Werner Heisenberg glaubte, sein letzter Versuchsreaktor sei 1945 nur knapp an einer Kettenreaktion gescheitert. Eine neue Analyse zweier erhaltener Uranwürfel kommt zu einem anderen Ergebnis: Es fehlte rund die Hälfte des nötigen Urans und noch mehr Schweres Wasser.
Doppelt so viel Uran hätte es gebraucht
Wie nahe war das nationalsozialistische Deutschland am Ende des Zweiten Weltkriegs an einem funktionierenden Kernreaktor? Eine im Fachjournal PNAS Nexus veröffentlichte Studie gibt darauf eine deutliche Antwort. Der letzte Versuchsreaktor des deutschen Uranprojekts, bekannt als B8, hätte demnach etwa doppelt so viel Uran und mehr als doppelt so viel Schweres Wasser gebraucht, um eine sich selbst erhaltende Kettenreaktion zu erreichen.
Damit widerspricht die Arbeit einer Einschätzung, die auf den Physiker Werner Heisenberg selbst zurückgeht. Er hatte argumentiert, B8 sei nahe an der sogenannten Kritikalität gewesen und hätte nur eine moderate Menge zusätzliches Uran benötigt. Die Forschenden kommen zu dem Schluss, dass dem Projekt nicht einfach nur ein paar Materialien gefehlt hätten.
Würfel aus Natururan in Schwerem Wasser
Der Reaktor B8 entstand 1945 unter der Leitung Heisenbergs in der letzten Phase des Krieges. Er bestand aus Würfeln aus natürlichem Uran, die in Schwerem Wasser aufgehängt waren. Das Schwere Wasser sollte die bei der Kernspaltung frei werdenden Neutronen abbremsen, damit sie weitere Uranatome spalten können.
Kritisch wurde der Reaktor nie. Amerikanische Truppen fanden die Anlage 1945 und bauten sie ab. Das Team um den Physiker Timothy Koeth hat nun zwei erhaltene Uranwürfel aus dem Projekt untersucht und die Ergebnisse mit historischen Unterlagen, technischen Berichten und Korrespondenz abgeglichen.
Der Engpass Schweres Wasser
Schweres Wasser war im Zweiten Weltkrieg extrem knapp. Die einzige Anlage in Europa, die den Bedarf des deutschen Programms decken konnte, war das Werk von Norsk Hydro in Vemork in Norwegen, das Deutschland nach der Besetzung des Landes im April 1940 kontrollierte. Ein amerikanischer Luftangriff auf Vemork am 16. November 1943 trug dazu bei, dass die Produktion dort endete.
Eine Alternative gab es laut der Studie nicht. Grafit, mit dem die USA bereits 1942 die erste kontrollierte Kettenreaktion erreicht hatten, kam für Deutschland nicht infrage. Das im deutschen Machtbereich verfügbare Grafit enthielt Verunreinigungen durch Bor, das Neutronen schluckt. Deutschland fehlten damit die Mittel für beide Bauarten.
Nukleare Archäologie statt Erinnerungen
Die Frage, wie weit das deutsche Atomprogramm gekommen war, beschäftigt die Forschung seit Jahrzehnten. Die Autorinnen und Autoren bezeichnen ihren Ansatz als nukleare Archäologie: Sie verbinden die Untersuchung des erhaltenen Materials mit Berechnungen auf Grundlage der Archivdokumente.
Ihr Ergebnis zeigt, dass der Abstand zu einem funktionierenden Reaktor groß war und sich nicht mit etwas mehr Material hätte schließen lassen. Deutschland fehlten laut der Studie die Ressourcen, um einen Reaktor mit Schwerem Wasser oder eine Variante mit Grafit zum Laufen zu bringen.
Studie: Park, P. J. et al., Nuclear archaeology reassesses Heisenberg's last reactor experiment, PNAS Nexus, 2026