
Re: III Rzesza i broń jądrowa - jak to było naprawę ?
Ja pokrótce dodam do dyskusji kilka interesujących faktów na ten temat:
1ᵃ) Niemieccy naukowcy, tacy jak:
Walter Bothe,
Peter Herbert Jensen i
Werner Heisenberg badali naturalny lub wyprodukowany w zakładach Siemens grafit, stwierdzili że ma on prócz podstawowej właściwości — skutecznego spowalniania prędkich neutronów — także (według ich rozeznania) za duży współczynnik pochłaniania neutronów, ale nie znali jego przyczyny. Dlatego też wybrali jako moderator ciężką wodę: D₂O. Standardowa woda H₂O, ma jeszcze większy współczynnik pochłaniania neutronów niż grafit (fizycy jądrowi nazywają to przekrojem czynnym) i dlatego reaktory jądrowe na lekką wodę (PWR/WWER, BWR), wymagają bardziej wzbogaconego w ²³⁵U, niż jedyny dostępny w latach 30./40. ub.w. uran naturalny. Dla Niemców ciężka woda, była znacznie trudniejszym do zdobycia moderatorem, niż grafit, co z pewnością opóźniało prace nad budową reaktorów jądrowych, a zwłaszcza takich, w których dałoby się wydajnie transmutować naturalny Uran w rozszczepialny Pluton. Tu tylko wspomnieć że już w 1940 r. nie udało się przechwycić Niemcom zapasu bezcennej D₂0 z francuskiego laboratorium
Frédérica Joliot-Curie, później zaś była słynna akcję w 1943 r. udanego sabotażu Norweskich zakładu Norsk Hydro (późniejsze bombardowanie zakładu było nieskuteczne), zaś na początku 1944 udało się zatopić prom SF "Hydro" z dużą ilością ciężkiej wody na pokładzie…
1ᵇ) Również naukowcy w "Projekcie Manhattan" zauważyli problem z podtrzymaniem reakcji łańcuchowej przez dostępne im rodzaje grafitu, szczęśliwym zbiegiem okoliczności Enrico Fermi i Leo Szilard spotkali się z przedstawicielami National Carbon Company, którzy produkowali grafit, a Szilard zapytał tam o zanieczyszczenia w graficie i dowiedział się, że zwykle zawiera on bor, którzy jako fizycy jądrowi wiedzieli że ten pierwiastek to silny pochłaniacz neutronów. Na dodatek potwierdzeniem tego że w graficie jest bor było też dla Leo Szilarda to, że on bowiem zanim zajął się fizyką, miał za sobą studia chemiczne i pamiętał z tamtego okresu, że do wyrobu elektrod z karbidu boru używa się… grafitu. Następnie zlecili firmie " National Carbon Company" wyprodukowanie specjalnego grafitu praktycznie bez boru — zwany jako
AGOT ("Atcheson Graphite Ordinary Temperature" tłum. „Grafit Atcheson normalnej temperaturze” Gdyby tego nie zrobił, mogliby dojść do wniosku, jak to zrobili niemieccy badacze jądrowi, że grafit nie nadaje się do wykorzystania jako moderator neutronów.
O tym jak niezwykle ważna jest chemiczna ULTRA-CZYSTOŚĆ grafitu używanego w reaktorach jądrowych świadczy to, że znajdujące się w nim domieszki boru zawiera nie tylko sam surowiec, ale też materiały opakowaniowe stosowanych w zapiekaniu produktu, a nawet wybór mydeł (na przykład, boraks), stosowane do prania odzieży noszonej przez pracowników w fabryce grafitu. Te wszystkie źródła niepożądanego boru trzeba było wpierw wyeliminować, by wyprodukować grafit AGOT jakości reaktorowej — użyty w doświadczalnym "Chicago Pile-1", a następnie w produkujących pluton "XP-1" w Oak Ridge i kolejnych reaktorach w Hanford Site:
2) Według niektórych źródeł uważa się, że to nie Amerykanie dokonali w Chicago (wspomniany wyżej CP-1) pierwszej samopodtrzymującej się reakcji łańcuchowej w dniu 2.XII.1942, lecz Niemcy 23.VI.1942 w Lipsku przy użycia reaktora: »Leipzig L-IV«, czyli czwarty eksperyment tego typu, w którym to na zasadzie warstw cebuli naprzemiennie koncentryczne kuliste zbiorniki zawierały sproszkowany naturalny metaliczny uran i ciężką wodę. Tegoż czerwcowego dnia, obsługa zauważyła wydobywające się z reaktora pęcherzyki, które okazały się po analizie wodorem (konkretnie izotop wodoru — deuter — ale z chemicznego punktu widzenia to jest i tak, czy siak… wodór). Oznaczało to że gdzieś doszło do rozszczelnienia zbiornika/ów i nastąpił kontakt ciężkiej wody z uranem, który ulegając utlenianiu rozkładał wodę z wydzielaniem wodoru. Aby zmniejszyć ciśnienie w układzie, technicy odkręcili zawór odpowietrzający, wówczas to jednak powietrze dostało się do środka, a piroforyczny sproszkowany uran uległ silnemu samozapłonowi. Eksperymentatorzy wybiegli na ulicę (m.in.
