美国科学家检测了两块边长约5厘米的天然铀立方体,算出纳粹德国代号B8的核反应堆要想达到临界,重水需求量相当于整个战争期间挪威诺尔斯克水电厂总产量的两倍左右。
也就是这些测出铀-235含量仅为0.724%的未经浓缩天然原石,当年吓得美国启动了规模空前的曼哈顿计划。
德国各类反应堆实验总共使用过约1100块同类立方体,除了今天已知下落的14块,其余大部分自1945年4月被美军“阿尔索斯”任务小组缴获后,成了一笔流散在私人收藏里没查清去向的烂账。
这事儿如果倒过来看,挺荒诞的。
当年同盟国这边的科学家天天提心吊胆,爱因斯坦专门给罗斯福总统写信,就怕纳粹先把原子弹捣鼓出来。
结果八十多年过去,《美国国家科学院院刊·联结》在9月29日发的这项研究,把老底给揭了。
老美当年是真被吓出了一身冷汗,但实际上呢?德国人连个能自己维持运转的核反应堆都建不起来。
看看他们当时的真实家底。
1944年柏林被轰炸成废墟,德国核物理学家维尔纳·海森堡带着团队逃难,最后缩在德国西南部小镇海格尔洛赫的一个啤酒窖改建的地窖里。
一直拖到1945年4月,离德国投降就剩一个月左右了,他们才把这套最后的大型实验装置搭起来。
664块铀立方体,用链条悬挂在大约1400升重水里。这就是B8的全部配置。
反观人家费米的团队,早在1942年12月就在美国芝加哥用石墨当慢化剂,建成了人类第一座实现临界的反应堆。
这压根就不是一个量级的较量。
战后海森堡倒是挺会给自己找台阶下。
他对外声称,B8其实已经非常接近临界了,只要再多一点铀就能成。
他还暗指官僚决策耽误事,非要把部分铀分给在施塔特伊尔姆工作的另一个研究小组,导致他这头没米下锅。
海森堡毕竟在物理学界声望太崇高,大佬发话,很多人真就信了。这说法直接把后世学者也给搞分裂了。
但数据不认名气。
马里兰大学的物理学家蒂莫西·科斯和材料科学家米里亚姆·希伯特不听他讲故事。人家直接拿两块遗留下来的铀块去测同位素比例,再结合战时档案和往来信件弄了详细的计算机模型。
模型一跑,海森堡的遮羞布就掉了。
要想达到临界,B8需要两倍以上的实际铀拥有量,外加两倍以上的重水。
别忘了盟军和挪威抵抗力量当年没少破坏重水工厂,你缺的这个重水窟窿,把挪威那个水电厂榨干两遍都填不上。
那换条路,改用石墨行不行?
也走不通。
这事儿在1941年前后就被德国物理学家自己测算后否了,德国控制区内的石墨杂质太多。
本来还有条路,可惜1940年英国实施封锁后,德国彻底买不到美国的石油焦了,生产高纯度石墨的关键路子断得干干净净,只能把赌注死死押在重水上。
挺有意思的是,科斯和希伯特本人在2019年做调查时还觉得,要是德国把分散各处的铀库存全集中起来,或许能离可运转的反应堆近一大步。
现在拿到了更全面的数据,人家痛快地修正了自己的老观点。
名人的回忆录可以凭主观修饰,但同位素比例和物理定律不会说谎。
不过这两位研究人员也坦言,这份证据并不能终结所有关于纳粹核野心的历史争论。
因为这只代表了这两块被抽检的样本。真正能衡量德国当年距离造出原子弹到底有多远的标尺,依然藏在那些下落不明的铀块里,等着下一次被送进实验室。


