluşturulabilir.
Bu nedenle, güçlü bir nükleer reaktör talebi, araştırma enstitüleri, grupları ve örgütlerinin bu yönde çalışma başlatması için yeterince önemliydi. Daha 1940'ın başında, üç proje bir nükleer reaktör inşa etmeye başladı: Leipzig'deki Kaiser Wilhelm Enstitüsü'nde Werner Heisenberg, Berlin yakınlarındaki Kara Silahları Departmanında Kurt Diebner ve Hamburg Üniversitesi'nde Paul Harteck. Bu projeler, mevcut uranyum dioksit ve ağır su kaynaklarını kendi aralarında bölmek zorunda kaldı.
Eldeki verilere bakılırsa, Heisenberg, 1942 Mayısının sonunda ilk gösteri reaktörünü bir araya getirip başlatmayı başardı. 750 kg uranyum metal tozu 140 kg ağır su ile birlikte iki adet sıkıca vidalanmış alüminyum yarım kürenin içine, yani su dolu bir kaba yerleştirilen bir alüminyum topun içine yerleştirildi. Deney ilk başta iyi gitti, fazla nötron kaydedildi. Ancak 23 Haziran 1942'de top aşırı ısınmaya başladı, kaptaki su kaynamaya başladı. Balonu açma girişimi başarısız oldu ve sonunda balon patladı, odaya uranyum tozu saçarak hemen alev aldı. Yangın büyük güçlükle söndürüldü. 1944'ün sonunda Heisenberg, Berlin'de daha da büyük bir reaktör (1.25 ton uranyum ve 1.5 ton ağır su) inşa etti ve Ocak-Şubat 1945'te Haigerloch'taki bodrumda benzer bir reaktör inşa etti. Heisenberg, iyi bir nötron verimi elde etmeyi başardı, ancak kontrollü bir zincirleme reaksiyon elde edemedi.
Diebner, Gottow'da (Berlin'in güneyinde Kummersdorf test alanının batısında) 1942'den 1944'ün sonuna kadar art arda dört reaktör inşa ederek hem uranyum dioksit hem de uranyum metali ile deneyler yaptı. İlk reaktör Gottow-I, moderatör olarak 6800 küpte 25 ton uranyum oksit ve 4 ton parafin içeriyordu. 1943'teki G-II zaten metalik uranyum üzerindeydi (232 kg uranyum ve 189 litre ağır su; uranyum, içine ağır su yerleştirilmiş iki küre oluşturdu ve tüm cihaz hafif su içeren bir kaba yerleştirildi).
Daha sonra inşa edilen G-III, kompakt bir çekirdek boyutu (250 x 230 cm) ve yüksek bir nötron verimi ile ayırt edildi; 1944'ün başındaki modifikasyonu 564 uranyum ve 600 litre ağır su içeriyordu. Diebner, yavaş yavaş bir zincirleme reaksiyona yaklaşan reaktörün tasarımını sürekli olarak çalıştı. Sonunda, fazlasıyla da olsa başardı. Kasım 1944'te G-IV reaktörü bir felaket yaşadı: bir kazan patladı, uranyum kısmen eridi ve çalışanlar yüksek oranda radyasyona maruz kaldı.
Bilinen verilerden, Alman fizikçilerin, aktif bir metalik uranyum ve ağır su bölgesinin etrafındaki hafif suyu ısıtacağı ve daha sonra bir buharla beslenebileceği, basınçlı su ile yönetilen bir güç reaktörü yaratmaya çalıştıkları oldukça açık hale geliyor. jeneratör veya doğrudan bir türbine.
Hemen gemilere ve denizaltılara kurulmaya uygun kompakt bir reaktör oluşturmaya çalıştılar, bu yüzden uranyum metali ve ağır suyu seçtiler. Görünüşe göre bir grafit reaktör inşa etmemişler. Ve hiç de Walter Bothe'nin hatası veya Almanya'nın yüksek saflıkta grafit üretememesi nedeniyle değil. Büyük olasılıkla, teknik olarak oluşturulması daha kolay olan grafit reaktör, bir geminin elektrik santrali olarak kullanılamayacak kadar büyük ve ağır olduğu ortaya çıktı. Bana göre grafit reaktörü terk etmek bilinçli bir karardı.
