בזמן שבעלות הברית התקדמו לעבר גרמניה הנאצית באפריל 1945, צוות מיוחד יצא לצוד את תוכנית הנשק הגרעיני של הרייך השלישי ואת הפיזיקאי הנודע ורנר הייזנברג.

הצוות גילה כור ניסיוני בעיירה הייגרלוך, במערה נסתרת מתחת לטירה. בשדה סמוך נמצאו 659 קוביות אורניום. הייזנברג נמלט אל תוך הלילה, רוכב על אופניים כשעל גבו תרמיל מלא בקוביות רדיואקטיביות.

רוב "קוביות הייזנברג" אבדו אחרי המלחמה. עכשיו, לראשונה, מדענים בארצות הברית מבצעים מחקר פורנזי גרעיני בשלוש קוביות אורניום, שעל פי ההערכות מקורן במעבדות הנאציות. לפרויקט הזה עשויה להיות חשיבות היסטורית, כמו גם השלכות על הביטחון הגרעיני בעולם.

החוקרת בריטני רוברטסון עם "קוביית הייזנברג" (צילום: Courtesy/Andrea Starr/PNNL)

בריטני רוברטסון וג'ון שוונטס מהמעבדה הלאומית פסיפיק נורת'ווסט בוושינגטון חשפו את הפרויקט בפגישה של העמותה האמריקאית לכימיה שהתקיימה ביום שלישי.

"זה קצת סוריאליסטי וקצת מאיים", אמרה רוברטסון על העבודה עם חפץ שבו טיפל בעבר המדען הנאצי הנודע הייזנברג. "אנחנו עוסקים בפריטים היסטוריים שקיימים בכמות מוגבלת, ואנחנו צריכים להשיג כמה שיותר מידע מכמות זעירה מאוד של חומר".

עם זאת, מוצאן הנאצי של הקוביות מוטל בספק: "אומנם כך נטען על ידי מספר אנשים עם גישה לקוביות האלה, אבל למיטב ידיעתנו זה מעולם לא אומת מחקרית". רוברטסון משתמשת בטכניקות חדשות כדי לקבוע את מקור החומר, כחלק מעבודת הדוקטורט שלה.

השיטות הפורנזיות החלוציות שלה עשויות "לשפר את היכולות של הקהילה הפורנזית הגרעינית בצורה משמעותית", אומר שוונטס. אחת הקוביות במחקר מאוכסנת במעבדה הלאומית פסיפיק נורת'ווסט. השתיים האחרות מגיעות מהאוסף הפרטי של שותפם למחקר, טימותי קוואט מאוניברסיטת מרילנד.

העתק של הכור הגרעיני הכושל שבנו הנאצים בהייגרלוך (צילום: CC BY-SA 3.0, ArtMechanic, Wikipedia)

גם ארצות הברית וגם גרמניה הנאצית היו במרוץ חימוש לפיתוח יכולות טכנולוגיות במהלך המלחמה. לגרמנים היה יתרון התחלתי כשמספר צוותים התחרו ביניהם על פיתוח יכולת ביקוע גרעיני, כשהיעד הסופי היה לפתח נשק.

הקבוצה של הייזנברג עבדה מברלין לפני שעברה להייגרלוך שבדרום מזרח גרמניה כדי לחמוק מכוחות בעלות הברית. במקביל, המדען קורט דיבנר הוביל קבוצת מחקר בגוטאו.

"המטרה שלהם הייתה לייצר פלוטוניום לתוכנית הנשק שלהם. למעשה הם לא היו מעוניינים באורניום עצמו. הכול מעיד על כך שהם לא הצליחו במשימה הזאת"

בשני מתקני הפיתוח יצרו הנאצים כ־1,000–1,200 קוביות אורניום. כל פאה הייתה באורך של כחמישה סנטימטרים, צבעם אפור־פחם ומשקלם כ־2.5 קילוגרם. הגרמנים השחילו מאות קוביות כאלה על כבלים שנמתחו מרשת תלת־ממדית לתוך מים כבדים, כחלק מניסיון כושל לייצר פלוטוניום.

"המטרה של הכורים שלהם הייתה לייצר פלוטוניום לתוכנית הנשק שלהם, כך שלמעשה הם לא היו מעוניינים באורניום עצמו לתוכנית החימוש שלהם", אומר שוונטס. "הכול מעיד על כך שהם לא הצליחו במשימה הזאת".

"נלקח מהכור שהיטלר ניסה לבנות"

אחת הקוביות הגיעה לרשותו של קוואט ב־2013. מכר שלו מסר לו אותה עם פתק מסתורי שבו נכתב, "נלקח מהכור שהיטלר ניסה לבנות". במחקר שפרסם ב־2019 בכתב העת המדעי Physics Today נמצא כי מקור הקובייה מוביל להייזנברג.

את ניסיונות בעלות הברית לאתר את תוכנית המחקר הנאצית הוביל לסלי גרובס, שפיקד על המאמצים האמריקאים החשאיים ליצור נשק גרעיני שכונה "פרויקט מנהטן". הצוות כלל אנשי צבא, חוקרים ומודיעין, והובל על ידי הפיזיקאי היהודי, ההולנדי־אמריקאי סמואל גודסמית, שהוריו נרצחו על ידי הנאצים. לגודסמית והייזנברג הייתה היכרות ידידותית לפני המלחמה.

