ההיסטוריה של פרויקט האורניום של הרייך השלישי, כפי שהוא מוצג בדרך כלל, מזכירה לי באופן אישי ספר עם דפים קרועים. כל זה מופיע כהיסטוריה של כישלונות וכישלונות מתמשכים, תוכנית עם מטרות לא ברורות ובזבוז משאבים יקרים. למעשה, נבנה מעין נרטיב על תכנית האטום הגרמנית, שהיא לא הגיונית, שבה יש אי -עקביות משמעותית, אך היא מוטלת במאמץ.
עם זאת, כמה מידע שהצלחנו למצוא בפרסומים, כולל מחקרים שנעשו לאחרונה יחסית על ההיסטוריה של ההתפתחויות הצבאיות-טכניות הגרמניות, מאפשרים לנו להסתכל על פרויקט האורניום הגרמני בצורה אחרת לגמרי. הנאצים התעניינו בעיקר בכור כוח קומפקטי ובנשק תרמו -גרעיני.
כור כוח
יצירתו הענפה והגרמנית של גינתר נגל "Wissenschaft für den Krieg", יותר מאלף עמודים המבוססים על חומר ארכיוני עשיר, מספקת מידע מעניין מאוד על האופן שבו פיזיקאים של הרייך השלישי ראו את השימוש באנרגיה אטומית. הספר עוסק בעיקר בעבודה הסודית של מחלקת המחקר של מחלקת החימוש היבשתי, שבה בוצעה עבודה גם בנושא פיזיקה גרעינית.
מאז 1937, במחלקה זו, ביצע קורט דיבנר מחקר בתחום ייזום פיצוץ חומרי נפץ באמצעות קרינה. עוד לפני שהתבצעה הביקוע המלאכותי הראשון של אורניום בינואר 1939, ניסו הגרמנים ליישם פיזיקה גרעינית בענייני צבא. משרד החימוש היבשתי התעניין מיד בתגובת ביקוע האורניום, שהשיקה את פרויקט האורניום הגרמני וקודם כל הציבה את המשימה של המדענים לקבוע את תחומי היישום של אנרגיה אטומית. ההוראה ניתנה על ידי קרל בקר, ראש המחלקה לחימוש יבשתי, נשיא מועצת המחקר הקיסרית וגנרל התותחנים. ההנחיה התקיימה על ידי הפיזיקאי התיאורטי זיגפריד פליוג ', שביולי 1939 פרסם דו"ח על השימוש באנרגיה אטומית, הפנה את תשומת הלב לפוטנציאל האנרגיה העצום של הגרעין האטומי הביקוע ואף צייר שרטוט של "מכונת אורניום", כלומר, כור.
בניית "מכונת האורניום" היוו את הבסיס לפרויקט האורניום של הרייך השלישי. מכונת האורניום הייתה אב טיפוס של כור כוח, לא כור ייצור. בדרך כלל מתעלמים מנסיבות אלה במסגרת הנרטיב על תוכנית הגרעין הגרמנית, שנוצרה בעיקר על ידי האמריקאים, או שממעיטים בהערכה גסה. בינתיים, נושא האנרגיה לגרמניה היה הנושא החשוב ביותר בשל המחסור החריף בנפט, הצורך לייצר דלק מנוע מפחם, וקשיים משמעותיים במיצוי, הובלה ושימוש בפחם. לכן ההצצה הראשונה לרעיון של מקור אנרגיה חדש עוררה בהם השראה רבה. גונתר נגל כותב כי היא הייתה אמורה להשתמש ב"מכונת האורניום "כמקור אנרגיה נייח בתעשייה ובצבא, כדי להתקין אותה על ספינות מלחמה וצוללות גדולות. לאחרון, כפי שניתן לראות מהאפוס של הקרב על האוקיינוס האטלנטי, הייתה חשיבות רבה. כור הצוללת הפך את הסירה מצלילה לצוללת ממש מתחת למים, והפך אותה לפגיעה הרבה פחות לכוחות מתנגדים צוללים.הסירה הגרעינית לא הייתה צריכה לעלות על פני השטח כדי לטעון את הסוללות, וטווח הפעולות שלה לא הוגבל באספקת הדלק. אפילו סירת כור גרעיני אחת תהיה בעלת ערך רב.
