Werneris Heisenbergas ir Hitlerio atominė bomba

   Paskutinės 1945 m. balandžio dienos. Vokiečių fizikas Werneris Heisenbergas mina dviračiu tuščiu Pietų Vokietijos vieškeliu. Staiga priešais išdygsta SS karininkas ir užtveria jam kelią: "Halt! Papiere! Kur važiuojate?" šaukia esesininkas. Heisenbergas aiškina, jog jis nori pasiekti savo šeimą, gyvenančią Alpių papėdėje, į pietus nuo Miuncheno, mažame Urfeldto kaimelyje. Jis ką tik paliko savo laboratoriją, kurioje nesėkmingai bandė uždegti urano strypuose grandininę reakciją. "Melas, jūs esate paprasčiausias dezertyras", riaumoja karininkas. "O dabar pamatysite, ką mes su tokiais darome!" Ir jau siekia savojo revolverio.

   Pasakojimą apie atominę bombą reiktų pradėti nuo žydų kilmės austrų fizikės Lizos Meitner. Ji pabėgo iš nacių valdomos Vokietijos į Švediją po to, kai 1938 m. Hitleris aneksavo Austriją. Jau Stokholme ji gavo savo buvusio mokslinio vadovo Otto Hahno laišką. Laiške Hahnas pasakojo apie eksperimentą, kurio metu jis bombardavo urano atomus neutronais. Tame eksperimente vyko keisti dalykai. Rezultatai nesutapo su teorija. Liza Meitner atsakė, kad matyt reikalas yra tame, jog urano atomai skyla perpus ir tuo pat metu išskiria energiją.

W. Heisenbergas   Neilgai trukus naujiena pasklido moksliniame pasaulyje ir fizikai bet kurioje pasaulio laboratorijoje galėjo pakartoti Hahno bandymą. Paaiškėjo, kad skildami urano atomai dar išspinduliuoja porą naujų neutronų. Jei tie neutronai, savo ruožtu, galėtų suskaldyti kitus urano atomus, įvyktų grandininė reakcija ir išsiskirtų milžiniška energija. JAV mokslininkai stengėsi laikyti šią išvadą paslaptyje, bet greitai paaiškėjo, jog prancūzas Frederikas Jolio tą irgi suprato ir apie viską jau spėjo parašyti žurnale "Nature". Fizikams JAV, Anglijoje, Vokietijoje ir kitose šalyse paaiškėjo, jog teoriškai yra įmanoma sukurti "atominę bombą", kurios griaunamoji galia būtų nepalyginamai didesnė nei bet kurių tuo metu žinotų sprogmenų.

   1939 m. vasarą JAV lankęsis danų fizikas Nielsas Bohras nurodė, kad skilti gali tik urano izotopas U235. Gamtiniame urane šio izotopo tėra vos apie vieną procentą ir jo atskyrimas tuomet buvo be galo sudėtingas ir brangus procesas. Bohras paskaičiavo, kad, norint per penkerius metus sukaupti keletą dešimčių kilogramų skylančio urano, tektų pasitelkti visą JAV pramonės potencialą. Todėl, Bohro nuomone, niekas jokios atominės bombos nepagamins. Tam prireiktų tiek daug resursų, kiek jokia šalis neturėtų.

   Bet tolesni tyrimai parodė, kad bombą galima pagaminti ir kitaip. Turint pakankamai daug natūralaus urano, jame irgi galima įžiebti grandininę reakciją. Bet tam jo prireiktų labai daug, dešimtimis tonų. Eksperimentas parodė, kad įprastiniam urano atomui, U238 pasigavus neutroną, įvyksta beta skilimas ir jis virsta nauju cheminiu elementu, turinčiu 93 atominį numerį - neptūniu. Neptūnis buvo labai nestabilus, išspinduliuodavo elektroną ir virsdavo dar vienu nauju elementu - plutoniu. O ši medžiaga - plutonis 239 skildavo lygiai taip pat, kaip ir U235. Nėra sunku chemiškai atskirti plutonį nuo urano ir vėliau panaudoti jį gaminant plutonio bombą.

