Während des Zweiten Weltkriegs lieferten sich US-Amerikaner und Nazis einen Wettlauf um die technische Nutzung der Kernspaltung. Deutsche Physiker um Werner Heisenberg, Kurt Diebner und Carl-Friedrich von Weizsäcker arbeiteten bereits seit Ende der 1930er Jahre an experimentellen Uranreaktoren und versuchten, eine atomare Kettenreaktion zu erzeugen. Vor allem Heisenberg war dabei durchaus klar, dass diese Reaktion nicht nur zur Energieproduktion dienen konnte, sondern auch zum Bau einer Bombe.
“Verfahren zur explosiven Erzeugung von Energie und Neutronen”
“Ob die damals in Deutschland anlaufenden Nuklearprojekte eine militärische Bedeutung hatten oder eher auf die Entwicklung eines Atomreaktors für die Energiegewinnung abzielten – oder beides – ist ein viel diskutiertes Thema”, erklärt Maria Wallenius vom Joint Research Centre der EU-Kommission. Im Frühjahr 1941 soll Weizsäcker einen Patentantrag entworfen haben, in dem von einem “Verfahren zur explosiven Erzeugung von Energie und Neutronen”, die Rede ist – letztlich einer Bombe. Doch dieser Entwurf wurde nie eingereicht.
Heisenberg forschte Anfang der 1940er Jahre am Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik in Berlin mit Uran-235 in Plattenform, während Kurt Diebner beim Heereswaffenamt Uran-Würfel verwendete. In den Meilern wurde das Uran dicht gepackt aufgeschichtet und mit Neutronen beschossen. Das letzte Experiment des Uranprojekts fand im März 1945 in Haigerloch statt. In dem mit schwerem Wasser gefüllten Reaktor wurden 1,5 Tonnen Natururan in Form von Würfeln als Brennstoff eingesetzt.
Spurensuche an historischen Uranresten
Doch auf Basis von zeitgenössischen Aufzeichnungen geht man heute davon aus, dass auch dieses Experiment kein Erfolg war. “Durch Neutronenbeschuss sollte eine selbsterhaltende nukleare Kettenreaktion ausgelöst werden”, erklärt Wallenius. “Diese konnte aber nicht erreicht werden, da der Reaktor, neben anderen Defiziten, zu klein war.” Ob das deutsche Uranprojekt jemals eine selbsterhaltende Kettenreaktion verursachte, erscheint daher eher unwahrscheinlich.
Jetzt haben Wallenius und ihr Team in einer nuklear-forensischen Studie auch klare Sachindizien für den Misserfolg des deutschen Uranforschungsprogramms gefunden. Die Forscher untersuchten für ihre Studie eine pulverförmige Probe von einem Uran-Würfel aus Berlin, ein kleines Stück Metall von einem Heisenberg-Würfel aus Haigerloch, mehrere kleine Stückchen der Wirtz-Platten, die bei früheren Experimenten verwendet wurden, sowie einige Uran-Rohmaterialien.
Keine Kettenreaktion
Das Ergebnis: In den Proben fanden sich Spuren von Uran-236 und Plutonium-239 in einer Menge, die deren natürlichen Vorkommen entspricht. “Das bedeutet, dass die Uranproben keiner größeren Neutronenbestrahlung ausgesetzt wurden”, so Wallenius. “Diese experimentellen Ergebnisse sind im Einklang mit den Berichten, dass die deutschen Versuche damals keine selbsterhaltende nukleare Kettenreaktion erreichen konnten.” Die erste Kettenreaktion dieser Art gelang demnach erst dem US-Physiker Enrico Fermi 1942 in Chicago.