אך האינטרס של המעצבים הגרמנים בכור הגרעיני לא היה מוגבל לכך. רשימת המכונות עליהן חשבו להתקין את הכור כללה, למשל, טנקים. ביוני 1942 דנו שר היטלר וחימוש הרייך אלברט שפר בפרויקט של "רכב קרבי גדול" במשקל של כ -1,000 טון. ככל הנראה הכור נועד במיוחד למיכל מסוג זה.
כמו כן, מדעני הרקטות התעניינו בכור הגרעיני. באוגוסט 1941 ביקש מרכז המחקר פננמונדה אפשרות להשתמש ב"מכונת האורניום "כמנוע טילים. ד"ר קארל פרידריך פון ויצקר השיב כי זה אפשרי, אך מתמודד עם קשיים טכניים. ניתן ליצור דחף תגובתי באמצעות תוצרי הריקבון של גרעין אטומי או באמצעות חומר כלשהו המחומם בחום הכור.
כך שהביקוש לכור גרעיני חשמלי היה מספיק משמעותי כדי שמכוני מחקר, קבוצות וארגונים יוכלו להתחיל לעבוד בכיוון זה. כבר בתחילת 1940 החלו שלושה פרויקטים לבניית כור גרעיני: ורנר הייזנברג במכון קייזר וילהלם בלייפציג, קורט דיבנר במחלקה לחימוש יבשתי ליד ברלין ופול הארטק באוניברסיטת המבורג. פרויקטים אלה נאלצו לחלק ביניהם את האספקה הזמינה של אורניום דו חמצני ומים כבדים.
אם לשפוט לפי הנתונים הקיימים, הצליח הייזנברג להרכיב ולהפעיל את כור ההפגנה הראשון בסוף מאי 1942. 750 ק"ג אבקת מתכת אורניום יחד עם 140 ק"ג מים כבדים הונחו בתוך שתי חצי כדור אלומיניום שהוברג היטב, כלומר בתוך כדור אלומיניום, שהונח במיכל עם מים. הניסוי הלך טוב בהתחלה, נצפתה עודף של נויטרונים. אך ב- 23 ביוני 1942 החל הכדור להתחמם יתר על המידה, המים במיכל החלו לרתוח. הניסיון לפתוח את הבלון לא צלח, ובסוף הבלון התפוצץ ופיזר בחדר אבקת אורניום, שעלתה מיד באש. האש כובתה בקושי רב. בסוף שנת 1944 בנה הייזנברג כור גדול עוד יותר בברלין (1.25 טון אורניום ו -1.5 טון מים כבדים), ובינואר-פברואר 1945 בנה כור דומה במרתף בהייגרלוך. הייזנברג הצליח להשיג תשואה נייטרונים ראויה, אך הוא לא השיג תגובת שרשרת מבוקרת.
דיבנר התנסה הן באורניום דו חמצני והן במתכת אורניום, ובנה ארבעה כורים ברצף מ -1942 עד סוף 1944 בגוטו (ממערב לאתר הניסויים בקומרסדורף, דרומית לברלין). הכור הראשון, Gottow-I, הכיל 25 טון של תחמוצת אורניום ב -6800 קוביות ו -4 טון פרפין כמנחה. G-II בשנת 1943 כבר היה על אורניום מתכתי (232 ק ג אורניום ו 189 ליטר מים כבדים; אורניום יצר שתי כדורים, שבתוכם הונחו מים כבדים, וכל המכשיר הונח במיכל עם מים קלים).
ה- G-III, שנבנה מאוחר יותר, נבדל על ידי גודל ליבה קומפקטי (250 על 230 ס מ) ותפוקת נייטרונים גבוהה; שינויו בתחילת 1944 הכיל 564 אורניום ו -600 ליטר מים כבדים. דיבנר עיבד בעקביות את תכנון הכור, והתקרב בהדרגה לתגובת שרשרת. לבסוף, הוא הצליח, אם כי בשפע יתר. הכור G-IV בנובמבר 1944 סבל מאסון: פרץ דוד, אורניום נמס חלקית, והעובדים הוקרנו מאוד.
