II. Dünya Savaşı sırasında Manhattan Projesi’ndeki fizikçiler, Nazi Almanyası’nın nükleer programının ABD ve müttefiklerinden önce ilk nükleer bombayı yapabileceğinden endişe etti. Böyle bir şey olmadı ama tarihçiler, Almanların son reaktör denemesi olan B8 reaktörü’nde kritikliğe ne kadar yaklaştığı konusunda tartıştı. Bu çabayı yöneten Werner Heisenberg, yakın olduklarını ve biraz daha uranyuma ihtiyaçları olduğunu savundu. Proceedings of the National Academy of Sciences Nexus’ta yayımlanan bir makaleye göre durum böyle değildi: kullandıkları tasarım göz önüne alındığında proje, çalışan bir bomba yapmak için yeterli uranyum ve ağır suya sahip değildi.
Bu araştırma 2013’te başladı. University of Maryland fizikçisi Timothy Koeth, yeni makalenin ortak yazarlarından biri, bir arkadaşından aldığı gizemli bir ağır metal küpü hediye olarak aldı. Küpü, Alman bilim insanlarının çalışır bir nükleer reaktör yapma başarısız girişiminde kullandığı uranyum küplerinden biri olarak hemen tanıdı. Günümüzde bilinen böyle 14 küp bulunuyor.
2019’da Koeth’un küpün kökenini ve Atlantik’in ötesine geçmeyi başaran birkaç benzer küpü bulma çabasını aktarmıştık. O dönemde Koeth ve o zamanki lisansüstü öğrenci ortağı Miriam “Mimi” Hiebert, ABD’de on böyle küp bulmuştu. Örneğin Smithsonian Enstitüsü’nde bir Alman uranyum küpü depoda duruyordu. Harvard Üniversitesi’ne kadar izledikleri üçüncü bir küp, giriş fizik derslerinde merak unsuru olarak öğrencilere düzenli olarak gösteriliyordu.
ABD’deki Manhattan Projesi’nin altında, Adolf Hitler’in Nazi rejimi altındaki Alman bilim insanlarının müttefiklerden önce nükleer bomba yapacağı korkusu yatıyordu. Almanların iki yıl önde bir başlangıcı vardı ama Koeth’a göre “sınırlı kaynaklar üzerindeki şiddetli rekabet, acı kişisel çekişmeler ve etkisiz bilimsel yönetim” sürdürülebilir bir nükleer reaksiyona ulaşma yolunda önemli gecikmelere yol açtı. Alman nükleer bilim insanları Berlin, Gottow ve Leipzig’teki üç izole gruba ayrılmıştı.
Heisenberg Berlin grubuna başkanlık ediyordu ve müttefik kuvvetler 1944 kışında ilerlerken ekibini Haigerloch adlı küçük bir kasabada bir kalenin altındaki bir mağaraya taşıdı; bugün Atomkeller Müzesi’nin bulunduğu yer burası. Grup burada B8 reaktörünü inşa etti. Koeth’a göre reaktör 664 uranyum küpünün uçak kablosuyla bir araya getirilip radyasyon maruziyetini önlemek için grafitle çevrili ağır su deposuna batırılmasıyla oluşan “korkutucu bir avize”ye benziyordu.
Alman bilim insanları zamana karşı yarışırken, Manhattan Projesi’nin başındaki Korgeneral Leslie Groves, Almanya’nın bilimsel araştırmalarıyla ilgili bilgi ve materyal toplamak amacıyla “Alsos” adlı gizli bir misyon başlattı. Müttefik kuvvetler yaklaşınca Heisenberg B8 deneyini söktü ve uranyum küpleri bir tarlaya gömdü, kilit belgeleri bir tuvalete sakladı. O belgeleri çıkarmak zorunda kalan zavallı fizikçi Samuel Goudsmit’e yazık oldu. Heisenberg bisikletle kaçtı ve sırt çantasında birkaç küp taşıdı.
Kritik yeniden değerlendirme
Heisenberg’in bildirdiğine göre Alman bilim insanlarının son deneyi, küplerdeki uranyum miktarının sürdürülebilir bir nükleer reaksiyonu tetiklemek için yetersiz olması nedeniyle başarısız oldu. Ancak Heisenberg “biraz daha büyütülmesi enerji üretimi sürecini başlatmak için yeterli olurdu” konusunda emindi. 2009’da yayımlanan bir model bunu destekliyordu; grubun tasarımın çalışması için yalnızca yüzde 50 daha fazla uranyum küpüne ihtiyacı olacaktı.
Koeth ve Hiebert, Ulusal Arşivlerde Alman uranyumuna dair gizliliği kaldırılmış belge kutularını ortaya çıkardı ve Gottow grubunun ayrı bir reaktör deneyi için kullandığı yaklaşık 400 başka uranyum küpünü buldu. Birleştirilmiş envanterin B8 reaktöründe kritikliğe ulaşmak için fazlasıyla yeterli olacağı sonucuna vardılar; bu da Almanya’nın gizli ve izolasyonist yaklaşımının iki grubun bilgi ve kaynak paylaşmaması nedeniyle nükleer programını engellediğini gösteriyordu.
Bu son makale o önceki çalışmaya dayanıyor ama farklı bir sonuca ulaşıyor. Koeth, Hiebert ve ortak yazarları, B8 reaktör deneyi için kullanılan uranyum, ağır su ve grafit bloklar hakkında daha fazla bilgi edinmek amacıyla hayatta kalan iki uranyum küpünü analiz etti ve tarihi kayıtları, teknik raporları, yazışmaları ve benzer arşiv kaynaklarını taradı.
Bulgularından biri şuydu: B8 reaktörünün kritikliğe ulaşması için 1.292 ile 1.775 uranyum küpü arasında bir miktar gerekiyordu ve savaş boyunca Norveç’in Vemork kentindeki Norsk Hydro tesisinin ürettiği ağır suyun iki katı gerekiyordu; o dönemdeki tek kaynak buydu. Kısacası yazarlar, “Hesaplamalarımız Heisenberg’in gerekli malzemeleri ciddi şekilde hafife aldığını gösteriyor” diye yazdı.
Yazarlar ayrıca Amerikan ve Alman grafit üretimindeki önemli farklara dikkat çeken önceki çalışmalara da atıf yaptı. Amerikan tarafı petrol kok kömürü kullanıyordu. Bu kaynağın bir kısmı Almanya’ya ulaşsa da İngiliz deniz ablukası Ocak 1940’ta Almanları bu hayati kaynaktan mahrum bıraktı. Alman nükleer fizikçiler Ruhr’dan gelen metalurjik kok kömürünü kullanmak zorunda kaldı; bu kömür Amerikan kok kömürüne kıyasla iki kat daha fazla safsızlık içeriyordu. ABD bilim insanları da benzer sorunlar yaşadı; ta ki Pensilvanya’da olağanüstü düşük borlu bir kok kömürü bulana kadar. Böylece “o dönemde Alman bilim insanlarının elindeki malzemelerle doğal uranyum, grafit moderatörlü bir yığın kritik hale gelemezdi.”
PNAS Nexus, 2026. DOI: 10.1093/pnasnexus/pgag282.
