Kaip iš tikrųjų arti naciai buvo prie atominės bombos sukūrimo – abiejose pusėse vyko milžiniško masto lenktynės (Foto, Video)  ()

1945 metų rugpjūčio 6 dieną amerikiečių bombonešis B-29 „Enola Gay“ praskrido virš Japonijos miesto Hirošimos ir numetė vieną 4000 kilogramų urano bombą, pavadintą „Little Boy“.


Prisijunk prie technologijos.lt komandos!

Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.

Sudomino? Užpildyk šią anketą!

Po kelių sekundžių bomba sprogo 15 000 tonų trotilo galia, sunaikindama 8 kvadratinius kilometrus miesto ir nužudydama apie 90 000–140 000 žmonių. Po trijų dienų B-29 „Bock's Car“ numetė 5000 kg „Fat Man“ plutonio bombą ant Nagasakio miesto ir žuvo dar 39 000-80 000 žmonių.

Taip prasidėjo branduolinių ginklų amžius. Tačiau nors pirmosios atominės bombos buvo neatsiejamai susijusios su karu Ramiajame vandenyne, iš pradžių jos buvo skirtos naudoti ne prieš Japoniją, o prieš Vokietiją.

Nuo pat pradžių didžiulė mokslo ir pramonės įmonė, žinoma kaip Manheteno projektas, buvo sukurta remiantis baime – baime, kad nacistinė Vokietija pirmoji sukurs atominę bombą: didžiausią teroro ir masinio naikinimo ginklą. Tačiau kiek vokiečiai iš tikrųjų buvo arti bombos sukūrimo ir ar gali būti, kad Antrasis pasaulinis karas galėjo baigtis visiškai kitaip?

Sąjungininkai turėjo rimtų priežasčių baimintis, kad Vokietija toli pažengusi atominės bombos kūrimo lenktynėse.

Galų gale, per karą vokiečių mokslininkai pagamino kai kuriuos pažangiausius pasaulyje kada nors matytus ginklus, įskaitant pirmuosius reaktyvinius naikintuvus ir balistines raketas. Taip pat vokiečių mokslininkai pirmieji atrado branduolio dalijimosi principą.

1938 m. gruodį chemikai Otto Hahn ir Fritz Strassman bombardavo urano pavyzdį neutroninėmis dalelėmis, išgaudami daug lengvesnio elemento bario atomus. Įtardamas, kad neutronai suskaldė urano branduolius į smulkesnes dalis, Hahnas susisiekė su savo buvusia kolege Lise Meitner, kuri, būdama žydė, pabėgo iš Vokietijos į Švediją. Meitner kartu su savo sūnėnu Otto Frisch netrukus sukūrė teorinį dalijimosi paaiškinimą ir 1939 m. sausį atliko eksperimentus, patvirtinančius Hahno ir Strassmano rezultatus. Tačiau Hahnas ir Strassmanas jau buvo pateikę savo išvadas moksliniam žurnalui „Naturwissenschaften“.

Šio atradimo pasekmės iš karto buvo akivaizdžios, o 1939 m. balandį Berlyne buvo sušauktas slaptas vokiečių mokslininkų susitikimas, kuriame buvo aptarti galimi branduolinės energijos pritaikymai. Šio susitikimo metu buvo iškelta galimybė sukurti atominę bombą, todėl chemikas Paulas Harteckas parašė memorandumą Vokietijos karo biurui arba Reichsverui, kuriame nurodė:

„Daug kartų galingesnis už įprastus, sprogmuo [gali suteikti] šaliai, kuri pirmą kartą juo pasinaudos, neprilygstamą pranašumą“.

Teorinį tokio ginklo pagrįstumą dar patvirtino fizikas Hansas Geigeris, o Reichsveras sutiko finansuoti oficialią branduolinių tyrimų programą.

1939 m. rugsėjo 1 d. vokiečių pajėgoms įsiveržus į Lenkiją, prasidėjo Antrasis pasaulinis karas. To mėnesio pabaigoje fizikas Kurtas Debneris sušaukė antrąjį mokslininkų susirinkimą, kuriame dalyvavo tokie šviesuoliai kaip Abraomas Esau, Walteris Gerlachas, Erichas Schumannas, Walteris Bothe, Klausas Clusius ir Nobelio premijos laureatas Werneris Heisenbergas – tuo metu garsiausias Vokietijos mokslininkas.