מהנתונים הידועים, מתברר למדי כי פיסיקאים גרמנים ניסו ליצור כור כוח המופעל בלחץ מים ובו אזור פעיל של אורניום מתכתי ומים כבדים יחמם את המים הקלים המקיפים אותו ולאחר מכן ניתן להאכיל אותו לאדים. גנרטור או ישירות לטורבינה.
הם ניסו מיד ליצור כור קומפקטי המתאים להתקנה על ספינות וצוללות, ולכן בחרו במתכת אורניום ומים כבדים. כנראה שהם לא בנו כור גרפיט. ובכלל לא בגלל הטעות של וולטר בוטה או בגלל שגרמניה לא יכלה לייצר גרפיט בטוהר גבוה. סביר להניח שכור הגרפיט, שהיה קל יותר מבחינה טכנית ליצור, התברר כגדול וכבד מכדי לשמש תחנת כוח של ספינה. לדעתי, נטישת הכור הגרפיט הייתה החלטה מכוונת.
סביר להניח שפעילויות העשרת אורניום היו קשורות גם לניסיונות ליצור כור כוח קומפקטי. המכשיר הראשון להפרדת איזוטופים נוצר בשנת 1938 על ידי קלאוס קלוסיוס, אך "צינור החלוקה" שלו לא התאים כעיצוב תעשייתי. מספר שיטות להפרדת איזוטופים פותחו בגרמניה. לפחות אחד מהם הגיע לרמה תעשייתית. בסוף 1941 השיק ד"ר האנס מרטין את אב הטיפוס הראשון של צנטריפוגת הפרדת איזוטופים, ועל בסיס זה החל להיבנות בכיאל מפעל להעשרת אורניום. ההיסטוריה שלה, כפי שהוצגה על ידי נגל, קצרה למדי. הוא הופצץ, ואז הועבר הציוד לפרייבורג, שם נבנה מפעל תעשייתי במקלט תת קרקעי. נגל כותב שלא הייתה הצלחה והמפעל לא עבד. סביר להניח שזה לא לגמרי נכון, וסביר שחלק מהאורניום המועשר הופק.
אורניום מועשר כדלק גרעיני אפשר לפיזיקאים גרמנים לפתור הן את הבעיות של השגת תגובת שרשרת והן תכנון כור מים קל וקומפקטי. מים כבדים עדיין היו יקרים מדי עבור גרמניה. בשנים 1943-1944, לאחר השמדת מפעל לייצור מים כבדים בנורבגיה, פעל מפעל במפעל לאונוורקה, אך השגת טון מים כבדים הצריכה צריכת 100 אלף טון פחם לייצור החשמל הדרוש.. לכן ניתן יהיה להשתמש בכור המים הכבדים בקנה מידה מוגבל. עם זאת, כנראה שהגרמנים לא הצליחו לייצר אורניום מועשר לדגימות בכור.
ניסיונות ליצור נשק תרמו -גרעיני
השאלה מדוע הגרמנים לא יצרו והשתמשו בנשק גרעיני עדיין נתונה לוויכוח חריף, אך לדעתי, ויכוחים אלה חיזקו את השפעת הנרטיב על כישלונות פרויקט האורניום הגרמני יותר מאשר ענו על שאלה זו.
אם לשפוט לפי הנתונים הקיימים, הנאצים התעניינו מעט מאוד בפצצת גרעין של אורניום או פלוטוניום, ובפרט לא עשו ניסיונות ליצור כור ייצור לייצור פלוטוניום. אבל למה?
ראשית, הדוקטרינה הצבאית הגרמנית לא הותירה מקום קטן לנשק גרעיני. הגרמנים ביקשו לא להרוס, אלא לתפוס שטחים, ערים, מתקני צבא ותעשייה. שנית, במחצית השנייה של 1941 וב -1942, כשפרויקטים אטומיים נכנסו לשלב היישום הפעיל, האמינו הגרמנים כי הם ינצחו בקרוב במלחמה בברית המועצות ויבטיחו דומיננטיות ביבשת. בשלב זה נוצרו אפילו פרויקטים רבים שהיו אמורים להיות מיושמים לאחר תום המלחמה. עם רגשות כאלה, הם לא היו צריכים פצצה גרעינית, או ליתר דיוק, הם לא חשבו שזה הכרחי; אך היה צורך בכור סירה או ספינה לקרבות עתידיים באוקיינוס. שלישית, כשהמלחמה החלה להישען לעבר תבוסת גרמניה, והיה צורך בנשק גרעיני, גרמניה עשתה דרך מיוחדת.
