PNAS Nexus: реактору B8 немецкой программы требовалось 1292–1775 урановых блоков для критичности

Новые расчёты по сохранившимся урановым кубам и рассекреченным документам показали, что немецкая ядерная программа времён Второй мировой войны не достигла цели из-за критического дефицита сырья и изоляции научных групп, сообщает ixbt.com. По данным исследования, опубликованного в PNAS Nexus, для выхода в критическое состояние, при котором цепная реакция деления ядер становится самоподдерживающейся, реактору B8 требовалось от 1292 до 1775 урановых блоков. Немецкие учёные располагали лишь малой частью этого количества. ixbt.comixbt.comixbt.comОткрыть источник ↗

Инициатором работы выступил физик Университета Мэриленда Тимоти Коэтс, получивший в 2013 году один из редких урановых кубов. Вместе с коллегой Мириам Хиберт он проследил судьбу 14 известных образцов, часть из которых хранилась в Смитсоновском институте и Гарвардском университете.

Установка в Хайгерлохе

В конце зимы 1944 года группа под руководством Вернера Гейзенберга собирала в пещере под замком в Хайгерлохе экспериментальную установку из 664 кубов. Блоки висели на авиационном тросе и были погружены в бассейн с тяжёлой водой. После отступления немцы закопали блоки в поле, а ключевую документацию спрятали; физик Самуэль Гудсмит позже выкапывал архивы в рамках операции Alsos.

Гейзенберг утверждал, что проект остановился лишь из-за нехватки нескольких десятков кубов и что небольшой прирост топлива позволил бы запустить процесс. Анализ двух сохранившихся образцов вместе с техническими отчётами показал, что эта оценка была занижена. Запасы тяжёлой воды составляли половину от объёма, который норвежская компания Norsk Hydro произвела за всё время. ixbt.comixbt.comixbt.comОткрыть источник ↗

Примеси в коксе и разобщённость ресурсов

Немецким учёным пришлось заменить американский нефтяной кокс на металлургический, содержащий вдвое больше примесей. Эти добавки поглощали нейтроны, поэтому природный уран не мог поддерживать реакцию даже при идеальной геометрии сборки. Британская морская блокада января 1940 года перекрыла поставки чистого кокса; аналогичные проблемы в США решились только после находки месторождения в Пенсильвании.

Дополнительным фактором стала организационная разобщённость. Немецкие ядерщики работали в трёх изолированных центрах: в Берлине, Готтау и Лейпциге, не обмениваясь данными и ресурсами. Ранние подсчёты предполагали, что объединение запасов берлинской и готтауской групп дало бы достаточно материала для запуска установки. Новые расчёты опровергают эту гипотезу: даже при полном перераспределении имеющегося сырья конструкция B8 оставалась неработоспособной из-за физических ограничений замедлителя и топливного баланса.