Gốc rễ đáng sợ của 2 vụ ném bom nguyên tử của Mỹ xuống Nhật Bản: Cái chết từ khối lập phương 2 kg

'Nếu Đức Quốc xã thành công trong việc tạo ra vũ khí tàn phá, thế giới sẽ thay đổi hoàn toàn!'

Người thông thường không quan tâm đến một khối hình xám trên bàn làm việc của người khác. Họ chỉ nghĩ rằng đó là dụng cụ chặn giấy đơn giản.

'Cháu gái của Marie Curie, một nhà khoa học nổi tiếng người Pháp gốc Ba Lan, có một cái. Cô ấy dùng nó như một khóa cửa', Tiến sĩ Miriam Hiebert, một nhà sử học và nhà khoa học vật liệu người Mỹ nói.

Tuy nhiên, trọng lượng của những vật thể có chiều dài 5 cm có thể khiến mọi người sửng sốt khi chạm vào - mỗi vật nặng khoảng 2 kg! Điều này xảy ra vì chúng được làm từ nguyên tố nặng nhất trên Trái Đất: Uranium. Và chúng có một quá khứ đầy biến động.

Những khối lập phương này từng là một phần của các lò phản ứng hạt nhân thử nghiệm được Đức Quốc xã thiết kế trong Thế chiến thứ hai (1939-1945). Theo những gì các nhà nghiên cứu biết, trên thế giới chỉ còn lại 14 khối lập phương, trong số hơn 1.000 khối được sử dụng trong các thí nghiệm vũ khí hạt nhân của Đức Quốc xã.

Hơn 600 khối đã được thu về Mỹ vào những năm 1940. Tuy nhiên, điều gì đã xảy ra với hầu hết các khối Uranium này sau đó vẫn là một bí mật lớn.

Tiến sĩ Miriam Hiebert và Trợ lý Giáo sư Timothy Koeth, từ khoa học vật liệu và kỹ thuật tại Đại học Maryland (Mỹ), đang soạn thảo một cuốn sách về các khối Uranium. Sau nhiều năm nghiên cứu, họ chia sẻ với Business Insider rằng họ hiểu được điều đã diễn ra.

1. QUÁ KHỨ ĐẦY BIẾN ĐỘNG

Trợ lý Giáo sư Timothy Koeth - Nguyên Giám đốc, Lò phản ứng hạt nhân & Cơ sở bức xạ của Đại học Maryland - miêu tả các khối lập phương Uranium như 'di tích sống còn' của nỗ lực hạt nhân của Đức Quốc xã. Ông nói: 'Chúng là động lực cho toàn bộ dự án Manhattan'.

[ Dự án Manhattan là 'nơi sinh' ra quả bom nguyên tử đầu tiên trong lịch sử loài người, mật danh 'Trinity' của Mỹ ].

Trước khi chiến tranh bùng nổ, Đức là quốc gia dẫn đầu về vật lý, và khoa học năng lượng hạt nhân vẫn đang phát triển. Năm 1938, nhà hóa học người Đức Otto Hahn (1879-1968) tiết lộ rằng ông đã phân chia hạt nhân bằng cách kích hoạt neutron trong lõi Uranium.

Trước sự truy sát của Đức Quốc xã, các nhà khoa học đã bỏ chạy khỏi châu Âu, bao gồm cả Albert Einstein và Enrico Fermi. Họ đã cảnh báo Mỹ về khả năng của Đức trong việc phát triển bom nguyên tử.

Tháng 8/1939, trước khi Thế chiến II bùng nổ, Albert Einstein, một nhà bác học người Đức, viết thư cho Tổng thống Mỹ Franklin D. Roosevelt, cảnh báo về nguy cơ của phản ứng chuỗi hạt nhân với Uranium có thể tạo ra loại bom hủy diệt mạnh mẽ chưa từng thấy trong lịch sử - đó chính là bom nguyên tử.

Khi cuộc chiến bắt đầu, Adolf Hitler đặt rất nhiều hy vọng vào loại vũ khí hủy diệt này, với hi vọng phục vụ cho mục tiêu toan tính của ông. Mỹ sợ hãi!

