https://frosthead.com

Как подъл атака от скиорските войници на Норвегия е лишила нацистите от атомната бомба

След като им предаде капсулите за самоубийство, полковникът на Кралската армия на Норвегия Лейф Тронстад информира войниците си: „Не мога да ви кажа защо тази мисия е толкова важна, но ако успеете, тя ще остане в паметта на Норвегия за сто години.“

Тези командоси обаче знаеха, че по-ранен опит за същата мисия от британски войници беше пълен провал. Два планера, превозващи мъжете, са катастрофирали по време на път към целта си. Оцелелите бързо са заловени от немски войници, измъчвани и екзекутирани. Ако бъдат заловени по подобен начин, тези норвежци могат да очакват същата съдба като британските си колеги, следователно хапчетата за самоубийство.

28 февруари се навършват 75 години от операцията Gunnerside, и въпреки че не са минали още 100 години, споменът за тази успешна норвежка мисия остава силен както в Норвегия, така и извън нея. Паметна във филми, книги и телевизионни мини-сериали, зимният саботаж на химическия завод Vemork в окръг Telemark в окупирана от нацистите Норвегия беше една от най-драматичните и важни военни мисии на Втората световна война. Това остави немските ядрени учени месеци назад и позволи на САЩ да изпревари германците в стремежа си да произведат първата атомна бомба.

Докато хората са склонни да свързват усилията на САЩ за атомна бомба с Япония и войната в Тихия океан, проектът в Манхатън - американската програма за производство на атомна бомба - всъщност беше предприет в отговор на съюзническите подозрения, че германците активно преследват такова оръжие. И все пак боевете в Европа приключиха, преди всяка от двете страни да има работеща атомна бомба. Всъщност репетиция за Тринити - първата детонация на атомна бомба в Америка - беше проведена на 7 май 1945 г., в същия ден, в който Германия се предаде.

Така американската атомна бомба пристигна седмици твърде късно за употреба срещу Германия. Независимо от това, ако германците разработиха собствена бомба само няколко месеца по-рано, изходът от войната в Европа можеше да е напълно различен. Месеците на неуспех, причинени от саботирането на норвежците на химическия завод Vemork, може много да попречат на победата на Германия.

Целта на норвежките саботьори Целта на норвежките саботьори (Jac Brun, CC BY)

Усилията на нацистката бомба разчитаха на тежка вода

Това, което полковник Тронстад, самият професор по предвоенна химия, успя да каже на хората си, е, че химическият завод Веморк е направил „тежка вода“, важна съставка за изследванията на германските оръжия. Отвъд това норвежките войски не знаеха нищо за атомните бомби или как се използва тежката вода. Дори днес, когато много хора имат поне рудиментарно разбиране на атомните бомби и знаят, че източникът на огромната им енергия е разделянето на атомите, малцина нямат представа какво е тежката вода или нейната роля за разделянето на тези атоми. Все още малко хора знаят защо германските ядрени учени се нуждаят от това, докато американците не го направиха.

Нормален водород Нормалният водород, вляво, има просто протон; деутерий, тежката форма на водород, нали, има протон и неутрон. (Николае Коман, CC BY-SA)

"Тежка вода" е точно това: вода с молекулно тегло 20, а не нормалните 18 атомни масови единици, или аму. Това е по-тежко от нормалното, защото всеки от двата водородни атома в тежък H2O тежи два, а не един аму. (Единият кислороден атом в H2O тежи 16 amu.) Докато ядрото на нормален водороден атом има една субатомна частица, наречена протон, ядрата на водородните атоми в тежката вода имат както протон, така и неутрон - друг тип субатомни частица, която тежи същото като протона. Водните молекули с тежки водородни атоми са изключително редки в природата (по-малко от една на милиард естествени водни молекули са тежки), така че германците трябваше изкуствено да произведат цялата тежка вода, от която се нуждаят.

От гледна точка на техните химикали, тежката и нормалната вода се държат много сходно и няма да откриете разлики в собственото си готвене, пиене или къпане, ако тежка вода изведнъж започне да излиза от вашия кран. Но бихте забелязали, че кубчетата лед, направени от тежка вода, потъват вместо да плуват, когато ги поставите в чаша нормална питейна вода, поради тяхната повишена плътност.

