Según los historiadores, el Proyecto Manhattan nació como respuesta a la supuesta ventaja de la Alemania nazi en tecnología nuclear. Aunque el reactor alemán nunca llegó a funcionar, los investigadores siguen divididos sobre cuánto les faltaba para conseguirlo. Un nuevo estudio sostiene que estaban mucho más lejos de alcanzar la criticidad de lo que se creía.
En un trabajo que describen como «arqueología nuclear», los investigadores revisaron documentos históricos del Uranprojekt, el programa nuclear de la Alemania nazi, y desarrollaron un modelo para evaluar sus avances con parámetros realistas. En concreto, se centraron en el B8, el último experimento alemán con uranio a gran escala, realizado en 1945.
Dos años después del final de la guerra, Werner Heisenberg, responsable del diseño, afirmó que el reactor habría funcionado con un poco más de uranio. Sin embargo, la nueva evaluación, publicada hoy en PNAS Nexus, cuestiona ese cálculo y concluye que la Alemania nazi no habría podido construir un reactor ni con agua pesada ni con grafito.
«Nuestro nuevo análisis nuclear revela que el B8 necesitaba aproximadamente el doble de uranio y 2,3 veces la cantidad de agua pesada para alcanzar la criticidad, muy por encima de las estimaciones de Heisenberg», escribieron los autores. Entre ellos se encuentran los físicos Patrick J. Park, de la Universidad de Columbia, y Timothy W. Koeth, de la Universidad de Maryland. Estas cifras toman como referencia las cantidades que se utilizaron en el experimento.
Esto significa que los nazis estaban muy lejos de disponer del agua pesada necesaria para mantener una reacción nuclear en cadena. Para ponerlo en perspectiva, el B8 habría requerido alrededor del doble de toda el agua pesada que Norsk Hydro produjo durante la guerra, según el estudio. Esa planta, situada en la Noruega ocupada por los nazis, abastecía al programa alemán.
Un proyecto que perdió prioridad
Sí, el Heisenberg que dirigió el proyecto alemán de uranio era el mismo que revolucionó la física cuántica moderna. Para quienes quieran conocer mejor su historia, recomiendo Beyond Uncertainty, de David Cassidy.
Heisenberg se incorporó al programa nuclear alemán en 1939, un año después del descubrimiento de la fisión nuclear. En total, dirigió ocho experimentos a gran escala para estudiar la posibilidad de generar energía a partir del uranio.
Según el artículo, los reveses militares llevaron a Alemania a relegar la investigación nuclear. Después de la guerra, sus materiales nucleares «desaparecieron en los archivos de los servicios de inteligencia estadounidenses o soviéticos, o terminaron en el mercado negro».
Los investigadores explican que esa situación dejó un margen para que antiguos participantes del proyecto, como Heisenberg, hicieran afirmaciones técnicas sobre el Uranprojekt que no podían comprobarse de manera independiente. En particular, en un artículo publicado en Nature en 1947, Heisenberg sostuvo que el B8 habría tenido éxito si su equipo hubiera conseguido «una cantidad relativamente pequeña de uranio».
Al margen de sus posiciones políticas, Heisenberg fue, sin duda, uno de los físicos más brillantes de su época. Según el estudio, su prestigio contribuyó a que sus afirmaciones dividieran a los investigadores que estudian el fracaso del programa nuclear nazi.
Además, los autores señalan que el debate se ha apoyado principalmente en documentos históricos, sin una nueva evaluación técnica de lo que habría sido científicamente viable. De ahí la necesidad de este análisis.
Los materiales no alcanzaban
Para realizar el estudio, el equipo combinó análisis forenses con una revisión documental del uranio, el agua pesada y el grafito del B8. Aunque las fuentes primarias alemanas omitían las especificaciones químicas, los investigadores pudieron obtener estimaciones razonables mediante técnicas empleadas en estudios anteriores de instalaciones nucleares de la posguerra.
Después, desarrollaron tres modelos de simulación para reproducir las condiciones físicas del experimento. También utilizaron como referencia datos de proyectos de la época, como el Chicago Pile 3 del Proyecto Manhattan, un reactor de uranio natural moderado con agua pesada, similar al B8.
En conjunto, el nuevo análisis indica que Heisenberg subestimó considerablemente los recursos necesarios para alcanzar la criticidad. Según el artículo, el B8 habría requerido entre 1,9 y 2,7 veces la cantidad de uranio utilizada, y entre 2,1 y 2,4 veces la cantidad de agua pesada.
Tampoco era viable recurrir al grafito como alternativa al agua pesada: el que tenía disponible Alemania contenía demasiadas impurezas para permitir el funcionamiento de un reactor. Heisenberg pudo haber sido un físico excepcional, pero ni siquiera él habría tenido fácil superar esas limitaciones.
«Algunos escenarios hipotéticos pueden parecer viables si solo se compara la demanda total con el suministro total disponible en teoría. Pero llevarlos a la práctica en condiciones de guerra habría exigido una capacidad de previsión y coordinación casi omnisciente», señalaron los investigadores.