 

Susitikimo pabaigoje dalyviai susitarė sutelkti savo pastangas į tris pagrindinius atominės bombos kūrimo tikslus: veikiančio branduolinio reaktoriaus arba „urano mašinos“ statybą, urano izotopų atskyrimą ir greitųjų neutronų dalijimosi tyrimus.

Nors oficialiai pavadinta Uranprojekt arba „Urano projektu“, Vokietijos branduolinė programa tarp jos narių tapo žinoma mažiau formaliu pavadinimu Uranverein arba „Urano klubas“. Vokiečių pajėgoms toliau nukariaujant Europą, „Urano klubas“ nuolat įgydavo užkariavimo vaisių: dideles urano atsargas Belgijoje, ciklotrono dalelių greitintuvą Prancūzijoje ir sunkiojo vandens gamyklą Norvegijoje.

Įvairūs mokslininkai, kurie pabėgo iš Europos, norėdami išvengti nacių persekiojimo, stebėjo šiuos įvykius su vis didesne baime. Tarp jų buvo Albertas Einšteinas ir jo kolega vengras Leo Szilard, kurie 1939 m. rugpjūčio 2 d., likus mėnesiui iki Vokietijos invazijos į Lenkiją, parengė laišką JAV prezidentui Franklinui D. Rooseveltui, įspėdami jį apie didelį Vokietijos branduolinės programos keliamą pavojų:

„Per pastaruosius keturis mėnesius buvo įmanoma didelėje urano masėje sukelti branduolinę grandininę reakciją, kurios dėka būtų generuojami didžiuliai kiekiai galios ir dideli kiekiai naujų į radį panašių elementų. Dabar atrodo beveik neabejotina, kad tai gali būti pasiekta artimiausiu metu.

Dėl šio naujo reiškinio taip pat bus gaminamos bombos, ir galima įsivaizduoti – nors ir daug mažiau užtikrintai – kad taip gali būti sukonstruotos itin galingos naujo tipo bombos. Viena tokio tipo bomba, gabenama valtimi ir susprogdinta uoste, gali sunaikinti visą uostą ir dalį aplinkinės teritorijos“.

Šis laiškas, kartu su panašiais kitų mokslininkų įspėjimais, galiausiai įtikino Rooseveltą 1942 m. birželio mėn. patvirtinti projektą, kuris tapo žinomas kaip Manheteno projektas, kurio administraciniais ir moksliniais direktoriais atitinkamai buvo armijos inžinierių korpuso generolas Leslie Grovesas ir fizikas J. Robertas Oppenheimeris.

Manheteno projekto pradžios metu daugelis mokslininkų manė, kad sąjungininkai branduolinių tyrimų srityje atsilieka nuo vokiečių mažiausiai 1–2 metais.

Tačiau patikimų žvalgybos šaltinių trūkumas neleido sąjungininkams įvertinti Vokietijos atominės bombos projekto eigos. Taigi Manheteno projektas tapo aklomis lenktynėmis su nematomu priešu, kurio tikras galimybes buvo galima tik spėlioti. Per ateinančius trejus metus apie 32 milijardus dolerių ir 500 000 darbuotojų – beveik 1 % visos JAV darbo jėgos – bus skirta įveikti vokiečiams.

 

Iš tiesų, keletas žvalgybos duomenų, kuriuos sąjungininkams pavyko surinkti, pasirodė ne tik džiuginantys.

1941 m. rugsėjį Werneris Heisenbergas aplankė danų fiziką Nielsą Bohrą jo namuose Kopenhagoje. Vizito tikslas tarp istorikų kelia daug diskusijų, kai kurie tvirtina, kad Heisenbergas norėjo užverbuoti Bohrą į Vokietijos atominės bombos projektą, o kiti – kad per Bohrą bandė įtikinti sąjungininkus atsisakyti savo branduolinės programos.

