Во время Второй мировой войны Соединённые Штаты спешили создать атомную бомбу отчасти потому, что боялись, что нацистская Германия может сделать это первой. Новое научное исследование теперь показывает, что Германия была вовсе не так близка, как любил намекать её ведущий физик, — вывод, который абсолютно никого не удивит, кто читал учебник истории, но теперь он подкреплён урановыми кубами.

Изучив сохранившиеся урановые кубы и ранее задокументированные исторические свидетельства, исследователи обнаружили серьёзные ограничения в последнем экспериментальном ядерном реакторе Германии. Проекту не просто не хватало пары мелочей. Согласно расчётам, реактору потребовалось бы гораздо больше урана и тяжёлой воды, чем Германия имела в наличии во время войны.

Манхэттенский проект, секретная военная атомная программа Америки, был отчасти вызван возможностью того, что нацистская Германия может первой добиться аналогичного прорыва. Учёные понимали, что тот, кто сделает это первым, получит беспрецедентное военное преимущество — разумное беспокойство в то время, хотя, как выяснилось, Германия была занята проигрышем совсем другой гонки.

Один из возможных путей к атомной бомбе включал создание ядерного реактора, способного производить плутоний — радиоактивный элемент, пригодный для использования в оружии. Внутри реактора атомы урана подвергаются ядерному делению — ядра расщепляются, высвобождая энергию и дополнительные частицы, называемые нейтронами. При подходящих условиях эти нейтроны вызывают дальнейшее деление, создавая устойчивую цепную реакцию. Заставить эту цепь поддерживать себя, как выясняется, и есть сложная часть.

Хотя нацистская Германия вела ядерные исследования в рамках программы, известной как Uranprojekt, историки долго спорили о том, насколько близки были её учёные к созданию работающего реактора. Теперь этот спор стал значительно менее интересным.

Последней попыткой Германии был экспериментальный реактор под названием B8 pile, построенный в 1945 году под руководством физика Вернера Гейзенберга. Устройство использовало кубы природного урана, взвешенные в тяжёлой воде — специализированном веществе, необходимом для контроля ядерной реакции.

Тяжёлая вода выглядит почти как обычная вода, за исключением того, что её атомы водорода содержат дополнительный нейтрон. Это тонкое отличие делает её полезной в некоторых реакторах, где она служит замедлителем нейтронов: она замедляет нейтроны, высвобождаемые при делении, а более медленные нейтроны с большей вероятностью вызывают дальнейшее деление в уране, помогая поддерживать цепную реакцию.

Для Германии получение достаточного количества тяжёлой воды было серьёзным препятствием. Во время войны единственным европейским предприятием, способным поставлять необходимое немецкой программе, был завод Norsk Hydro в Веморке, Норвегия — который Германия контролировала после оккупации Норвегии в апреле 1940 года.

Осознавая важность завода для ядерных амбиций Германии, силы союзников нацелили на него диверсии и бомбардировки. Крупный американский авианалёт поразил Веморк 16 ноября 1943 года, что способствовало eventual прекращению производства тяжёлой воды там. Ничто не говорит «мы серьёзно относимся к вашему реактору» так, как неоднократное взрывание единственной фабрики, которая поддерживает его работу.

Когда американские силы обнаружили и демонтировали реактор B8 в 1945 году, он так и не достиг критичности — точки, в которой цепная реакция становится самоподдерживающейся, каждое поколение деления производит достаточно нейтронов для поддержания следующего. Критичность — это базовое требование для работы обычного реактора. Несмотря на зловещее название, это не означает, что реактор вот-вот взорвётся; это просто означает, что цепная реакция может продолжаться без внешнего источника нейтронов.

Гейзенберг, руководивший немецкими работами над реактором, утверждал, что эксперимент B8 был близок к этому рубежу. Он argued, что устройству требовалось лишь относительно скромное увеличение урана, чтобы стать работоспособным. Новое исследование под руководством Тимоти Коэта и коллег оспаривает эту оценку — что является вежливым способом сказать, что Гейзенберг, возможно, округлял в большую сторону.

Исследователи изучили два сохранившихся куба природного урана, использовавшихся в немецком проекте. Они также изучили histo