Heisenberg'in Reaktörü Hazır Değildi: Nazi Atom Projesinin Gerçek Hesabı

23 Nisan 1945 Pazartesi günü Amerikan ve İngiliz askerlerinden kurulu Alsos ekibi, Stuttgart'ın güneybatısındaki Haigerloch kasabasına girdi. Hedefleri kale kilisesinin altındaki kayaya oyulmuş eski bir bira mahzeniydi. İçeride beton bir çukur ve çukurun içine yerleştirilmiş iç içe iki kazan buldular. Kazanları dolduracak uranyum ve ağır su yerinde yoktu.¹

Alman fizikçiler malzemeyi son anda saklamıştı. Sorgudan sonra yeri öğrenilince 664 uranyum küpünün 659'u kasabanın yanındaki bir tarladan toprağın altından çıkarıldı.²

Bira mahzenindeki son deney

B8, Berlin'deki Kaiser Wilhelm Fizik Enstitüsü ekibinin B harfiyle numaralanan reaktör deneylerinin sekizincisi ve sonuncusuydu. Berlin bombalanınca ekip Hechingen'e taşındı, düzenek de birkaç kilometre ötedeki Haigerloch mahzenine kuruldu. Uranyum ve ağır su Berlin'den kamyonla getirildi. Deney Mart sonu ile Nisan başı arasında başladı.³⁴

Kenarı 5 santimetre olan ve her biri 2,4 kilogram gelen 664 doğal uranyum küpü alüminyum tellere dizildi, kazanın kapağından aşağı sarkıtıldı. Küplerin toplam ağırlığı 1,5 tonu buluyordu. Arasına 1.400 litre kadar ağır su dolduruldu. Ağır suyun hidrojen atomlarının yerinde döteryum bulunur. Bu su, uranyum çekirdeği bölününce fırlayan hızlı nötronları yavaşlatır ve yavaşlayan nötron bir sonraki uranyum-235 çekirdeğini daha kolay böler. Kazanın çevresi 40 santimetre grafitle, onun dışı da normal suyla sarılmıştı. Bu katmanlar dışarı kaçan nötronların bir kısmını içeri geri gönderiyordu.³⁴

Ölçüm iki adımdı. Merkeze yerleştirilen nötron kaynağı önce boş kazanda, sonra uranyum ve ağır suyla dolu kazanda çalıştırıldı. Heisenberg ile Karl Wirtz, dolu düzenekte nötron sayısının 6,7 kat arttığını kaydetti. Düzenek kritik olsaydı, yani zincir tepkime dışarıdan kaynağa ihtiyaç duymadan kendi kendini sürdürseydi, bu oran sınırsız büyüyecekti.⁴

Heisenberg'in "nispeten az" uranyumu

Deneyin sonucunu savaştan sonra dünyaya Heisenberg anlattı. 1947'de Nature'da yayımlanan yazısında Haigerloch'taki malzemenin kritikliğe "tam yetmediğini", büyük olasılıkla "nispeten az bir uranyumun" yeteceğini yazdı. O uranyumun gelmemesini de ulaşıma bağladı: Berlin'den ya da Stadtilm'den Hechingen'e artık nakliye ulaşamıyordu.⁵

Bir yıl sonra Wirtz'le birlikte yazdığı teknik raporda tahmini büyüttü. Hacim yarıya yakın artırılsaydı kritik noktaya varılacaktı. Raporda ağır su kalmadığı için fazladan uranyum parçalarının grafit kılıfın içine yerleştirilmesinin planlandığı da yazıyordu.⁶

Bu iki cümle tarih yazımında uzun süre ölçü oldu. Bazı tarihçiler Almanların ağır su yolunda başarıya çok yaklaştığını kabul etti. Atom bombasının tarihini yazan Richard Rhodes gibi başkaları, hatanın grafit yerine ağır suyu seçmekte olduğunu savundu.⁴

Otoparkta el değiştiren küp

Ağustos 2013'te Maryland Üniversitesi'nin radyasyon güvenliği sorumlusu, malzeme bilimci Timothy Koeth'le kampüsteki bir otoparkta buluştu. Arabasının bagajından bir beslenme çantası çıkardı. İçinde kâğıt havluya sarılı, gri, kenarı 5 santimetrelik ve elde beklenmedik kadar ağır bir küp vardı. Küp, ölen bir jeoloji hocasının boşaltılan odasındaki çekmeceden çıkmıştı. Yanındaki el yazısı notta "Hitler'in kurmaya çalıştığı reaktörden alındı" yazıyordu.⁷

Koeth ve ekibi sonraki yıllarda küplerin izini sürdü. Almanların elinde savaş boyunca kenarı 5 santimetrelik yaklaşık 1.100 küp vardı; bugün yeri bilinenlerin sayısı 14. Koeth 2019'da, dağınık stoklar tek yerde toplansaydı Almanların çalışan bir reaktör kurabileceğini düşünüyordu.⁴⁷