Žinoma, kad a) Bohras piktai išvarė Heisenbergą iš savo namų ir daugiau su juo nekalbėjo; ir b) susitikimo metu Heisenbergas Bohrui nubraižė paprastą branduolinio reaktoriaus schemą. Kai britai vėliau Bohrą evakavo iš Danijos, jis perdavė šį eskizą sąjungininkų žvalgybai, kuri laikė tai įrodymu, kad vokiečiai savo branduolinių tyrimų srityje buvo toli priekyje.

Tik po D dienos išsilaipinimo 1944 m. birželį sąjungininkų žvalgyba pagaliau pradėjo daugiau sužinoti apie vokiečių Uranprojekt.

Prieš metus JAV armijos žvalgyba pradėjo ALSOS misiją, kuriai vadovavo pulkininkas leitenantas Borisas T. Pašas. ALSOS misija buvo įsiskverpti giliai už priešo linijų ir surinkti bet kokią informaciją apie Vokietijos branduolinį projektą.

Bet kad ir kaip toli jie skverbtųsi į okupuotą Europą ir pačią Vokietiją, pulkininkas Pašas ir jo vyrai nesugebėjo aptikti atominės bombos gamybai reikalingų pramoninio masto urano sodrinimo įrenginių. Buvo surasti tik keli nedideli branduolinių tyrimų objektai, įrengti universitetų fizikos ir chemijos katedrose.

Tačiau pagaliau atrodė, kad ALSOS misija laimėjo aukso puodą, kai jie aptiko viso dydžio branduolinį reaktorių, paslėptą alaus rūsyje pietiniame Vokietijos Haigerlocho mieste. Tačiau ištyrus patį reaktorių ir apklausus jo statyboje dalyvaujančius mokslininkus, paaiškėjo, kad vokiečiams niekada nepavyko pasiekti ilgalaikės branduolinės grandininės reakcijos.

Karui Europoje pagaliau pasibaigus ir surinkus turimus įrodymus, ALSOS misija padarė stulbinančią išvadą: vokiečiai niekada nepriartėjo prie veikiančios atominės bombos sukūrimo. Nė vienas „Urano klubo“ atliktas branduolio dalijimosi tyrimas niekada nepraėjo nedidelio masto eksperimentinio etapo, o visas projektas galiausiai buvo nutrauktas. Akimirksniu atrodė, kad vokiečių atominės bombos šmėkla, kuri pradėjo ir palaikė milžinišką Manheteno projektą – išgaravo.

Taigi, kas atsitiko? Kodėl, nepaisant dvejų metų pranašumo prieš sąjungininkus, Vokietijos atominės bombos projektas galiausiai žlugo? Buvo daug veiksnių, kurie visi iliustruoja ryškų kontrastą tarp to, kaip mokslinė ir techninė plėtra buvo vykdoma nacistinėje Vokietijoje ir sąjungininkų šalyse.

 

Pirmoji vinis į karstą Vokietijos atominės bombos projektui buvo negailestingas Vokietijos mokslo politizavimas nacių režimo sąlygomis. Iki Antrojo pasaulinio karo pradžios naciai Vokietijos universitetus ir tyrimų institutus buvo kruopščiai išvalę nuo žydų, komunistų ir kitų politinių nepageidaujamų asmenų – pašalino apie 1145 žmones arba 14 % viso aukštojo mokslo darbuotojų.

Tarp jų buvo tokios superžvaigždės kaip Albertas Einšteinas, Erwinas Schrödingeris, Hansas Bethe, Eugene'as Wigneris, Edwardas Telleris, Johnas von Neumannas ir Otto Frischas – daugelis jų emigravo į JAV ir tapo pagrindinėmis Manheteno projekto figūromis.

Net Werneris Heisenbergas nebuvo apsaugotas nuo nacių įtarimų. 1938 m. Heisenbergą užsipuolė SS vadovas reichsfiureris Heinrichas Himmleris, kuris pasmerkė jį kaip „baltąjį žydą“ už kvantinės teorijos darbą ir pasiūlė jam „išnykti“. Jo reputacija ir karjera buvo išgelbėta tik įsikišus jo motinai, kuri buvo sena Himmlerių šeimos draugė. Po šio įsikišimo Himmleris suprato, kad Vokietija negali sau leisti prarasti tokį puikų mokslininką ir parašė Heisenbergui laišką, įspėdamas jį laikyti fiziką ir politiką atskirai.

