Nazi Almanya’sının İkinci Dünya Savaşı sırasında nükleer silah geliştirmeye ne kadar yaklaştığı, bilim tarihinin uzun süredir tartışılan sorularından biri. Manhattan Projesi’nde çalışan Amerikalı fizikçiler, Alman meslektaşlarının atom bombasına kendilerinden önce ulaşmasından büyük endişe duyuyordu. Almanya savaşı böyle bir silah geliştiremeden kaybetti ancak nükleer araştırmalarının başarısızlıkla sonuçlanmasının ardındaki nedenler tartışılmaya devam etti.
Tartışmaların merkezinde, ünlü fizikçi Werner Heisenberg‘in öncülüğünde yürütülen ve B8 adı verilen son reaktör denemesi bulunuyor. Heisenberg, savaşın ardından yaptığı açıklamalarda çalışan bir nükleer reaktöre çok yaklaştıklarını, yalnızca biraz daha uranyuma ihtiyaç duyduklarını savunmuştu. Proceedings of the National Academy of Sciences Nexus dergisinde yayımlanan yeni bir araştırma ise bu iddiayı çürütüyor. Bulgular, Almanların ellerindeki uranyum ve ağır su miktarının mevcut reaktör tasarımını çalıştırmak için yeterli olmadığını ortaya koydu.
Gizemli bir metal küp araştırmanın başlangıcı oldu
Araştırmanın geçmişi, 2013 yılında Maryland Üniversitesi’nden fizikçi Timothy Koeth‘e verilen sıra dışı bir hediyeye uzanıyor. Bir arkadaşının kendisine getirdiği ağır metal küpü inceleyen Koeth, bunun Nazi Almanya’sının başarısız nükleer reaktör deneylerinde kullanılan uranyum parçalarından biri olduğunu fark etti.
Bu küpler, savaş döneminden günümüze ulaşan son derece nadir bilimsel kalıntılar arasında. Dünya genelinde varlığı bilinen yalnızca 14 örnek bulunuyor. Koeth ve araştırmacı Miriam Hiebert, parçaların geçmişini araştırarak bunlardan 10 tanesinin ABD’deki yerini tespit etmeyi başardı.
Küplerden birinin Smithsonian Enstitüsü’nün depolarında saklandığı, bir başkasının ise Harvard Üniversitesi’nde fizik derslerinde öğrencilere gösterildiği anlaşıldı. Araştırmacılar, bu tarihi parçaları inceleyerek Alman nükleer programının son aşamasını yeniden değerlendirmeye girişti.
Alman nükleer programı neden başarısız oldu?
Nazi Almanya’sı, nükleer araştırmalara Müttefiklerden yaklaşık iki yıl önce başlamasına rağmen bu avantajını kullanamadı. Bilim insanları arasındaki kişisel çekişmeler, kısıtlı kaynaklar üzerindeki rekabet ve araştırmaların etkili biçimde yönetilememesi, ilerlemeyi yavaşlatan başlıca sorunlardı.
Üstelik çalışmalar tek bir merkezden yürütülmüyordu. Alman nükleer araştırmacıları Berlin, Gottow ve Leipzig’de faaliyet gösteren, birbirinden büyük ölçüde bağımsız üç gruba ayrılmıştı. Bu da mevcut bilgi ve malzemelerin ortak bir hedef doğrultusunda kullanılmasını güçleştirdi.
1944 kışında Müttefik kuvvetlerinin ilerlemesi üzerine Berlin grubunun lideri Werner Heisenberg, ekibini Haigerloch kasabasına taşıdı. Araştırmacılar burada, bir şatonun altındaki mağarada B8 adını verdikleri deneysel reaktörü kurdu.
Sistemin merkezinde 664 uranyum küpü vardı. Uçak kablolarına dizilen bu küpler, ağır suyla doldurulmuş bir tankın içine yerleştirildi. Amaç, kendi kendini sürdürebilen bir nükleer zincirleme tepkime başlatmaktı. Ancak deney başarılı olamadı ve savaşın sonuna yaklaşılmasıyla çalışmalar terk edildi.
Müttefik askerleri bölgeye yaklaşırken Heisenberg, uranyum küplerini bir tarlaya gömerek bisikletle kaçtı. Müttefiklerin Alman nükleer programını araştırmakla görevlendirdiği gizli Alsos operasyonunun üyeleri ise bölgeye ulaştıklarında gömülü malzemeleri ve bir lağıma saklanan belgeleri ele geçirdi.
Heisenberg’in hesapları gerçeği yansıtmıyordu
Heisenberg, B8 deneyinin başarısızlığını yeterli miktarda uranyum bulunmamasına bağlamıştı. Ona göre reaktörün boyutlarının biraz artırılması, nükleer tepkimenin sürdürülebilmesi ve enerji üretimi için yeterli olacaktı.
Ancak uranyum küpleri, teknik raporlar, bilim insanlarının mektupları ve arşiv belgeleri üzerinde gerçekleştirilen yeni incelemeler farklı bir sonuca ulaştı.
Araştırmacıların hesaplamalarına göre B8 reaktörünün kritik eşiğe ulaşabilmesi için 664 yerine en az 1292, bazı koşullarda ise 1775 uranyum küpü gerekiyordu. Başka bir deyişle Almanların ihtiyaç duyduğu uranyum miktarı, Heisenberg’in öne sürdüğünden çok daha fazlaydı.
Sorun yalnızca uranyumla da sınırlı değildi. Reaktörün çalışabilmesi için gereken ağır su miktarı, savaş boyunca Almanya’nın bu malzeme için tek tedarikçisi olan Norveç’teki tesisin toplam üretiminin yaklaşık iki katına ulaşıyordu. Dolayısıyla gerekli malzemelerin temin edilmesi de mevcut koşullarda mümkün görünmüyordu.
Müttefik ablukası da hesapları bozdu
Alman nükleer programının karşılaştığı bir diğer engel, reaktörlerde kullanılan grafitin saflığıydı. Müttefiklerin deniz ablukası nedeniyle Almanların erişebildiği grafitte yüksek miktarda yabancı madde bulunuyordu.
Bu safsızlıklar, reaktörde kendi kendini sürdüren bir nükleer zincirleme tepkimenin başlamasını engelleyen önemli etkenlerden biriydi. Uranyum ve ağır su eksikliğine bir de bu malzeme sorunu eklenince B8 tasarımının başarı şansı daha da azaldı.
Yeni araştırma, Nazi Almanya’sının nükleer programının başarısızlığının yalnızca birkaç ek uranyum küpüyle aşılabilecek bir sorundan kaynaklanmadığını gösteriyor. Heisenberg’in savaş sonrasında dile getirdiği iddiaların aksine, Alman bilim insanlarının ellerindeki kaynaklar ve kullandıkları tasarım, çalışan bir nükleer reaktöre ulaşmak için gereken koşullardan oldukça uzaktı.
