En 2013, Timothy Koeth, profesor asociado de investigación en la Universidad de Maryland, recibió un regalo de cumpleaños bastante extraordinario:una bolsita de tela para el almuerzo que contenía un pequeño objeto envuelto en toallas de papel marrón. Mientras Koeth despegaba las capas, sus ojos se agrandaron de asombro. Inmediatamente preguntó, "¿De dónde sacaste eso?"

Dentro encontró un cubo de metal pesado y un mensaje arrugado, una nota provocativa envuelta alrededor de una piedra que se estrelló por la ventana de la historia. Leyó, "Tomado de Alemania, desde el reactor nuclear que Hitler intentó construir. Obsequio de Ninninger ".

El amigo de Koeth sonrió. recogió el bloque de 5 libras de uranio metálico y se lo entregó. Aunque de tamaño modesto, el cubo era pesado, denso y lleno de historia perdida. Koeth aceptó el cubo y su nota como una invitación a la aventura de su vida.

En la edición de mayo de 2019 de Física hoy , Koeth y Miriam Hiebert, un candidato a doctorado que trabaja con él en este proyecto en la Escuela de Ingeniería A. James Clark de la UMD, describen lo que han descubierto mientras exploraban la búsqueda alemana y el fracaso para construir un reactor nuclear en funcionamiento durante la Segunda Guerra Mundial.

El uranio es débilmente radiactivo, y este cubo en particular mide aproximadamente 2 pulgadas de cada lado. "Es sorprendentemente pesado, dado su tamaño, y siempre es muy divertido ver la reacción de las personas cuando lo captan por primera vez, "dijo Hiebert.

Un candelabro de elementos nucleares

Este cubo representa uno de los 664 componentes de uranio metálico que se ensartaron en una forma que recuerda a una lámpara de araña para formar el núcleo de un experimento de reactor nuclear que un equipo de científicos alemanes intentó construir hacia el final de la Segunda Guerra Mundial. incluido Werner Heisenberg, un físico teórico y uno de los visionarios clave de la mecánica cuántica. El candelabro se sumergió en agua pesada para regular la velocidad de fisión.

El laboratorio experimental de los alemanes era pequeño y estaba ubicado bajo tierra en la ciudad de Haigerloch; ahora es el Museo Atomkeller. que el público puede visitar. "Este experimento fue su último y más cercano intento de crear un reactor nuclear autosuficiente, pero no había suficiente uranio presente en el núcleo para lograr este objetivo, "dijo Koeth.

Una de las cosas más sorprendentes que Koeth y Hiebert han descubierto hasta ahora es que, si bien los 664 cubos de uranio en Haigerloch no fueron suficientes para construir un reactor autosuficiente, 400 cubos adicionales estaban ubicados dentro de Alemania en ese momento.

"Si los alemanes hubieran agrupado sus recursos, en lugar de mantenerlos divididos entre separados, experimentos rivales, es posible que hayan podido construir un reactor nuclear en funcionamiento, ", dijo Hiebert." Esto pone de relieve quizás la mayor diferencia entre los programas de investigación nuclear alemán y estadounidense. El programa alemán estaba dividido y competitivo; mientras que, bajo el liderazgo del general Leslie Groves, el American Manhattan Project fue centralizado y colaborativo ".

¿Qué tan cerca se acercaron los alemanes?

¿Qué tan cerca estuvieron los alemanes de un reactor nuclear en funcionamiento? Esto es difícil de contestar, pero "se ha calculado que el experimento del reactor en Haigerloch habría necesitado aproximadamente un 50% más de uranio para funcionar, "dijo Koeth." Incluso si los 400 cubos adicionales hubieran sido llevados a Haigerloch para usarlos en el experimento del reactor, los científicos alemanes todavía habrían necesitado más agua pesada para que el reactor funcionara. A pesar de ser el lugar de nacimiento de la física nuclear y tener casi dos años de ventaja en los esfuerzos estadounidenses, no había una amenaza inminente de una Alemania nuclear al final de la guerra ".

Otro aspecto importante del trabajo de Koeth y Hiebert es un esfuerzo por rastrear los cubos recuperados de Haigerloch que terminaron siendo enviados a los EE.UU. "Los cubos se distribuyeron a varias personas en todo el país, "Explicó Hiebert." No sabemos cuántos se entregaron o qué pasó con el resto, pero es probable que haya más cubos escondidos en sótanos y oficinas en todo el país, ¡y nos gustaría encontrarlos! "

Muchas preguntas quedan sin respuesta, y los principales entre ellos son:¿Cuántos de estos cubos todavía existen, y que les ha pasado?

"Esperamos hablar con la mayor cantidad posible de personas que hayan tenido contacto con estos cubos, "dijo Hiebert." Por mucho que hemos aprendido sobre nuestro cubo y otros similares, todavía no tenemos una respuesta sobre cómo terminó exactamente en Maryland 70 años después de ser capturado por las fuerzas aliadas en el sur de Alemania ".

Koeth y Hiebert también están tratando de aprender más sobre el destino de los otros 400 cubos que terminaron en el mercado negro en Europa después de la guerra.

Muchas preguntas quedan sin respuesta, y los principales entre ellos son:¿Cuántos de estos cubos todavía existen, y que les ha pasado? Física hoy ayudó a localizar a algunos; leer más en https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.6.4.20190501a/full/.

El artículo, "Seguimiento del viaje de un cubo de uranio, "por Timothy Koeth y Miriam Hiebert, aparece en la edición de mayo de 2019 de Física hoy .