Tokie valymai kartu su nacių įsitikinimu, kad atomų teorija, kvantinė teorija ir kiti naujausi mokslo pasiekimai sudaro išsigimusią „žydų fiziką“, galiausiai Vokietijoje paliko nedaug specialistų, galinčių vadovauti sėkmingam branduolinių tyrimų projektui. Be to, daugelis Vokietijoje likusių mokslininkų buvo pašaukti į ginkluotąsias pajėgas, dar labiau sumažinant tautos turimą mokslinį ir techninį kapitalą.

Kitas veiksnys, galiausiai paskandinęs Vokietijos atominę programą, buvo sudėtingas ir neefektyvus būdas, kuriuo nacistinėje Vokietijoje buvo valdomas techninis ir mokslinis vystymasis.

Skirtingai nei sąjunginėse šalyse, pvz., JAV, kur vyriausybė nuspręsdavo, kuriuos ginklų projektus verta vykdyti, ir sudarydavo sutartis su įmonėmis, geriausiai tinkančiomis juos užbaigti, Vokietijoje daug privačių firmų, vyriausybės departamentų ir ginkluotųjų pajėgų padalinių konkuravo tarpusavyje dėl ribotų išteklių ir sutarčių.

Tai buvo tyčinė Hitlerio ir jo bičiulių „skaldyk ir valdyk“ taktika, nes ji paskatino skirtingas karo pramonės šakas tarpusavyje konkuruoti, užuot surengus sąmokslą prieš nacių režimą.

Nors naciai suprato laisvosios rinkos kapitalizmo pranašumus, jie laikė tai nepageidaujama žydų ir amerikiečių sistema ir sukūrė keistą hibridinę laisvos rinkos ir vyriausybės kontrolės sistemą, bandydami suderinti šį prieštaravimą.

 

Tačiau praktiškai tai vedė prie pastangų dubliavimo ir ribotų išteklių švaistymo. Pavyzdžiui, iki karo pabaigos buvo kuriami 86 skirtingi raketų projektai, iš kurių nedaugelis kada nors pasiekė eksploatacinį statusą. Jei perspektyviausi iš šių projektų būtų sujungti ir priskirti vienam rangovui, kaip sąjungininkų modelyje, plėtra greičiausiai būtų vykusi daug efektyviau. Panašiai vienu metu buvo ne mažiau kaip trys atskiros ir nepriklausomos branduolinių tyrimų programos, suskirstytos tarp devynių Berlyno, Leipcigo ir Kaselio tyrimų institutų.

„Palyginti su Didžiosios Britanijos ir Amerikos karo tyrimų pastangomis, sujungtomis Manheteno projekte, kuris iki šių dienų yra puikus „didžiojo mokslo“ pavyzdys, Uranverein buvo tik laisvai susietas, decentralizuotas tyrėjų tinklas, turintis gana skirtingas tyrimų programas. Vietoj komandinio darbo, kaip pas amerikiečius, iš Vokietijos pusės randame aštrią asmeninę konkurenciją ir kovą dėl ribotų išteklių“, - rašo vokiečių istorikas Klausas Hentschelis.

Tačiau net jei Vokietijos branduolinis projektas būtų buvęs sujungtas į vieną koordinuotą projektą, jis vis tiek būtų pasmerktas dėl oficialaus vyriausybės susidomėjimo ir paramos stokos. Nors Reichsveras anksti įžvelgė karinį branduolio dalijimosi potencialą, 1940 m. viduryje šis susidomėjimas sparčiai blėso, nes Vokietijai greitai užkariavus Vakarų Europą daugelis Vyriausiosios vadovybės narių įsitikino, kad karas bus laimėtas iki 1942 m.

