Ein Atomprogramm aus der Kriegszeit neu bewertet
Eine neue Untersuchung erhaltener Uranylkuben und historischer Belege legt nahe, dass der letzte experimentelle Kernreaktor von Nazi-Deutschland deutlich weiter von einem erfolgreichen Betrieb entfernt war, als spätere Darstellungen vermuten ließen.
Die in PNAS Nexus veröffentlichte Studie untersucht das deutsche Atomprogramm Uranprojekt und seinen letzten großen Reaktorversuch, den B8-Block. Die 1945 unter der Leitung des Physikers Werner Heisenberg errichtete Versuchsanlage verwendete Würfel aus Natururan, die in Schwerwasser aufgehängt waren.
Die Analyse kommt zu dem Schluss, dass es sich nicht um einen begrenzten Mangel handelte, der mit einigen zusätzlichen Lieferungen hätte behoben werden können. Deutschland hätte für den Betrieb des Reaktors weitaus größere Mengen Uran und Schwerwasser benötigt, als während des Krieges verfügbar waren.
Warum ein Reaktor wichtig war
Während des Zweiten Weltkriegs trieben die Vereinigten Staaten das Manhattan-Projekt auch deshalb voran, weil Beamte und Wissenschaftler befürchteten, Nazi-Deutschland könne zuerst Atomwaffen entwickeln. Ein möglicher Weg zur Bombe führte über einen Kernreaktor, der Plutonium erzeugen konnte – ein radioaktives Element, das in Atomwaffen verwendet werden kann.
Ein Reaktor ist auf eine anhaltende Kernspaltung angewiesen. Wenn Uranatome gespalten werden, setzen sie Energie und Neutronen frei. Unter den richtigen Bedingungen können diese Neutronen weitere Spaltungen auslösen und eine fortlaufende Kettenreaktion erzeugen. Ob die Kettenreaktion aufrechterhalten werden kann, hängt von der physischen Anordnung des Brennstoffs und von Materialien ab, die zur Kontrolle der Neutronen beitragen.
Das deutsche B8-Design verwendete Würfel aus Natururan und Schwerwasser. Die neue Untersuchung nutzt Belege aus den erhaltenen Würfeln zusammen mit zuvor dokumentiertem Kriegsmaterial, um zu prüfen, wie nahe diese Anordnung den erforderlichen Betriebsbedingungen kommen konnte.
Schwerwasser war eine entscheidende Einschränkung
Schwerwasser sieht gewöhnlichem Wasser ähnlich, doch seine Wasserstoffatome enthalten ein zusätzliches Neutron. Im deutschen Reaktordesign spielte es eine wesentliche Rolle bei der Steuerung der Kernreaktion. Der B8-Block benötigte daher erhebliche Mengen sowohl an Schwerwasser als auch an Uran, um die Bedingungen für eine anhaltende Reaktion zu erreichen.
Die Untersuchung ergab, dass die verfügbaren Materialien weit hinter dem Erforderlichen zurückblieben. Dieses Ergebnis stellt die Vorstellung infrage, der Reaktor sei beinahe funktionsfähig gewesen oder das deutsche Programm habe nur einen kleinen Schritt von einem Durchbruch entfernt gestanden.
Statt den Versuch als nahezu fertigen Reaktor darzustellen, dessen Fertigstellung durch das Kriegsende verzögert wurde, verweisen die Ergebnisse auf eine grundlegendere Lücke zwischen dem von Deutschland aufgebauten experimentellen System und den für seinen Betrieb benötigten Materialien.
Die Bedeutung der Uranylkuben
Die Studie richtet den Blick auf erhaltene materielle Zeugnisse des Projekts: Würfel aus Natururan, die für den letzten Versuchsreaktor vorgesehen waren. Diese Objekte stellen eine konkrete Verbindung zu einem Programm dar, das häufig anhand von Nachkriegserzählungen und Kriegsdokumenten bewertet wurde.
Zusammen mit historischen Aufzeichnungen ermöglicht die Analyse der Würfel, Behauptungen über den B8-Block mit dessen Materialbedarf zu vergleichen. Das Fazit der Forschenden lautet, dass Nazi-Deutschland nicht über die für den Betrieb des Versuchsreaktors erforderlichen Mengen an Uran und Schwerwasser verfügte.
Das ist bedeutsam, weil Fragen zum deutschen Programm seit Langem mit einer größeren historischen Erzählung verbunden sind. Die Aussicht, Deutschland könne eine Atomwaffe herstellen, war ein Faktor für die Dringlichkeit des amerikanischen Atombombenprogramms. Festzustellen, wie nahe Deutschland tatsächlich kam, hilft dabei, die technologische Realität hinter dieser Angst zu klären.
Ein anderes Bild der technischen Fähigkeiten
Die Forschung besagt nicht, dass Deutschland kein Interesse an der Kernwissenschaft gehabt habe oder dass das Uranprojekt keine wichtigen Experimente durchführte. Sie unterscheidet vielmehr zwischen experimenteller Arbeit und der weitaus anspruchsvolleren Aufgabe, einen Reaktor zu bauen, der eine Kettenreaktion aufrechterhalten und möglicherweise die Plutoniumproduktion unterstützen konnte.
Der B8-Block war Deutschlands letzter Versuch eines experimentellen Reaktors. Sein Design, seine Materialien und sein Kriegskontext machten ihn zu einem Schwerpunkt bei der Bewertung des Reifegrads des Programms. Die neuen Ergebnisse deuten darauf hin, dass seine Grenzen struktureller Natur waren: Der notwendige Bestand an kritischen Materialien war nicht verfügbar.
Aus dieser Perspektive wirkt das Projekt weniger wie ein knapp verlorenes Rennen und eher wie ein Vorhaben, das lange vor dem Erreichen eines betriebsfähigen Reaktors eingeschränkt war. Dieser Unterschied ist historisch bedeutsam. Er rückt das Programm in das Licht eines technisch und materiell unzureichend ausgestatteten Unternehmens – nicht eines Vorhabens, das nur knapp scheiterte.
Historische Artefakte beantworten weiterhin moderne Fragen
Die Untersuchung zeigt auch, welchen Wert eine erneute Betrachtung historischer Technologien mit modernen wissenschaftlichen Methoden hat. Erhaltene Materialien können gemeinsam mit Archivquellen untersucht werden, um lang gehegte Annahmen darüber zu prüfen, was frühere Systeme tatsächlich leisten konnten.
Für das deutsche Atomprogramm ist die Schlussfolgerung eindeutig: Dem B8-Reaktor fehlten nicht einfach nur einige letzte Bauteile. Sein Bedarf an Uran und Schwerwasser überstieg das, was Nazi-Deutschland während des Krieges besaß. Damit war das Projekt weit von einem funktionierenden Reaktor und folglich auch weit vom reaktorbasierten Weg zur Plutoniumproduktion entfernt.
Die Uranylkuben sind daher mehr als Artefakte eines aufgegebenen Projekts. Sie sind Belege, die helfen, die Grenzen einer der folgenschwersten technologischen Ängste des 20. Jahrhunderts zu bestimmen.
Dieser Artikel basiert auf einer Berichterstattung von Science Daily. Originalartikel lesen.
Originally published on sciencedaily.com