Một cuộc đua vũ trang/săn lùng nguyên tố phóng xạ đã bắt đầu từ đó!

Mỹ và Đức Quốc xã đều đua nhau phát triển công nghệ hạt nhân trong chiến tranh. Người Đức đã có một bước khởi đầu suôn sẻ, với những tài năng thiên tài có thể phát triển quá trình phân hạch hạt nhân với mục tiêu cuối cùng là tạo ra một loại vũ khí hủy diệt mạnh nhất thế giới.

Để tránh sự quan sát của mọi người, Đức Quốc xã đã triển khai 2 nhánh sản xuất vũ khí hủy diệt. Hai nhánh này được giao cho 2 nhà lãnh đạo chương trình hạt nhân của Đức Quốc xã, Werner Heisenberg và Kurt Diebner.

Nhóm của Werner Heisenberg đã làm việc ngoài Berlin trước khi chuyển đến Haigerloch ở phía tây nam Đức để trốn tránh quân đội Đồng minh; trong khi nhà khoa học Kurt Diebner dẫn đầu một nhóm nghiên cứu ở Gortow, phía bắc Đức.

Giữa hai cơ sở, Đức Quốc xã đã tích lũy từ 1.000-1.200 khối Uranium. Các khối này có kích thước khoảng 5 cm mỗi cạnh, màu xám đen và nặng khoảng 2,2 kg.

Uranium tự nhiên không có độ phóng xạ cao. Do đó, các khối Uranium không nguy hiểm. Nhưng khi một neutron va vào Uranium, đặc biệt là đồng vị Uranium-235 (U-235), nó sẽ phát ra năng lượng cực lớn.

[Quả bom Little Boy của Mỹ đã tạo ra thảm họa ở Hiroshima nhờ vào phân hạch hạt nhân của Uranium-235].

Để tạo ra một vụ nổ, điều kiện cần là phải có một chuỗi phản ứng: Neutron kích thích một nguyên tử Uranium khác, nguyên tử này sẽ phân hạch ra và tạo ra nhiều neutron hơn... Để làm điều đó, các neutron phải được làm chậm bằng một chất điều tiết như chì.

Mỹ đã dùng chì làm chất điều tiết, và kết quả rất hiệu quả. Nhóm nhà khoa học của Dự án Manhattan đã tạo ra một chuỗi phản ứng hạt nhân tự duy trì vào tháng 12 năm 1942.

Đức lại có biện pháp khác. Những nhà lãnh đạo chương trình hạt nhân của Đức Quốc xã, Werner Heisenberg và Kurt Diebner, đã chọn nước nặng làm chất điều tiết: Trong nước nặng, nguyên tử hydro được thay thế bằng đơteri (Deuterium). Các khối Uranium sẽ được ngâm trong nước nặng.

Đức Quốc xã đã phát triển hai mô hình lò phản ứng, một lò phản ứng lớn có 664 khối Uranium được xếp thành nhiều chuỗi Uranium lớn và treo trên một hồ nước nặng. Lò phản ứng nhỏ sử dụng khoảng 400 khối.

2. SỨ MỆNH VỚI MẬT DANH 'ALSOS'

Trong Thế chiến II, lực lượng Đồng minh không biết rõ chương trình hạt nhân của Đức Quốc xã đã tiến xa như thế nào, điều này khiến họ rất lo lắng.

Vì vậy, vào năm 1943, quân Đồng minh đã khởi động một nhiệm vụ bí mật - gọi là 'Alsos' - để điều tra.

Một nhóm gồm khoảng mười người, bao gồm binh lính, nhà khoa học và thông dịch viên, đã đi qua Ý, Pháp và Đức để tìm kiếm dấu vết của các phòng thí nghiệm hạt nhân của Đức Quốc xã. Sau đó, khi chiến tranh sắp kết thúc, mục tiêu của nhiệm vụ chuyển sang đảm bảo vật liệu hạt nhân (hoặc các nhà khoa học của Đức) không bị Liên Xô nắm giữ.