Tai kartu su lėta technine „Urano klubo“ daroma pažanga, įtikino Reichsverą, kad branduoliniai tyrimai neprisidės prie karo užbaigimo per trumpą laiką. Taigi projektas 1942 m. sausio mėn. buvo perduotas Reicho tyrimų tarybai ir jam buvo suteiktas žemas prioritetas. Projekto tikslai taip pat buvo supaprastinti – nuo atominės bombos sukūrimo iki branduolinio reaktoriaus, skirto moksliniams tyrimams, energijos gamybai ir galbūt laivynui, statybos.

Situacijai nepadėjo ir tai, kad Adolfas Hitleris, neturintis mokslo ir technologijų išsilavinimo, nei suprato, nei įvertino branduolinės energijos potencialą, o vietoj to nukreipė dėmesį į ne tokius abstrakčius „stebuklingus ginklus“, kaip milžiniški geležinkelio pabūklai ir balistinės raketos.

Tęsinys kitame puslapyje:




Viso to rezultatas buvo tas, kad, palyginti su Manheteno projektu, Vokietijos „Urano klubas“ buvo apgailėtinai per mažai finansuojamas ir turintis per mažai darbuotojų: JAV projekte dirbo 5000 kartų daugiau darbuotojų, o finansavimas buvo net 16 000 kartų didesnis. „Urano klubo“ potencialas mažėjo, todėl urano atsargos buvo nukreiptos šarvus praduriančių šaudmenų gamybai, o jo mokslininkai buvo paskirti skubesniems kariniams projektams.

 

Tačiau vienintelis didžiausias veiksnys, kuris galiausiai paskandino Vokietijos atominės bombos projektą, buvo – ironiška – Vokietijos mokslinės kompetencijos trūkumas. Nepaisant sąjungininkų nuogąstavimų, kad vokiečiai daug metų juos lenkia branduoliniuose tyrimuose, 1942 m. pradžioje, kai buvo pradėtas įgyvendinti Manheteno projektas, britų ir amerikiečių mokslininkai jau buvo gerokai aplenkę savo kolegas iš Vokietijos.

Tai daugiausia lėmė jau minėtas politinis vokiečių inteligentijos valymas, dėl kurio šalyje trūko branduolinės fizikos ekspertų. Tai savo ruožtu paskatino vokiečių mokslininkus padaryti keletą pagrindinių klaidų, kurios nuo pat pradžių pasmerkė visą projektą.

Pavyzdžiui, norint pastatyti veikiantį branduolinį reaktorių, reikia ne tik urano kaip kuro, bet ir medžiagos, vadinamos moderatoriumi. Moderatorius sulėtina neutronus, susidarančius branduolio dalijimosi metu, iki optimalios energijos, reikalingos papildomiems dalijimams, taip palaikydamas grandininę reakciją.

Pirmajame pasaulyje branduoliniame reaktoriuje „Chicago Pile 1“ buvo naudojamos grafito plytos – itin gryna anglies forma. Tačiau ši medžiaga buvo atmesta ankstyvoje Vokietijos programoje, kai dėl skaičiavimo klaidos fizikas Waltheris Bothe padarė išvadą, kad ji sugeria per daug neutronų, kad būtų praktišku moderatoriumi. Tai paliko tik vieną pasirinkimą: sunkusis vanduo, vandens forma, kurioje dalis vandenilio pakeičiama sunkesniu deuterio izotopu.

Tuo metu Europoje buvo tik vienas sunkiojo vandens šaltinis: Vermorko gamykla Telemarke, Norvegijoje, kur sunkusis vanduo buvo gaminamas kaip šalutinis trąšų gamybos produktas. 1940 metų balandį vokiečiai įsiveržė į Norvegiją ir nedelsdami pradėjo gaminti sunkųjį vandenį savo branduolinio reaktoriaus projektui.

Sąjungininkai, pripažinę strateginę gamyklos svarbą, pradėjo atakų seriją, įskaitant 1943 m. vasario mėn. Norvegijos komandosų reidą, kodiniu pavadinimu „Operation Gunnerside“, kurio metu sėkmingai pavyko susprogdinti sunkiojo vandens gamybos įrangą. Vokiečiai atsisakė gamybos ir bandė išgabenti likusį sunkųjį vandenį iš Norvegijos, bet jiems nepavyko, kai Norvegijos pasipriešinimas subombardavo ir nuskandino keltą, gabenusį sunkiojo vandens statines per Tino ežerą.