Тези разлики са фини, но има нещо, което тежка вода прави, че нормалната вода не може. Когато бързите неутрони, освободени от разделянето на атоми (тоест ядрен делене), преминават през тежка вода, взаимодействията с тежките водни молекули предизвикват забавяне или умеряване на тези неутрони. Това е важно, защото бавно движещите се неутрони са по-ефективни при разделянето на урановите атоми, отколкото бързо движещите се неутрони. Тъй като неутроните, които преминават през тежки водни разделителни атоми по-ефективно, трябва да е необходимо по-малко уран за постигане на критична маса; това е минималното количество уран, необходимо за започване на спонтанна верижна реакция на разделянето на атомите при бърза последователност. Именно тази верижна реакция в рамките на критичната маса освобождава експлозивната енергия на бомбата. Затова немците имаха нужда от тежката вода; тяхната стратегия за производство на атомна експлозия зависи от нея.

За разлика от това американските учени избраха различен подход за постигане на критична маса. Както обяснявам в книгата си „Странно сияние: Историята на радиацията“, усилията на атомната бомба в САЩ използваха обогатен уран - уран, който има повишена концентрация на лесно разцепения уран-235 - докато немците използваха необогатен уран. Американците избраха да забавят неутроните, излъчвани от обогатения си уран с по-лесно наличен графит, а не с тежка вода. Всеки подход имаше своите технологични компромиси, но подходът на САЩ не разчиташе на синтеза на изключително оскъдната тежка вода. Нейната рядкост направи тежка вода ахилесовата пета на германската програма за ядрени бомби.

Скрит подход на норвежците

Вместо да повтаря британската стратегия за изпращане на десетки мъже на планери, летене с тежко оръжие и оборудване (включително велосипеди!), За да преминават през покритите със сняг пътища и да направят директно нападение пред предните порти на норвежките, Норвегия ще разчита на алтернативна стратегия. Те щяха да парашутират малка група експерти ски в пустинята, която заобикаляше растението. Леко въоръжените скиори щяха бързо да карат пътя си до завода и да използват стелт, вместо да принудят да влязат в стаята за производство на тежка вода, за да я унищожат с експлозиви.

Шест норвежки войници бяха пуснати, за да се срещнат с четирима други, които вече са на място. (Четиримата са парашутирали седмици по-рано, за да поставят осветена писта на езеро за британските планери, които никога не са пристигнали.) На земята към тях се присъедини норвежки шпионин. Първоначално групата на 11 човека беше забавена от тежки метеорологични условия, но след като времето най-накрая се изчисти, мъжете постигнаха бърз напредък към целта си в заснежената провинция.

Мост до мястото на Vemork Мост в сайта на Vemork (martin_vmorris, CC BY-SA)

Растението Vemork се прилепи към стръмен хълм. При пристигането си в дерето, което служи като вид защитен ров, войниците можеха да видят, че опитът да се премине през силно охранявания мост би бил безполезен. Така под прикритието на тъмнината те се спуснаха към дъното на дерето, прекосиха замръзналото течение и се изкачиха по стръмните скали към растението, като по този начин напълно заобиколиха моста. Германците са смятали, че дерето е непроходимо, така че не се е пазило от подобен подход.

След това норвежците успяха да се промъкнат покрай часовниците и да намерят път до помещението за производство на тежка вода, разчитайки на карти на централата, предоставени от норвежки съпротивителни работници. След като влязоха в стаята с тежка вода, те бързо поставиха взривните си експлозиви и си тръгнаха. Те избягаха от сцената по време на хаотичната последица от експлозията. Не са загубени животи и нито един изстрел не е изстрелян от двете страни.

Извън растението, мъжете се оттеглиха през дерето и след това се разделиха на малки групи, които независимо се качиха на изток към безопасността на неутрална Швеция. В крайна сметка всеки тръгна обратно към норвежката си единица, разположена във Великобритания.

По-късно германците успяват да възстановят завода си и възобновят производството на тежка вода. Последвалите нападения на съюзническите бомбардировачи върху централата не са били ефективни за спиране на производството поради тежките стени на завода. Но щетите вече бяха нанесени. Германските усилия за атомна бомба бяха забавени дотолкова, че никога няма да бъдат завършени навреме, за да повлияят на изхода на войната.

Днес не чуваме много за тежката вода. Съвременната технология за ядрени бомби пое по други маршрути. Но някога това беше едно от най-редките и опасни вещества в света и смели войници - и британски, и норвежки - се бореха смело, за да спрат производството си.


Тази статия първоначално е публикувана в The Conversation. Разговорът

Тимоти Дж. Йоргенсен, директор на дипломната програма по здравна физика и радиационна защита и доцент по радиационна медицина, Джорджтаунския университет

Как подъл атака от скиорските войници на Норвегия е лишила нацистите от атомната бомба