北京
1947年，德国物理学家维尔纳·海森堡（Werner Heisenberg）写下过一句话：纳粹原子弹项目的那座反应堆，在二战结束时"几乎就要完工"了。他本人正是这座反应堆的负责人。按他的说法，反应堆离成功只差"相对少量的铀"，缺的只是"一点点"。
如果它真的运转起来，B8反应堆将证明链式裂变反应可行——这是通往原子弹的关键一步，也可能推动专门用于从铀中生产武器级钚的反应堆。但历史走向是另一条：原子弹先由美国造出，1945年8月迫使日本投降（德国已在1945年5月投降）。
一项新研究对海森堡的说法给出了不同答案。研究发表于《PNAS Nexus》，用历史档案和对两枚存世铀立方体的取证分析，重建了当年那座反应堆的账本。结论是：B8反应堆拥有的"重水"不到所需的一半，铀也大约只有所需的一半。
"我的结果表明，海森堡大约差了两倍。"研究第一作者、普林斯顿大学博士生帕特里克·帕克（Patrick Park）说。这项研究是他在哥伦比亚大学期间参与撰写的。
帕克也认为海森堡的误差可以理解：他的计算只是近似值，而且柏林遭轰炸后，项目被迁到德国海格洛赫镇的一处岩石地窖里。"当时人们在死亡或挨饿，这些反应堆计算不是他的第一优先事项。"帕克在给媒体的邮件中写道，那个年代中子物理的许多细节也还不为人知。"在这些条件下，我认为他已经尽力了。"
重水这道坎
要回答"纳粹反应堆到底走到哪一步"，研究者先追查了数百枚铀立方体的档案记录。B8反应堆的结构是：五圈同心圆排列的铀立方体，用链条悬挂在重水罐中。德国科学家计划把一枚镭—铍中子源放进堆芯，用大量中子"点火"，让中子击碎铀核、释放更多中子，从而维持链式反应。
重水是含氘的水。和许多反应堆里用的石墨块、石墨棒一样，它的作用是"慢化"裂变产生的快中子，让它们更容易触发附近铀原子的裂变。德国人的反应堆里也用了少量石墨，但只是作为涂层，把中子反射回反应腔。
研究者把铀立方体、重水和石墨的使用记录，与两枚存世立方体的测量数据结合，建立了与历史测量高度吻合的数学模型。模型显示，这座重水反应堆远未达到稳定反应的条件。
研究还顺带检验了另一个设想：德国人当初是否应该像芝加哥大学那座为美国原子弹服务的反应堆一样，改走石墨路线？研究者的判断是，战时德国搞石墨慢化反应堆不可行——当地可用于制造石墨的煤含硼量高，而硼会吸收中子，这样的石墨没法用。
于是重水成了唯一选项。B8反应堆用的重水产自挪威一家工厂，德国从1940年4月到1945年5月占领挪威。研究者算出，反应堆里只有约1400升重水，而它需要超过3000升。重水在普通水中占比极小，靠电解提取极其费力；那家工厂已经在全力生产，但B8反应堆所需的重水，是整个战争期间产量的一倍以上。
铀也不够
铀的缺口同样明显。B8反应堆共有664枚铀立方体，每枚约2.32公斤，合计约1540公斤铀。同类立方体还分散在其他实验组手里，战时德国总共约有1100枚。而研究者确定，B8反应堆至少要1200枚才能工作。
换句话说，1945年的德国离造出一座用于原子弹的反应堆还有相当距离。与海森堡的说法相反，重水反应堆远未就绪，石墨反应堆也不可能实现。研究者在论文中写道："我们得出结论，德国在二战期间既不可能建成重水反应堆，也不可能建成石墨反应堆。"
第三方怎么看
未参与这项研究的联合学院历史学家马克·沃克（Mark Walker）认为，这些发现解释了德国为何选择重水路线：石墨反应堆不可行，而他们当时并不知道需要多少重水。沃克是《希特勒的原子弹：历史、传说与奥斯维辛和广岛的双重遗产》（剑桥大学出版社，2024年）的作者，也是德国战时核计划的研究专家。他同样认为，德国在二战期间造不出石墨反应堆。
"这篇论文论证的是：如果德国人做了他们没做的事，那也会失败。"他在邮件中表示，"虽然这是反事实历史，但它是一项有趣的工程分析。"
一座反应堆的"差一点"，最终被拆成了两笔具体的账：重水差一半多，铀差约一半。海森堡那句"只差一点点"，在铀立方体的检测数据面前，变成了一个可以量出来的距离。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