Khi quân Đồng minh tấn công Đức Quốc xã vào tháng 4 năm 1945, một đội đặc biệt đã săn lùng chương trình vũ khí hạt nhân của Đức Quốc xã và nhà vật lý nổi tiếng thế kỷ 20 Werner Heisenberg.

Tại Haigerloch ở miền nam Đức, trong một hang động dưới lâu đài, đội Đồng minh đã phát hiện một lò phản ứng hạt nhân thử nghiệm lớn với 659 khối Uranium, nặng khoảng 1,5 tấn.

Đứng đầu Dự án năng lượng nguyên tử Đức Quốc Xã là nhà bác học Werner Heisenberg, với nhóm của ông trước đó đã ẩn náu ở miền nam Đức.

Khi biết Đồng Minh truy quét, Werner Heisenberg đã vội vã chạy trốn đêm, mang theo khối Uranium. Đó là lý do, khối Uranium này được gọi là Khối Heisenberg (theo tên của Werner Heisenberg).

Sau sứ mệnh Alsos, hầu hết Uranium và nước nặng Đức Quốc xã rơi vào tay Mỹ. Tuy nhiên, hàng trăm khối Uranium của lò phản ứng nhỏ hơn vẫn là bí mật.

3. BÍ MẬT HƠN 1.000 KHỐI URANIUM

Sau khi Uranium đến Mỹ, thông tin về chúng chìm vào quên lãng - Tiến sĩ Miriam Hiebert cho biết. Mỹ đã sử dụng chúng cho chương trình hạt nhân một cách bí mật trước truyền thông và Liên Xô.

'Chúng tôi chỉ biết 14 trong hơn 1.000 khối Uranium tồn tại. Số còn lại vẫn là bí mật, nhưng 14 khối đó có thể làm sáng tỏ những điều đã xảy ra với phần còn lại' - Hai nhà khoa học Mỹ nói.

Trong sách 'Người Điệp Viên Thay Đổi Thế Giới', tác giả người Anh Mike Rossiter nói rằng Dự án Manhattan là 'công việc bí mật nhất thế kỷ 20'.

Trợ lý Giáo sư Timothy Koeth, một người đam mê sưu tập vật thể hạt nhân từ nhỏ, sở hữu 2 trong số 14 khối Uranium, được tặng bởi đồng nghiệp và món quà sinh nhật từ một thập kỷ trước.

Món quà đi kèm với ghi chú viết tay nói rằng nó được lấy từ lò phản ứng hạt nhân của Đức Quốc xã, có tên là 'Quà của Ninninger'.

Robert D. Nininger là một nhà địa chất học của Ủy ban Năng Lượng Nguyên Tử Mỹ vào những năm 1950.

Tiến sĩ Miriam Hiebert và Trợ lý Giáo sư Timothy Koeth đã tìm thấy tài liệu chứng minh Robert D. Nininger đã tham gia Dự án Manhattan.

Khối Uranium thứ hai của Timothy Koeth đến từ một cựu giảng viên tại Đại học Maryland, người đã nhận nó từ một giảng viên khác tại nhà máy xử lý Uranium ở Beverly, bang Massachusetts (Mỹ).

Theo Tiến sĩ Miriam Hiebert và Trợ lý Giáo sư Timothy Koeth, hầu hết các khối Uranium của Đức Quốc xã đưa tới Mỹ đã được sử dụng lại cho chương trình hạt nhân của Mỹ, chỉ một số ít được giữ lại làm kỷ niệm.

Trong số 400 khối Uranium từ lò phản ứng thứ hai, một số có khả năng đã được chuyển đến Liên Xô và một số khác đã được bán trên thị trường chợ đen ở châu Âu.

Các nhà khoa học cho biết, mục đích của các lò phản ứng của Đức Quốc xã là sản xuất Plutonium cho chương trình vũ khí hủy diệt của họ, không quan tâm đến Uranium.

Người Mỹ đã thành công với cả Uranium và Plutonium trong chương trình vũ khí hạt nhân của họ.

Vụ thử nghiệm Trinity vào năm 1945 đã chứng minh sức mạnh của bom nguyên tử với việc sử dụng Uranium-235.