Dėl šio sabotažo vokiečių mokslininkams, dirbantiems su reaktoriais, liko labai ribotas prastos kokybės moderatoriaus kiekis, o tai reiškė, kad originalus 664 urano kubelių, sukabintų ant vielos, dizainas nebeturėjo tinkamos kritinės masės grandininei reakcijai palaikyti.

Tada, 1942 m. gruodį, netrukus po to, kai „Chicago Pile 1“ pirmą kartą pasiekė kritinį lygį, Vokietijos L-IV reaktorių Leipcige ištiko avarija. Į reaktorių patekęs oras uždegė urano kurą, kilo gaisras, dėl kurio užvirė aušinimo skystis ir reaktorius sprogo. Visas objektas buvo sunaikintas, todėl jis buvo apleistas.

 

Buvo ir kitų problemų. Norint sukurti praktinę atominę bombą, reikia išskirti retą izotopą uraną-235 nuo daug gausesnio izotopo urano-238. Tai lėtas ir daug energijos sunaudojantis procesas. Net vystant Manheteno projektą, vienu metu vykdant tris skirtingus sodrinimo procesus kai kuriuose didžiausiuose kada nors pastatytuose pramoniniuose objektuose, sodrinto urano užteko tik vienai bombai.

Nors vokiečiai eksperimentavo su įvairiais atskyrimo metodais, jie greitai suprato, kad Vokietijai tiesiog trūksta išteklių ir pramoninės galios, kad per protingą laiką būtų galima susodrinti pakankamai urano.

Vienintelis kitas variantas, kaip sukurti bombą, buvo reaktoriuje iš urano-238 išgauti izotopą plutonį-239, tačiau vokiečiai, regis, apie šį procesą nežinojo ir bet kuriuo atveju nesugebėjo paleisti net paprasto reaktoriaus.

Be to, net labiausiai išmanantys vokiečių mokslininkai, tokie kaip Werneris Heisenbergas, nebuvo susipažinę su greito neutronų dalijimosi fizika, kuri yra esminė atominės bombos veikimui, todėl greičiausiai nebūtų galėję sukurti veikiančio ginklo, net jei jiems būtų pavykę susodrinti pakankamai urano.

Apibendrinant galima pasakyti, kad Vokietijos projektas žlugo, nes, skirtingai nei Manheteno projektas, jam beveik neužteko darbo jėgos, išteklių, centralizacijos, vyriausybės paramos ir techninės paramos. Trumpai tariant, tai niekada neturėjo galimybės virsti tikra bomba.

Bėgant metams susiformavo mitas, kad Vokietijos branduolinė programa žlugo dėl vidinio sabotažo. Remiantis šia teorija, pagrindiniai projekto mokslininkai, tokie kaip Werneris Heisenbergas, priešinosi branduolinių ginklų kūrimui dėl moralinių priežasčių ir aktyviai stengėsi sustabdyti projektą. Tačiau atrodo, kad šią mintį sukūrė mokslininkai, siekdami atkurti savo pokario reputaciją.

Galiausiai Vokietijos atominė bomba, kuri taip išgąsdino sąjungininkus, pasirodė esą ne kas kita, kaip miražas, persmelktas nacių režimo biurokratijos, neveiksnumo ir ideologinės korupcijos. Tačiau nepaisant to, kad Adolfas Hitleris niekada nepriartėjo prie branduolinių ginklų, Vokietijos projektas vis dėlto padarė didelę įtaką pokario pasaulio tvarkai.

Jei sąjungininkai būtų žinoję tikrąjį Vokietijos branduolinių tyrimų mastą, jie galbūt nebūtų skyrę tokių didžiulių išteklių Manheteno projektui, atominė bomba būtų sukurta tik po kelių metų ar net dešimtmečių, o pasaulis, kaip mes žinome, būtų labai skirtinga vieta.

Pasidalinkite su draugais
Aut. teisės: MTPC
MTPC
(13)
(2)
(11)

Komentarai ()