Robert Döpel), co im uratowało życie, gdyż w chwilę później laboratorium eksplodowało (wodór!), a straż pożarna gasiła ogień przez dwa dni.
Trzeba jednak pamiętać że stworzenie w reaktorze stanu gdzie występuje reakcja łańcuchowa powoduje tym samym produkcję dużych ilości promieniowania jonizującego, zarówno natychmiastowego, jak i opóźnionego z wysoce radioaktywnych produktów rozszczepienia uranu tudzież z produktów transmutacji neutronami uranu w różne aktynowce — sam uran jest stosunkowo mało radioaktywny. Zatem wbrew obiegowej opinii reaktor »L-IV«, raczej nie osiągnął stanu krytycznego, gdyż inaczej zarówno pracownicy naukowi, jak i strażacy otrzymaliby wysokie dawki promieniowania jonizującego (być może w niektórych przypadkach śmiertelne), bo tenże reaktor »L-IV« nie miał w zasadzie osłony biologicznej — czyli coś co my znamy z nieszczęsnych pamiętnych wydarzeń 26.IV.1986 tuż po awarii Czarnobyla…
3) Choć niemieccy naukowcy — rzecz jasna ci którzy zostali w III Rzeszy — mieli kłopot z dostępem ogromnej i NIEZBĘDNEJ ILOŚCI materiałów, urządzeń, ludzi do wyprodukowania bomby jądrowej, to trzeba przyznać że pod względem teoretycznych podstaw tego przedsięwzięcia nie mieli problemów. Przykładem może być lista tajnych wykładów najznamienitszych ówczesnych niemieckich fizyków jądrowych w Berlinie-Steglitz w dniu 26.II.1942 r.:
Schuld und Verantwortung: Otto Hahn Konflikte eines WissenschaftlersJuż tytuł pierwszego wykładu mówi wszystko: "Fizyka jądrowa jako broń". Dodam jeszcze że radziecki wywiad wojskowy GRU zdobywał informacje na temat niemieckiego programu jądrowego, które przekazywał do wglądu samemu Igorowi Kurczatowowi, przykładowo 39 marca 1945 r. Kurczatow analizował materiał, w którym jedną z informacji była ta, że do uzyskania inicjujących reakcje jądrową neutronów prędkich trzeba użyć wysokonapięciowego akceleratora jonów. Akcelerator taki pozwala w niezwykle istotnie ścisłym momencie rozpocząć niekontrolowaną reakację łańcuchową w nadkrytycznym ładunku — a jest o wiele pewniejszy i wygodniejszy sposób, niż stosowanie źródła rozruchowego typu np. Polon+Beryl. Amerykańskie pierwsze bomby do tego celu wykorzystywały źródła Po-Be, które wymagało wpierw uzyskania w skomplikowany sposób sporej aktywności promieniotwórczego pierwiastka polonu ²¹⁰Po, rzędu 0,011 g, który swą radioaktywnością odpowiada gargantuicznej wręcz fizycznie ilości 50 g radu ²²⁶Ra. Problem z tym polonem jest taki, że jego radioaktywność szybko spada T½=138 dni i podobnie jak ma tzw."buster" zawierający tryt ³H — jest konieczne co jakiś czas wymienianie takiegoż inicjatora Po-Be na nowy ze świeżym izotopem. Natomiast mniej kłopotliwe w obsłudze źródło neutronów w postaci akceleratora jest montowane w dużej/głównej mierze współczesnych ładunkach jądrowych, zatem pomysł niemieckich naukowców wyprzedził swą epokę!
4) Z drugiej strony wiele daje do myślenia reakcja internowanych niemieckich naukowców podczas operacji "ε" = "Epsilon", gdzie w Farm Hall, Godmanchester niedaleko Cambridge dnia 6.VIII.1945 z nieudawanym zaskoczeniem dowiedzieli się o eksplozji bomby jądrowej nad Hiroshimą. Oto ci naukowcy:
Werner Heisenberg Otto Hahn Max Von Laue C. F. von Weizsäcker Paul Harteck
Walter Gerlach Karl Wirtz Kurt Diebner Erich Bagge Horst KorschingŹródło. fot.: Wikipedia et al.A to transkrypcja ich rozmów — niezwykle ciekawa lektura:
The Farm Hall Transcripts: German Nuclear Scientists Weep For Hiroshima And Regret Not Annihilating London (1945) (tłumaczenie)5) Na koniec jeszcze arcyciekawy tekst wywiadu z
W. Heisenbergiem, kilka lat przed jego śmiercią, które zrobiło z Nim wydawnictwo
»DER SPIEGEL«:
GOTT SEI DANK, WIR KONNTEN SIE NICHT BAUEN (tłumaczenie)