   Norint sukelti grandininę reakciją gamtiniame urane reikia pristabdyti neutronus leidžiant jiems trankytis į kitų atomų branduolius. Problema buvo tame, kad daugumos medžiagų atomai įsiurbdavo neutronus, todėl pastarieji paprasčiausiai išnykdavo ir nebegalėjo toliau dalyvauti skilimo procesuose. Laimei buvo dvi medžiagos, tikusios šiam tikslui: sunkusis vanduo ir labai švarus grafitas.

   Taigi, Antrojo pasaulinio karo pradžioje visos pusės jau žinojo, kad gaminant atominę bombą reikia daug urano, sunkiojo vandens ir švaraus grafito. Vokietijoje naciai laikė branduolio fiziką nevisaverčiu žydų mokslu, nes daug branduolio fizikų naciams atėjus į valdžią pabėgo į Angliją arba JAV. Tiesą sakant, Vokietijoje buvo likęs tik vienas aukščiausio lygio branduolininkas - Werneris Heisenbergas, žmogus suformulavęs garsųjį neapibrėžtumo principą ir kartu su Nielsu Bohru bei Erwinu Schroedingeriu sukūręs kvantų fiziką.

   Heisenbergas buvo vokietis, bet ne nacis. Greičiau atvirkščiai. Vienu metu jam netgi grėsė areštas. Dabar jis yra paskiriamas vokiečių atominės programos vadovu. 1941 m. rugsėjį Heisenbergas apsilankė Kopenhagoje pas savo seną draugą ir mokytoją Bohrą. Niekas nebesužinos apie ką abu tada kalbėjosi. Vieni sako, jog Heisenbergas pasiūlė Bohrui susitarimą dėl savotiško mokslininkų streiko. Visi branduolio fizikos tyrimai turėtų būti sustabdyti bent iki tol, kol baigsis karas. Kiti tvirtina, jog Bohras pasakojęs apie tai, jog jam buvo pasiūlyta dalyvauti vokiečių atominėje programoje - tokį pasiūlymą jis pasipiktinęs atmetė.

   Žmonijai pasisekė, nes savo ideologiniuose tabu susipainioję naciai padarė kelias lemtingas klaidas. Kadangi jie netikėjo mokslininkais - civiliais, buvo įkurtas antras, karinis mokslinis padalinys, kuriam vadovauti buvo paskirtas žmogus vardu Diebneris. Dėl to visus vokiečių turimus resursus teko dalinti į dvi dalis. 1940 m. vokiečiams pavyko Belgijoje konfiskuoti didelį urano rūdos kiekį, bet dviem projektams ir tų atsargų nepakako. Sunkusis vanduo buvo gabenamas iš Norvegijos, kur jį gamino kompanijos "Hydro" mineralinių trąšų fabrike. Sąjungininkai jau suprato, kokią didelė yra sunkiojo vandens svarba ir 1943 m. vasario mėnesį britų ir norvegų komandosų grupė sugebėjo tą fabriką išsprogdinti. Apie šį žygį netgi buvo sukurtas filmas, kuriame svarbiausią rolę vaidino Kirkas Douglas.

   Cheminės urano savybės primena kalį ar natrį, jis stipriai reaguoja su deguonimi ir vandeniu, todėl jį būtina laikyti hermetiškose kapsulėse. Tuo tarpu viena vokiečių reaktoriaus kapsulė buvo korozijos pragręžta kiaurai ir grynas uranas susilietė su sunkiuoju vandeniu. Po to, aišku, ėmė intensyviai skirtis vandenilis, reaktorius sprogo ir buvo visiškai sunaikintas. Tik 1944 m. žiemą, kai Vokietijos žlugimas buvo visai arti, kariškių projektas buvo nutrauktas, o visas uranas ir sunkusis vanduo perduotas Heisenbergui.

   Viskas buvo pervežta į viename Tiuringijos kalne įrengtą vyno rūsį, laikinai paverstą branduolinių tyrimų laboratorija. Šičia Heisenbergas surinko paskutinį savo reaktorių. Bet grandininės reakcijos gauti nepavyko ir šįkart. Tam vėl trūko ir urano, ir sunkiojo vandens. Nepavykus paskutiniam bandymui Heisenbergas apžergė dviratį ir numynė namo.

   Beje, vėliau jis pasakojo, jog susitikimas su esesininku baigėsi tuo, kad jis išsipirko laisvę pasiūlęs pakelį amerikoniškų "Lucky Strike" cigarečių.


Mokslo įdomybės