חקר המקור של מטילי אורניום מגרמניה הנאצית

לפני שהדבר עלה בידה של גרמניה הנאצית, בעלות הברית שיבשו את התוכנית הזו ותפסו מטילי אורניום שהיו בלב התוכנית. גורלם של מרבית המטילים הללו עלום, אולם חלקם הגיעו לידי ארה”ב ומדינות אירופה. כימאים אמריקנים פיתחו שיטה לזיהוי המכרה ממנו הגיע האורניום

[תרגום מאת ד”ר משה נחמני]

במהלך מלחמת העולם השנייה, גרמניה הנאצית וארה”ב התחרו ביניהן בהשגת טכנולוגיה גרעינית. לפני שהדבר עלה בידה של גרמניה הנאצית, בעלות הברית שיבשו את התוכנית הזו ותפסו מטילי אורניום שהיו בלב התוכנית. גורלם של מרבית המטילים הללו עלום, אולם חלקם הגיעו לידי ארה”ב ומדינות אירופה. היום, מדענים מדווחים על תוצאות ראשוניות בזכות שיטות חדשות שפותחו על מנת לאמת את מקורם. השיטות החדשות תוכלנה לסייע גם במעקב אחר חומר גרעיני המועבר ממדינה למדינה.

אחד ממטילי האורניום הגיע למעבדה הלאומית Pacific Northwest (PNNL), למרות שאף אחד לא יודע כיצד זה התרחש. “לא ידענו בוודאות כי המטילים שהיו אצלנו הם חלק מתוכנית הגרעין של גרמניה הנאצית, ולכן בהתחלה החלטנו לאמת זאת”, אומר החוקר הראשי. “בשלב הבא ביצענו השוואה בין המטילים השונים בכדי לסווג את המקור שלהם”. בתחילת שנות הארבעים של המאה הקודמת, מספר מדענים גרמנים התחרו ביניהם על מנת לנצל תגובות גרעיניות במטרה לייצר פלוטוניום מתוך אורניום, לשימוש צבאי. צוותי המחקר הגרמנים כללו את קבוצת המחקר של ורנר הייזנברג בברלין ואת קבוצת המחקר של קורט דיבנר בגוטו. מטילי אורניום יוצרו על מנת לתדלק כורים גרעיניים באתרים אלו. מאות מטילים כאלו הוטבלו בתוך מים “כבדים” ועברו תגובה שבה אטומי דויטריום המירו אטומי מימן. המדענים קיוו כי הדעיכה הרדיואקטיבית של האורניום בתגובות אלו תוביל לתגובת שרשרת גרעינית – אולם הניסוי המסוים הזה נכשל.

כוחות הצבא של ארה”ב ובריטניה לכדו חלק ממטילי האורניום של הייזנברג בשנת 1945, ויותר משש מאות מטילים נשלחו לארה”ב. ייתכן שחלקם שימשו במסגרת תוכנית הנשק הגרעיני של ארה”ב – שהושק בחלקו גם מתוך החשש כי גרמניה הנאצית מתקדמת בצלחה בתוכנית הגרעין הצבאי שלה – וחלקם הגיע למכוני מחקר ומוסדות שונים. מקום הימצאם של מטילים אחרים, ביניהם מאות שמקורם במעבדתו של דיבנר, אינו ידוע. מכון המחקר PNNL מנצל את הדגימות שברשותו על מנת לאמן את כוחות שמירת הגבולות וכן חוקרים בתחום המז”פ הגרעיני, בזיהוי חומר גרעיני. סבורים כי מקור המטילים הללו הוא במעבדתו של הייזנברג, אך השערה זו אינה מאומת. “לא היו בידינו מדידות מעשיות התומכות בסברה זו”, אומר החוקר.

על מנת לקבוע את מקורם המדוייק של המטילים, החוקרים השתמשו בשיטה אנליטית בשם רדיו-כרונומטריה (radiochronometry), הגרסא בתחום הגרעין של שיטה המשמשת גיאולוגים על מנת לקבוע את גיל הדגימות שבידיהם על סמך ריכוז איזוטופים רדיואקטיביים. כאשר המטילים יוצרו, הם הכילו בעיקר מתכת אורניום טהורה. ככל שחלף הזמן, דעיכה רדיואקטיבית המירה חלק מאטומי האורניום לכדי אטומי תוריום ואטומי פרוטקטיניום. החוקרים התאימו את השיטה האנליטית שבה משתמשים הגיאולוגים על מנת להפריד ולכמת בצורה מדוייקת יותר את היסודות הכימיים במטילים. הריכוזים היחסיים של היסודות הנפרדים בתוך המטיל יעידו על גילו של המטיל השלם. בנוסף, החוקרים יוכלו במסגרת שיטה זו גם למדוד זיהומים של יסודות אחרים.

החוקרים יוכלו לחשוף את המכרה שבו נחצב האורניום, ממצא שיוכל להצביע על המעבדה הנאצית הספציפית שהייתה מקור האורניום. בנוסף, החוקרים בודקים את שכבת הציפוי של המטילים שנועדה להקטין את חמצון המטיל. החוקרים גילו לאחרונה כי מטיל אורניום הנמצא באוניברסיטת מרילנד מצופה בשכבה של סטירן – ממצא בלתי צפוי מאחר וקבוצת המחקר של הייזנברג השתמשה בציפוי המבוסס על ציאניד ולא סטירן. יחד עם זאת, צוות המחקר גילה כי חלק מהמטילים מקבוצתו של דיבנר נשלח למעבדתו של הייזנברג. “אנו סקרנים לדעת אם המטיל הספציפי הזה הוא אחד מהמטילים ששימשו את שתי המעבדות בגרמניה הנאצית”, אומר החוקר הראשי.   

הידיעה אודות המחקר

• בעקבות ההסכם עם איראן – הכל על גרעין ואורניום
• בסוף, זה סיפור על שני חברים.
• הגרעין ואנחנו – שאלות ותשובות בעקבות ההסכם עם איראן
• היטלר ופצצת האטום שהוא כל כך ניסה להשיג
• שיטה חדשה לניטרול הפסולת הגרעינית במי התהום