Uranyum zenginleştirme faaliyetleri de büyük olasılıkla kompakt bir güç reaktörü yaratma girişimleriyle ilişkilendirildi. İzotopların ayrılması için ilk cihaz 1938'de Klaus Klusius tarafından yaratıldı, ancak "bölücü tüp" endüstriyel bir tasarım olarak uygun değildi. Almanya'da çeşitli izotop ayırma yöntemleri geliştirilmiştir. En az biri endüstriyel ölçeğe ulaştı. 1941'in sonunda Dr. Hans Martin, bir izotop ayırma santrifüjünün ilk prototipini piyasaya sürdü ve bu temelde Kiel'de bir uranyum zenginleştirme tesisi inşa edilmeye başlandı. Nagel tarafından sunulan tarihi oldukça kısadır. Bombalandı, ardından ekipman, bir yeraltı sığınağında bir endüstriyel tesisin inşa edildiği Freiburg'a taşındı. Nagel, hiçbir başarının olmadığını ve tesisin çalışmadığını yazıyor. Büyük olasılıkla, bu tamamen doğru değildir ve zenginleştirilmiş uranyumun bir kısmının üretilmiş olması muhtemeldir.
Nükleer yakıt olarak zenginleştirilmiş uranyum, Alman fizikçilerinin hem zincirleme reaksiyon gerçekleştirme hem de kompakt ve güçlü bir hafif su reaktörü tasarlama problemlerini çözmelerine izin verdi. Ağır su Almanya için hala çok pahalıydı. 1943-1944'te Norveç'te ağır su üretimi için bir tesisin yıkılmasından sonra, Leunawerke tesisinde bir tesis çalışıyordu, ancak bir ton ağır su elde etmek, gerekli elektriği üretmek için 100 bin ton kömür tüketimini gerektiriyordu.. Ağır su reaktörü bu nedenle sınırlı bir ölçekte kullanılabilir. Ancak Almanlar, reaktördeki örnekler için zenginleştirilmiş uranyum üretemedi.
Termonükleer silahlar yaratma girişimleri
Almanların neden nükleer silah yaratmadığı ve kullanmadığı sorusu hala hararetli bir şekilde tartışılıyor, ancak bence bu tartışmalar Alman uranyum projesinin başarısızlıkları hakkındaki anlatının bu soruyu cevaplamaktan daha fazla etkisini güçlendirdi.
Mevcut verilere bakıldığında, Naziler bir uranyum veya plütonyum nükleer bombasıyla çok az ilgilendiler ve özellikle plütonyum üretmek için bir üretim reaktörü yaratma girişiminde bulunmadılar. Ama neden?
İlk olarak, Alman askeri doktrini nükleer silahlara çok az yer bıraktı. Almanlar yok etmeye değil, bölgeleri, şehirleri, askeri ve endüstriyel tesisleri ele geçirmeye çalıştı. İkincisi, 1941'in ikinci yarısında ve 1942'de, atom projeleri aktif uygulama aşamasına girdiğinde, Almanlar yakında SSCB'de savaşı kazanacaklarına ve kıtada hakimiyet sağlayacaklarına inanıyorlardı. Şu anda, savaşın bitiminden sonra uygulanması gereken çok sayıda proje bile oluşturuldu. Bu duygularla nükleer bombaya ihtiyaçları yoktu ya da daha doğrusu gerekli olduğunu düşünmediler; ancak okyanusta gelecekteki savaşlar için bir tekne veya gemi reaktörüne ihtiyaç vardı. Üçüncüsü, savaş Almanya'nın yenilgisine doğru eğilmeye başladığında ve nükleer silahlar gerekli hale geldiğinde, Almanya özel bir yol izledi.