Patrick Park'ın ilk, Koeth'in son yazarı olduğu çalışma 29 Eylül 2026'da PNAS Nexus dergisinde yayımlandı. Ekip iki küpü laboratuvarda inceledi. Birinin yoğunluğu santimetreküpte 18,53 gram çıktı; katı uranyum metalinde bu değer 19,01 gramdır ve aradaki fark küpün içindeki gözeneklerden geliyor. Ötekinin izotop ölçümü uranyum-235 oranını yüzde 0,72 buldu, bu da yakıtın zenginleştirilmemiş doğal uranyum olduğunu doğruluyor. Ağır suyun saflığı için Alsos'un götürdüğü örneklerde 1947'de ölçülen yüzde 96,8 değeri kullanıldı. Grafitteki bor kirliliği, arşivdeki kül analizlerinden hesaplandı. Bu girdilerle kurulan bilgisayar modeli, Heisenberg'in 1945'te ölçtüğü 6,7 katlık artışı yeniden üretti.⁴

Model B8'in nötron çoğaltma çarpanını 0,94 buldu. Bir kuşaktaki 100 nötron, bir sonraki kuşakta ancak 94 nötron doğuruyordu; zincirin kendi kendine sürmesi için 100'ün yine 100 doğurması gerekir. Aradaki altı nötronu kapatmanın bedeli büyüktü. En uygun düzende kritiklik için yaklaşık 3,1 ton uranyum ve 3,5 ton ağır su gerekiyordu, Haigerloch'ta ise ikisinden de 1,5 ton kadar vardı. Almanya'nın bütün küpleri ve bütün ağır suyu aynı kazana konsaydı bile çarpan 0,96'da kalacaktı.⁴⁷

Ağır su Norveç'ten geliyordu

Avrupa'da ağır su üreten tek tesis, Norveç'in Vemork kasabasındaki Norsk Hydro fabrikasıydı ve Almanlar onu Nisan 1940'ta ele geçirdi. Baş mühendis Alf Larsen'in kayıtlarına göre savaş boyunca saf eşdeğeri 2.840 kilogram ağır su üretildi. Bunun 185 kilogramını Fransızlar 1940'ta götürdü. 140 kilogramı 1942'de Leipzig'de Heisenberg'in L4 deneyi patlayınca kayboldu, 679 kilogramı da 1944'te Norveçli direnişçilerin batırdığı sevkiyatla birlikte gitti. Almanya'ya kalabilecek miktar en fazla 1.836 kilogramdı.⁴ Tesis Şubat 1943'te Norveçli komandoların sabotajına, Kasım 1943'te de Amerikan bombardımanına uğramıştı.⁷

Grafit yolu da kapalıydı. Amerikalıların Aralık 1942'de Chicago'da ilk kendi kendini sürdüren zincir tepkimeyi elde ettiği reaktör, petrol kokundan üretilmiş ve bor oranı çok düşük bir grafitle çalışıyordu. Bor nötron yutar. İngiliz deniz ablukası Ocak 1940'ta Amerikan petrol kokunun Almanya'ya gidişini kesince Siemens grafitini Ruhr bölgesinin daha kirli metalurji kokundan üretmek zorunda kaldı. Modelde bu grafitle, küpler arasındaki mesafe nasıl ayarlanırsa ayarlansın, doğal uranyumlu bir reaktör kritik olamıyor.⁴

Farm Hall'daki akşam yemeği

Heisenberg, Otto Hahn, Carl Friedrich von Weizsäcker, Wirtz, Kurt Diebner ve beş fizikçi daha 3 Temmuz 1945'te İngiltere'deki Farm Hall malikânesine getirildi. Konuşmaları gizli mikrofonlarla kaydediliyordu. 6 Ağustos akşamı BBC, Hiroşima'ya atom bombası atıldığını duyurdu. Kayıtlara göre Heisenberg yemekte haberin tek kelimesine inanmadığını söyledi. Hahn böyle bir şeyin yirmi yıl daha mümkün olmayacağını düşündüğünü anlattı. Diebner'in cümlesi kısaydı: bir bomba için hep iki yıl gerekir diye düşünmüşlerdi.⁸

Heisenberg sonraki yıllarda, Hitler'e bomba vermeye gönülsüz oldukları için işin ağır ilerlediğini ima etti. Bir reaktör modeli niyeti ölçemez. Koeth, Science dergisine böyle bir çekingenliği destekleyen bir belgeye rastlamadığını söyledi. Çalışmada yer almayan Darmstadt Teknik Üniversitesi'nden fizikçi Malte Göttsche de ölçümlerin, simülasyonun ve arşiv kayıtlarının birbiriyle tutarlı olduğunu belirtti.⁷

B8'in küplerinin çoğu savaştan sonra Amerika Birleşik Devletleri'ne taşındı ve eritilerek oradaki nükleer stoka katıldı.⁴ Haigerloch'taki mahzen bugün Atomkeller Müzesi olarak açık. Ziyaretçiler orada B8'in replikasını ve Baden-Württemberg çevre koruma kurumunun 2000 yılında müzeye verdiği özgün küpü görebiliyor.²

kafa1milyon

Meraklı bir kafa. Bilimsel makaleleri, arşiv belgelerini ve saha notlarını okuyup gündelik dile çeviriyor; bilinmeyeni bilinmiyor diye yazmaktan çekinmiyor.