אריך שומאן, ראש מחלקת המחקר של מחלקת החימוש היבשתי, העלה את הרעיון שאפשר לנסות להשתמש ביסודות אור, כגון ליתיום, לתגובה תרמו -גרעינית, ולהצית אותו ללא שימוש במטען גרעיני. באוקטובר 1943 השיק שומאן מחקר פעיל בכיוון זה, והפיזיקאים הכפופים לו ניסו ליצור תנאים לפיצוץ תרמו-גרעיני במכשיר מסוג תותח, שבו נורו זה לזה שני מטענים מעוצבים בקנה, התנגשו ויצרו טמפרטורה ולחץ גבוה. לדברי נגל, התוצאות היו מרשימות, אך לא מספיקות כדי להתחיל בתגובה תרמו -גרעינית. כמו כן נדונה תכנית השתלמות כדי להשיג את התוצאות הרצויות. העבודה בכיוון זה הופסקה בתחילת 1945.
זה אולי נראה כמו פתרון מוזר למדי, אבל היה לו היגיון מסוים.גרמניה תוכל להעשיר את האורניום מבחינה טכנית לאיכות דרגת נשק. עם זאת, פצצת אורניום דרשה אז יותר מדי אורניום - כדי להשיג 60 ק ג אורניום מועשר מאוד לפצצת אטום, נדרשו 10.6 עד 13.1 טון אורניום טבעי.
בינתיים אורניום נקלט באופן פעיל בניסויים בכורים, שנחשבו לעדיפות וחשובים יותר מנשק גרעיני. בנוסף, ככל הנראה, מתכת האורניום בגרמניה שימשה כתחליף לטונגסטן בליבות הפגזים חודרי השריון. בפרוטוקול המתפרסם של הפגישות בין היטלר לשר ה חימוש והתחמושת הרייך, אלברט שפר, יש אינדיקציה כי בתחילת אוגוסט 1943 הורה היטלר להעצים באופן מיידי את עיבוד האורניום לייצור ליבות. במקביל, נערכו מחקרים על האפשרות להחליף את הטונגסטן באורניום מתכתי, שהסתיים במרץ 1944. באותו פרוטוקול יש אזכור שב -1942 היו בגרמניה 5600 ק ג אורניום, ברור שזה אומר מתכת אורניום או מבחינת מתכת. אם זה נכון או לא, לא ברור. אך אם הופקו מעטפת חודרת שריון לפחות חלקית עם ליבות אורניום, הרי שגם ייצור כזה נאלץ לצרוך טונות וטונות של מתכת אורניום.
יישום זה מסומן גם בעובדה המוזרה כי ייצור האורניום הושק על ידי Degussa AG בתחילת המלחמה, לפני פריסת ניסויים בכורים. תחמוצת אורניום הופקה במפעל באורניינבאום (היא הופצצה בסוף המלחמה, ועכשיו היא אזור זיהום רדיואקטיבי), ומתכת אורניום הופקה במפעל בפרנקפורט אם מיין. בסך הכל ייצר המשרד 14 טון מתכת אורניום באבקה, צלחות וקוביות. אם שוחרר הרבה יותר ממה שהיה בשימוש בכורים ניסיוניים, מה שמאפשר לנו לומר שלמתכת אורניום היו גם יישומים צבאיים אחרים.
כך שלאור נסיבות אלה, הרצון של שומאן להשיג הצתה לא גרעינית של תגובה תרמו-גרעינית מובן למדי. ראשית, האורניום הזמין לא יספיק לפצצת אורניום. שנית, הכורים נזקקו גם לאורניום לצרכים צבאיים אחרים.
מדוע לא הצליחו הגרמנים לבצע פרויקט אורניום? מכיוון שבקושי השיגו את הביקוע של האטום, הם שמו להם לעצמם את המטרה השאפתנית ביותר ליצור כור כוח קומפקטי המתאים לתחנת כוח ניידת. בזמן כה קצר ובתנאים צבאיים, משימה זו כמעט ולא הייתה ניתנת לפתרון מבחינה טכנית עבורם.