Kara Silahları Dairesi araştırma bölümü başkanı Erich Schumann, termonükleer bir reaksiyon için lityum gibi hafif elementleri kullanmayı denemenin ve nükleer bir yük kullanmadan ateşlemenin mümkün olduğu fikrini ortaya koydu. Ekim 1943'te Schumann, bu yönde aktif araştırmalar başlattı ve ona bağlı fizikçiler, iki şekilli yükün namluda birbirine ateşlendiği, çarpıştığı, yaratıldığı top tipi bir cihazda termonükleer bir patlama için koşullar yaratmaya çalıştı. yüksek sıcaklık ve basınç. Nagel'e göre sonuçlar etkileyiciydi, ancak termonükleer bir reaksiyon başlatmak için yeterli değildi. İstenen sonuçları elde etmek için bir patlama şeması da tartışıldı. Bu yöndeki çalışmalar 1945'in başında durduruldu.
Oldukça garip bir çözüm gibi görünebilir, ancak belirli bir mantığı vardı. Almanya, uranyumu teknik olarak silah kalitesinde zenginleştirebilir. Bununla birlikte, bir uranyum bombası o zaman çok fazla uranyum gerektiriyordu - bir atom bombası için 60 kg yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyum elde etmek için 10,6 ila 13,1 ton doğal uranyum gerekiyordu.
Bu arada, uranyum, nükleer silahlardan öncelikli ve daha önemli kabul edilen reaktörlerle yapılan deneyler tarafından aktif olarak emildi. Ek olarak, görünüşe göre, Almanya'daki uranyum metali, zırh delici mermilerin çekirdeklerinde tungsten yerine kullanıldı. Hitler ile Reich Silahlanma ve Mühimmat Bakanı Albert Speer arasındaki toplantıların yayınlanan tutanaklarında, Ağustos 1943'ün başlarında Hitler'in çekirdek üretimi için uranyum işlemeyi derhal yoğunlaştırma emri verdiğine dair bir gösterge var. Aynı zamanda, Mart 1944'te sona eren tungstenin metalik uranyum ile değiştirilmesi olasılığı üzerine çalışmalar yapıldı. Aynı protokolde, 1942'de Almanya'da 5600 kg uranyum bulunduğundan bahsediliyor, bu açıkça uranyum metali veya metal açısından anlamına geliyor. Doğru olup olmadığı belirsizliğini koruyordu. Ancak, en azından kısmen uranyum çekirdekli zırh delici mermiler üretildiyse, bu tür üretimin ayrıca tonlarca ve tonlarca uranyum metali tüketmesi gerekiyordu.
Bu uygulama aynı zamanda, uranyum üretiminin, savaşın başlangıcında, reaktörlerle deneyler yapılmadan önce Degussa AG tarafından başlatılmış olmasıyla da belirtilmektedir. Uranyum oksit Oranienbaum'daki bir tesiste üretildi (savaşın sonunda bombalandı ve şimdi burası bir radyoaktif kirlilik bölgesi) ve Frankfurt am Main'deki bir fabrikada uranyum metali üretildi. Firma toplamda 14 ton toz, levha ve küp uranyum metali üretti. Deneysel reaktörlerde kullanılandan çok daha fazlası serbest bırakıldıysa, bu, uranyum metalinin başka askeri uygulamalara da sahip olduğunu söylememize izin veriyor.
Dolayısıyla, bu koşulların ışığında, Schumann'ın bir termonükleer reaksiyonun nükleer olmayan bir ateşlemesini gerçekleştirme arzusu oldukça anlaşılabilir. Birincisi, mevcut uranyum bir uranyum bombası için yeterli olmayacaktı. İkincisi, reaktörlerin diğer askeri ihtiyaçlar için uranyuma da ihtiyacı vardı.
Almanlar neden bir uranyum projesine sahip olamadılar? Çünkü atomun fisyonunu zar zor gerçekleştirmiş olduklarından, mobil bir enerji santrali olarak uygun kompakt bir güç reaktörü yaratma konusunda son derece iddialı bir hedef belirlediler. Bu kadar kısa sürede ve askeri koşullar altında, bu görev onlar için teknik olarak pek çözülemezdi.
