Vào một ngày hè năm 2013, nhà vật lý Timothy Koeth tại Đại học Maryland bỗng nhận được món quà không ngờ từ người bạn thân Ninninger.

Đó là một khối kim loại hình lập phương có kích thước mỗi chiều khoảng 2 inch (4.68 cm), được bọc kín trong vài lớp giấy. Koeth ngay lập tức nhận ra nó vì đã từng xem qua những tấm hình trong một cuốn sách cũ về lịch sử hạt nhân. Ngoài ra, thư của Ninninger còn viết: “Lấy từ lò phản ứng chưa hoàn thiện của Hitler”.

Khối Uranium của Timothy Koeth. Ảnh: John T. Consoli
Khối Uranium của Timothy Koeth. Ảnh: John T. Consoli

Đức Quốc xã bắt đầu phát triển công nghệ hạt nhân sớm hơn người Mỹ gần hai năm, trước khi Thế chiến II nổ ra. Tháng 12/1938, nhà hóa học Otto Hahn và trợ lý Fritz Strassman lần đầu tiên khám phá ra hiện tượng phân hạch. Trong những thảo luận sôi nổi suốt bốn tháng sau đó, các nhà khoa học Đức đã gọi lò phản ứng hạt nhân là Uranmaschine (cỗ máy uranium), và thành lập nhóm Uranverein (câu lạc bộ Uranium).

Sau một vài thử nghiệm bước đầu tại Đại học Georg-August ở Göttingen, Hitler ra lệnh tấn công Ba Lan khiến nhiều nhà khoa học bị điều đi huấn luyện quân sự, còn Uranverein thì bị giải tán. Nhưng các lãnh đạo Đức Quốc xã lại tình cờ được nghe về năng lượng hạt nhân cùng tiềm năng ứng dụng của nó, vì thế họ đã cho tổ chức một hội thảo ở Berbin và mời những tên tuổi vật lý hàng đầu của đất nước như Walther Bothe, Siegfried Flügge, Hans Geiger, Otto Hahn, Werner Heisenberg, …

“Theo nguyên lý thì việc chế tạo bom nguyên tử sẽ tốn không dưới 5 năm. Mãi gần đây tôi mới báo cáo điều này với Quốc trưởng (tức Hitler) bởi thâm tâm không hề muốn ông ấy quá quan tâm và ra lệnh huy động mọi nguồn lực để làm ngay bằng được. Trong khi Speer (Bộ trưởng Khí tài và Vũ trang của Đức Quốc xã) cảm thấy nên bỏ qua dự án thì Quốc trưởng lại phản ứng rất khác”, Heisenberg phát biểu tại sự kiện.

Chính những công trình của Heisenberg đã đặt nền móng cho hầu hết các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực này. Ông đề xuất hai hướng tiếp cận chính trong việc xây dựng lò phản ứng, với cách làm nào cũng gặp phải một số khó khăn nhất định. Thứ nhất là sử dụng Uranium đã làm giàu và nước thông thường làm chất điều tiết; hai là dùng Uranium tự nhiên và nước nặng hoặc than chì có độ tinh khiết cực cao (làm chất điều tiết). Vì nhiều lý do, nhóm phát triển đã chọn phương án hai. Để kiểm chứng tính hiệu quả của nó, các nhà khoa học đã nghiên cứu chế tạo một lò phản ứng thử nghiệm từ 664 khối Uranium tự nhiên được buộc lại với nhau bằng dây cáp máy bay, sau đó nhấn chìm chúng trong một bể nước nặng được che chắn bằng than chì nhằm tránh sự tiếp xúc với bức xạ. Đó chính là nguyên mẫu lò phản ứng B-VIII, được xây dựng trong một hang động bí mật ở Haigerloch, miền Nam nước Đức, trong khoảng thời gian từ tháng 2-04/1945, ngay trước khi chiến tranh kết thúc tại chiến trường châu Âu.

Nguyên mẫu lò phản ứng B-VIII được phục dựng tại bảo tàng Atomkeller-Museum, Haigerloch. Ảnh: LepoRello/Wikimedia Commons.
Nguyên mẫu lò phản ứng B-VIII được phục dựng tại bảo tàng Atomkeller-Museum, Haigerloch. Ảnh: LepoRello/Wikimedia Commons.

