14:39

Немецкие физики во главе с Вернером Гейзенбергом были далеки от создания работающего ядерного реактора, хотя сам руководитель проекта утверждал обратное. В 1947 году Гейзенберг писал, что их ядерному реактору B8 к концу Второй мировой войны для запуска самоподдерживающейся цепной реакции не хватало лишь относительно небольшого количества урана. Однако новое исследование, опубликованное в журнале PNAS Nexus, полностью опровергает эти слова.

Public domain

Немецкий экспериментальный ядерный реактор в Хайгерлохе, апрель 1945 года.

Проект реактора B8 состоял из пяти концентрических кругов, в которых на цепях висели 664 урановых кубика весом чуть больше двух килограммов каждый. Всю эту конструкцию опускали в резервуар с тяжелой водой, которая должна была замедлять быстрые нейтроны, чтобы они эффективнее расщепляли соседние ядра урана. Если бы физикам удалось запустить стабильную цепную реакцию, это стало бы ключевым шагом к появлению у Германии оружейного плутония.

Финальные эксперименты немецкие ученые проводили в спешке, перевезя оборудование из разбомбленного Берлина в подземный каменный бункер города Хайгерлох.

Первый автор исследования Патрик Парк, проводивший расчеты в Колумбийском университете, вместе с коллегами изучил архивные документы и провел криминалистическую экспертизу двух урановых кубов, сохранившихся с тех времен. Собранные данные ученые объединили в цифровой модели. Расчеты показали, что Гейзенберг ошибся в своих прогнозах примерно в два раза.

Для запуска непрерывной реакции физикам Третьего рейха требовалось не менее 1200 урановых кубиков, то есть около трех тонн урана. Ученые Хайгерлоха располагали лишь полутора тоннами, и даже если бы они собрали все запасы у других исследовательских групп в Германии, кубов все равно бы не хватило.

Еще более острая проблема возникла с тяжелой водой, содержащей тяжелый изотоп водорода - дейтерий. В реакторе B8 использовалось около 1400 литров этой жидкости, тогда как для стабильной работы системы требовалось не меньше трех тысяч литров. Тяжелую воду нацисты получали на единственном в Европе специализированном заводе в оккупированной Норвегии. Технология электролиза была настолько долгой и трудоемкой, что для работы реактора Гейзенберга потребовалось бы в два с лишним раза больше тяжелой воды, чем норвежское предприятие успело произвести за все годы войны.

Исследователи также проверили популярную гипотезу о том, что немецкие физики могли бы добиться успеха, если бы вместо дефицитной тяжелой воды использовали в качестве замедлителя обычный графит, как это сделали американцы в Чикагском университете при создании своей бомбы.

Моделирование показало, что построить графитовый реактор в условиях военного времени в Германии было в принципе невозможно. В местном угле, который применялся для производства графитовых блоков, содержалось слишком много бора. Этот элемент активно поглощал нейтроны и мгновенно гасил любую ядерную реакцию, делая графит непригодным для атомного проекта.

В итоге ученые пришли к выводу, что вопреки послевоенным заявлениям немецких физиков, ядерная программа Германии была обречена на провал. У Гейзенберга и его коллег не было ни технической возможности создать графитовый реактор, ни достаточного количества сырья для тяжеловодной установки.

Новости о прошлом и репортажи о настоящем