Dự án Manhattan đã tạo ra vũ khí hạt nhân mạnh nhất trong lịch sử nhân loại từ các khối Uranium của Đức Quốc xã.

Ngày 6/8/1945, Mỹ đã sử dụng quả bom nguyên tử 'Little Boy' để tấn công Hiroshima, Nhật Bản.

Quả bom nguyên tử thứ hai tên là 'Béo Phì' mà Mỹ ném xuống Nagasaki, Nhật Bản vào ngày 9/8/1945 được tạo ra từ chất liệu Plutonium. Béo Phì có khả năng tàn phá tương đương 22.000 tấn thuốc nổ TNT, khiến hàng chục nghìn người thiệt mạng.

Đó là hai sự kiện khiến nhà quản lý Dự án Manhattan, nhà vật lý J. Robert Oppenheimer (đồng thời là cha đẻ của vũ khí hạt nhân Mỹ), cảm thấy đau lòng và lên tiếng: 'Tôi không khác gì Thần Chết, người mang sự huỷ diệt đến với thế giới này!'.

Và cuối cùng, phần câu chuyện đau lòng đó cũng khép lại...

4. TỪ LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐẾN NỖ LỰC CHỐNG PHỔ BIẾN VŨ KHÍ HẠT NHÂN

Các nhà nghiên cứu ở Mỹ hiện đang thực hiện phân tích đầu tiên về y học hạt nhân trên ba mẫu Uranium được cho là từ các phòng thí nghiệm của Đức Quốc xã, trong một dự án có thể có ý nghĩa lịch sử và ảnh hưởng đến an ninh hạt nhân.

Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương (PNNL) của Mỹ cũng sở hữu một mẫu Uranium khác của Đức Quốc xã nhưng không có tài liệu về nguồn gốc của nó.

Do đó, hai nhà khoa học ở đó, Jon Schwantes và Brittany Robertson, cùng với Tiến sĩ Miriam Hiebert và Trợ lý Giáo sư Timothy Koeth đã phát triển một phương pháp mới để xác định tuổi của mẫu lập phương này - cũng như các sản phẩm Uranium khác - chính xác hơn so với những gì trước đây.

Để thực hiện điều đó, họ đã đo lường sự tích tụ của hai nguyên tố, Protactinium và Thorium, theo thời gian trong quá trình phân rã của Uranium.

[Protactinium (Pa) với Pa-231 là sản phẩm phân rã của Uranium-235 (U-235), và có chu kỳ phân rã là 32.760 năm].

Trong một bài thuyết trình tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội Hóa học Mỹ vào tháng 8/2021, hai nhà khoa học PNNL Jon Schwantes và Brittany Robertson đã tiết lộ rằng khi họ áp dụng phương pháp này vào khối Uranium trong phòng thí nghiệm của họ, kết quả đã cho thấy tuổi đời ước lượng - Khối Uranium này xuất phát từ thời kỳ Đức Quốc xã phát triển vũ khí hạt nhân.

'Làm việc với khối Uranium từng thuộc về nhà khoa học hàng đầu thế giới Werner Heisenberg trong thế kỷ 20 đặt ra một áp lực và sợ hãi không nhỏ. Nếu những nhà khoa học Đức Quốc xã thành công, thế giới sẽ thay đổi đáng kể, cả ở châu Âu và trên toàn cầu. Chúng tôi muốn giữ lại hiểu biết đó' - nhóm các nhà khoa học nghiên cứu 3 khối Uranium nhấn mạnh.

Ngày nay, khối Uranium đã có một mục đích mới: 'Chức năng chính của nó là đào tạo', như Jon Schwantes giải thích.

Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương (PNNL) dạy các nhân viên an ninh nhận biết vật liệu hạt nhân và phóng xạ. Vì vậy, khối Uranium đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo này.

Jon Schwantes nói: 'Tôi nghĩ rằng đây là một câu chuyện thú vị về khối Uranium này - từ việc sản xuất ban đầu cho chương trình hạt nhân của ai đó, đến việc sử dụng nó để đào tạo về hạt nhân'.