Ядрен криминалистичен анализ на исторически уранови кубчета обясни провала на германския атомен реактор
Източник: Wikimedia Commons / Paulsprague19
Учени от Тихоокеанската северозападна национална лаборатория (PNNL) завършиха мащабно криминалистично изследване на оригинални метални образци от уран, използвани в тайния ядрен реактор B-VIII на Вернер Хайзенберг в Хайгерлох през 1945 г. [1]. Анализът на изотопните съотношения хвърли нова светлина върху историята на ядрената физика, давайки окончателен отговор защо нацисткият опит за овладяване на ядрения разпад се е провалил месеци преди края на войната.
Недостиг на маса и грешна решетъчна геометрия
Измерванията на PNNL потвърдиха, че чистотата на самия метален уран в кубчетата е била забележително висока, без замърсявания, поглъщащи неутрони. Фаталният дефект на Хайзенберг е бил в изчисленията на геометрията: кубчетата са били окачени на вериги в тежка вода твърде далеч едно от друго. За да достигне критичност и самоподдържаща се верижна реакция, съоръжението е изисквало поне още 50% повече уран и по-компактна решетка, с каквито германската програма не е разполагала.
Ядрена археология в услуга на модерното неразпространение
Използваните методи за масспектрометрия със свръхвисока резолюция позволяват не само да се реконструира точната дата на отливане на металните образци, но и да се определи от коя конкретна мина в окупирана Чехословакия е била добита рудата. Тези криминалистични инструменти днес се използват от Международната агенция за атомна енергия (МААЕ) за проследяване на нелегален трафик на радиоактивни материали.
Уроците от научната надпревара за овладяване на атомната енергия
Историческото разследване около урановите кубчета на Хайзенберг напомня колко тънка е границата между триумфа и провала при фундаменталните научни изследвания. Германия разполагаше с водещи теоретични физици, но централизираното политическо недоверие, изолацията от световната научна общност и грешните инженерни допускания обрекоха проекта на неуспех. Днес, когато човечеството отново се обръща към ядрената енергия от ново поколение (като малките модулни реактори) за борба с климатичните промени, откритият научен диалог и строгата експериментална проверка остават най-надеждният компас.
Преглед на чистотата на метала, решетъчния дефект и технологиите на МААЕ.