עם התקדמות בעלות הברית ברחו חלק מהמדענים של הייזנברג מהמעבדה שבדרום המדינה. הם קברו את קוביות האורניום, החביאו את המים הכבדים בחביות והסתירו את המסמכים בשירותים.

כוחות בעלות הברית נכנסו להייגרלוך באפריל 1945, עצרו וחקרו מדענים וגילו את החומרים הגרעיניים. הייזנברג עצמו נתפס בשטח גרמני חודש לאחר מכן לפני שהוטס לאנגליה, שם הוחזק בבית מכסה.

המדען הגרמני ורנר הייזנברג ב־1933 (צילום: German Federal Archive, unknown author, CC-BY-SA 3.0)

לדברי גודסמית, מעבדות הגרעין הגרמניות היו "מצוידות היטב, אך בהשוואה לדברים שאנחנו עשינו בארצות הברית באותה תקופה, זה עדיין היה בקנה מידה קטן".

קוביות האורניום של הייזנברג והמים הכבדים שלו נשלחו לארצות הברית. רובם שימשו כנראה לתוכנית החימוש האמריקאית. קוואט משער שאחרות הגיעו לעובדים בפרויקט מנהטן כשלל מלחמה או כמזכרת. קובייה אחת, על פי הדיווחים, נמצאה בנחל בגרמניה, אחרי שככל הנראה הושלכה לשם על ידי הייזנברג עצמו. אחרת נמצאה במגירה בניו ג'רזי.

חלק הארי של כ־400 קוביות דיבנר הגיעו כנראה לשטחי ברית המועצות, ואחרות נמכרו בשוק השחור באירופה. כתריסר קוביות נמצאות היום כנראה בארצות הברית, באוספים פרטיים וציבוריים, בין היתר במכון הסמית'סוניאן ובהרווארד.

רוברטסון ושוונטס יכולים להישען רק על שמועות כשהם מנסים להבין איך הקובייה שלהם הגיעה בסופו של דבר למעבדה הלאומית, אבל הם מאמינים שהמחקר הפורנזי שלהם יכול להוכיח אם המוצא של הקובייה הוא בגרמניה הנאצית, ואולי אפילו לקבוע אם יצאה מהמעבדה של הייזנברג או של דיבנר.

ייתכן שיהיה קשה להוכיח בצורה חד משמעית את מקור הקוביות, אבל באמצעות ניתוח גילן, ההרכב שלהן והשוני בהן, ניתן לקבוע אם מקור החפץ הוא במעבדות הנאציות.

צוות החוקרים משתמש בתהליך תיארוך רדיומטרי – מדע העוסק במדידת זמן מדויקת – כדי לדעת מה הגיל של אותן קוביות אורניום ולהשוות אותן לתוכנית הנאצית. עד כה הם מצאו כי אחת הקוביות עשויה אורניום טבעי, בדומה לחומר ששימש בתוכנית.

קוביות אורניום מהמלאי הנאצי מוצגות במוזיאון בהייגרלוך (צילום: Felix König, Wikipedia, CC-BY 3.0)

הם גם מנתחים את הציפוי הכימי של הקוביות, דבר שיכול להעיד על המעבדה בהן יוצרו. אחת הקוביות הייתה מצופה בסטירן, מה שמוכיח כי נוצרה במעבדה של דיבנר. הצוות של הייזנברג ציפה את האורניום בציאניד. החוקרים ניתחו את הקוביות באמצעות המסת כמויות זעירות של פתיתי אורניום מהמשטחים החיצוניים של הקובייה.

"אם הם היו מצליחים", אומרת רוברטסון על המדענים הנאצים, "העולם היה מקום אחרי לגמרי"

עוד דבר שיכול להעיד איפה הקוביות יוצרו הוא גילן, אותו הם מנסים לקבוע. זאת משום שמאמצי הייצור של דיבנר והייזנברג התחילו בהפרש של שנה. קוביות אורניום טהור נדירות, אז אם גיל החומר, הציפוי והמזהמים יתאימו כולם לתוכנית הנאצית – החוקרים יוכלו לקבוע כמעט בוודאות ששם מקורן.

החוקרים מעידים כי הם נלהבים לעבוד על פרויקט כזה, אבל זוכרים היטב שהוא קשור לתקופה האפלה ביותר בתולדות האנושות. "אם הם היו מצליחים", אומרת רוברטסון על המדענים הנאצים, "העולם היה מקום אחרי לגמרי. אני מנסה לא להתעלם אף פעם מהעובדה הזאת".

עתה, בניגוד גמור לייעוד המקורי שלה, הקובייה של רוברטסון מסייעת לרשויות להילחם באיומים גרעיניים. נוסף על כך משמשת הקובייה לצרכים פדגוגיים, בין היתר הכשרת שוטרי גבול וסטודנטים. השיטות הפורנזיות החדשניות יוכלו גם לסייע בפיקוח על תוכניות גרעין בעולם.