در ماه‌های پایانی جنگ جهانی دوم، گروهی از برترین دانشمندان آلمانی به کوشش‌های بی‌وقفه‌ای برای ایجاد سلاح هسته‌ای مشغول بودند. این پروژه، که به پروژه اورانیوم (Uranprojekt) معروف گردید، تحت نظر فیزیکدان نامدار و برنده جایزه نوبل، ورنر هایزنبرگ انجام می‌گرفت. با این حال، شواهد جدید نشان می‌دهد که این کشور با وجود تمامی تلاش‌های خود، هنوز به هدف مورد نظر نزدیک نبوده است.
پروژه اورانیوم آلمان نازی و راکتور B8
فقط چند ماه پس از آنکه اولین مشاهدات آزمایشی شکافت هسته‌ای در سال ۱۹۳۹ انجام شد، آلمان تحقیقات خود را در زمینه کاربردهای عملی این پدیده تحت عنوان «پروژه اورانیوم» آغاز کرد. با آغاز جنگ جهانی دوم در سپتامبر آن سال، این تحقیقات به سمت اهداف جنگی و تخریبی متمایل شد. تعدادی راکتور اولیه تحت عنوان «پایل» در لایپزیگ، برلین و گوتو برای بررسی این پدیده طراحی و ساخته شدند.
راکتور شماره ۸ برلین، که با نام B8 شناخته می‌شد، به عنوان پیشرفته‌ترین راکتور هسته‌ای آلمان در نظر گرفته می‌شد. این ساختار از ۶۶۴ مکعب اورانیوم تشکیل شده بود که به صورت حلقه‌های هم مرکز درون حوضچه‌ای پر از آب سنگین قرار گرفته و با دیواری از گرافیت احاطه شده بود. هدف اصلی این بود که با استفاده از آب سنگین برای کاهندگی سرعت نوترون‌ها و به کارگیری گرافیت به عنوان بازتاب دهنده آن‌ها، یک واکنش زنجیره‌ای پایدار به وجود آورند که منجر به تولید ایزوتوپ پلوتونیوم-۲۳۹ شود. اما حتی در آستانه ورود نیروهای متفقین به پایتخت آلمان، این راکتور به آستانه ۱۰۰ درصد بحرانی نرسید.
کمبود مواد؛ علت اصلی ناکامی پروژه بمب اتم
ورنر هایزنبرگ در مقاله‌ای که در سال ۱۹۴۷ در نشریه «نیچر» منتشر کرد، ادعا نمود که راکتور B8 به دلیل «نبود کفایت» اورانیوم و آب سنگین از آغاز یک واکنش زنجیره‌ای پایدار بازمانده و تنها به مقدار کمی اورانیوم اضافی نیاز داشت. اما بررسی‌های صورت گرفته به سرپرستی تیموتی کوئث، دانشمند مواد از دانشگاه مریلند، نشان می‌دهد که پروژه هایزنبرگ به واقع هیچ شانسی برای موفقیت نداشت.
بر اساس نتایج این تحقیق، آلمان در آن زمان به ۲۰ درصد اورانیوم بیشتری و همچنین ۸۰ درصد آب سنگین بیشتری نیاز داشت که در دسترس نبود. تحلیل‌های گسترده‌تر با بررسی دو مکعب اورانیوم باقی‌مانده و مستندات تاریخی نشان داده که محاسبات هایزنبرگ صحیح بوده و ضریب تکثیر نوترون B8 قدری کمتر از ۱۰۰، که برای یک واکنش خودپایدار ضروری بود، بوده است. این آزمایش برای عمل کردن به دو برابر اورانیوم و بیش از دو برابر آب سنگین نیاز داشت. عرضه آب سنگین آلمان نیز مستقیماً از یک کارخانه در نروژ تامین می‌شد که در سال ۱۹۴۴ نابود گردید. گروه تحقیقاتی دریافت که به سادگی هیچ‌یک از این مواد به میزان کافی در راکتورهای مختلف توزیع نشده بود. حتی با در نظر گرفتن تغییرات در آزمایش برای جایگزینی آب سنگین با لایه‌ای از گرافیت، به دلیل کیفیت پایین مواد موجود، پروژه با شکست مواجه می‌شد. بدین ترتیب، آلمان نازی هرگز دارای فرصت واقعی برای تولید یک بمب اتمی نبوده است.