제2차 세계대전 당시 미국이 원자폭탄 개발에 속도를 낸 이유 중 하나는 나치 독일이 먼저 개발할지도 모른다는 두려움 때문이었다. 그런데 새로운 과학적 조사에 따르면 독일은 당시 수석 물리학자가 암시하길 좋아했던 것과는 전혀 다르게, '거의 다 온' 상태는커녕 근처에도 가지 못했다. 역사책을 한 번이라도 읽은 사람이라면 전혀 놀랍지 않을 이 발견이, 이제는 우라늄 큐브라는 물증까지 갖추게 됐다.

연구진은 남아 있는 우라늄 큐브와 기존에 기록된 역사적 증거를 분석해 독일의 마지막 실험용 원자로가 지닌 중대한 한계를 밝혀냈다. 이 프로젝트는 단순히 몇 가지 자잘한 부품이 빠진 수준이 아니었다. 계산에 따르면 이 원자로는 전쟁 중 독일이 확보할 수 있었던 양보다 훨씬 더 많은 우라늄과 중수를 필요로 했다.

미국의 비밀 전시 원자력 프로젝트인 맨해튼 계획은 나치 독일이 먼저 비슷한 돌파구를 마련할 가능성에 부분적으로 자극을 받았다. 과학자들은 먼저 도달하는 쪽이 전례 없는 군사적 우위를 얻을 수 있다는 것을 알고 있었다. 당시로서는 합리적인 우려였지만, 알고 보니 독일은 전혀 다른 경쟁에서 열심히 지고 있었다.

원자폭탄으로 가는 가능한 경로 중 하나는 무기로 사용할 수 있는 방사성 원소인 플루토늄을 생산할 수 있는 원자로를 건설하는 것이었다. 원자로 내부에서는 우라늄 원자가 핵분열을 일으킨다. 즉 원자핵이 쪼개지면서 에너지와 중성자라는 추가 입자를 방출한다. 적절한 조건에서는 이 중성자가 추가 핵분열을 유발해 지속적인 연쇄 반응을 만든다. 문제는 이 연쇄 반응을 스스로 유지시키는 것이 어렵다는 점이다.

나치 독일은 '우란프로옉트'라는 프로그램을 통해 핵 연구를 추진했지만, 역사가들은 오랫동안 독일 과학자들이 작동하는 원자로를 만드는 데 얼마나 근접했는지를 두고 논쟁을 벌여왔다. 이제 그 논쟁은 상당히 흥미를 잃었다.

독일의 마지막 시도는 1945년 물리학자 베르너 하이젠베르크 아래에서 건설된 B8 파일이라는 실험용 원자로였다. 이 장치는 중수에 담긴 천연 우라늄 큐브를 사용했다. 중수는 핵반응을 제어하는 데 필수적인 특수 물질이다.

중수는 겉보기에는 일반 물과 매우 비슷하지만, 수소 원자에 중성자가 하나 더 들어 있다는 차이가 있다. 이 미묘한 차이 덕분에 특정 원자로에서 중성자 감속재로 유용하게 쓰인다. 즉 핵분열 때 방출된 중성자의 속도를 늦추는데, 느려진 중성자는 우라늄에서 추가 핵분열을 일으킬 가능성이 더 높아 연쇄 반응을 유지하는 데 도움을 준다.

독일에게 충분한 중수를 확보하는 것은 큰 장애물이었다. 전쟁 중 독일 프로그램에 필요한 양을 공급할 수 있는 유일한 유럽 시설은 노르웨이 베모르크에 있는 노르스크 하이드로 공장이었다. 독일은 1940년 4월 노르웨이를 점령한 뒤 이 공장을 통제했다.

이 공장이 독일의 핵 야망에 얼마나 중요한지 인식한 연합군은 사보타주와 폭격으로 공장을 공격했다. 1943년 11월 16일 대규모 미국 폭격이 베모르크를 강타해 결국 이곳의 중수 생산이 중단되는 데 기여했다. '우리는 당신네 원자로를 진지하게 받아들인다'는 메시지를 전하는 데는 원자로를 돌리는 단 하나의 공장을 반복해서 폭파하는 것만큼 확실한 방법이 없다.

1945년 미군이 B8 원자로를 발견해 해체했을 때, 이 원자로는 임계에 도달한 적이 없었다. 임계란 연쇄 반응이 스스로 유지되는 지점, 즉 각 세대의 핵분열이 다음 세대를 유지할 만큼 충분한 중성자를 생산하는 상태를 말한다. 임계는 일반 원자로를 운영하기 위한 기본 요건이다. 이름은 으스스하지만 원자로가 곧 폭발한다는 뜻은 아니다. 단지 외부 중성자원 없이도 연쇄 반응이 계속될 수 있다는 의미일 뿐이다.

독일 원자로 개발을 이끈 하이젠베르크는 B8 실험이 그 이정표에 거의 도달했다고 주장했다. 그는 이 장치가 작동하려면 비교적 소량의 우라늄만 추가하면 된다고 주장했다. 티모시 코스가 이끄는 새로운 연구는 그 평가에 이의를 제기한다. 이는 하이젠베르크가 어림잡아 올림했을 수도 있다는 점을 정중하게 표현한 것이다.

연구진은 독일 프로젝트에 사용된 천연 우라늄 큐브 두 개를 조사했다. 그들은 또한 역사적 기록도 연구했다.