Vào những ngày cuối cùng, khi quân Đồng Minh áp sát và bao vây nước Đức, các nhà khoa học trong nhóm của Heisenberg đã khẩn trương tháo dỡ B-VIII, đem chôn các khối uranium tại một cánh đồng gần đó, đổ nước nặng vào lại thùng và phi tang những tài liệu quan trọng. Bản thân Heisenberg còn tự mình tẩu thoát bằng xe đạp và mang theo vài khối Uranium trong balô. Tuy nhiên, quân Đồng minh vẫn tìm thấy những khối bị chôn giấu và vận chuyển chúng tới Mỹ.

Các phân tích sau này đều cho thấy lò phản ứng của người Đức vẫn chưa đạt đủ công suất do thiếu nguyên liệu (Uranium). Như Heisenberg hồi tưởng: “Hệ thống hãy còn quá nhỏ để duy trì phản ứng phân hạch một cách độc lập, nhưng chỉ cần điều chỉnh một chút về mặt kích thước là nó hoàn toàn có thể bắt đầu sản xuất năng lượng.” Trên thực tế, Đức Quốc xã đã có sẵn một nguồn bổ sung dồi dào với hơn 400 khối Uranium khác có kích thước và hình dạng tương tự, vốn đang được sử dụng cho một lò phản ứng thử nghiệm khác. Nếu gộp tất cả các nguồn lực lại, chắc hẳn họ đã tiến gần hơn tới mục tiêu chế tạo thành công một lò phản ứng thực thụ, hay thậm chí cả vũ khí.

Thành viên trong nhóm Alsos của Quân đội Mỹ, thực hiện sứ mệnh tìm kiếm các khối Uranium bị chôn giấu trên cánh đồng. Ảnh: Samuel Goudsmit.
Thành viên trong nhóm Alsos của Quân đội Mỹ, thực hiện sứ mệnh tìm kiếm các khối Uranium bị chôn giấu trên cánh đồng. Ảnh: Samuel Goudsmit.

Trong thời Chiến tranh Lạnh, những khối Uranium bị thất lạc đã tạo nên một cơn sốt trên thị trường chợ đen ở Đông Âu. Các đầu mối liên lạc của Mỹ thường xuyên nhận được những lời đề nghị theo kiểu: nếu không muốn phóng xạ rơi vào tay đối thủ thì hãy trả hàng trăm ngàn USD tiền chuộc. Song người trục lợi thật ra không hề biết đó chỉ là Uranium thô, chưa qua làm giàu, và do đó chẳng có mấy giá trị (khoảng 6 USD/pound). Phần lớn các khối kim loại này cuối cùng đều được Liên Xô mua lại.

Không nhiều người biết rõ số phận của những khối Uranium được chuyển đến Mỹ. Một phần [lớn] có thể đã bị đem tới Phòng Thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge, nung chảy và xử lý để chế tạo thành vũ khí hạt nhân. Ngoài Timothy Koeth, Viện Smithsonian, Đại học Harvard, … và nhiều nhà sưu tập khác được ghi nhận là cũng đang nắm giữ một vài khối. “Chúng là đại diện tiêu biểu của một thời kỳ sơ khai, khi các nhà khoa học đang dò dẫm khám phá thế giới hạ nguyên tử. Việc tìm ra những khối Uranium và chắp nối các dữ kiện sẽ cung cấp cho chúng ta một cái nhìn toàn cảnh về những thứ suýt bị lãng quên nhưng có vai trò hết sức quan trọng trong lịch sử, thậm chí còn định hình cả thế giới hiện tại như chúng ta thấy”, Koeth nói.

Cận cảnh những khối Uranium treo lơ lửng tại Haigerloch. Ảnh: Felix King/Wikimedia Commons.
Cận cảnh những khối Uranium treo lơ lửng tại Haigerloch. Ảnh: Felix King/Wikimedia Commons.

Ngày nay ở Haigerloch, trong hang động nơi các nhà khoa học Đức Quốc xã xây dựng lò phản ứng còn đang dang dở, có một bảo tàng mang tên Atomkeller - mở cửa từ năm 1980 và trưng bày toàn bộ lịch sử nghiên cứu nguyên tử của nước Đức kể từ thời Otto Hahn. Tại đó có bản sao phục dựng của nguyên mẫu B-VIII và một vài khối Uranium còn sót lại treo lơ lửng.