Selon les historiens, le Projet Manhattan est né en réaction à la prétendue avance de l’Allemagne nazie dans la technologie nucléaire. Si leur réacteur n’a jamais réellement pris son envol, les spécialistes se divisent sur la proximité réelle atteinte — et la réponse pourrait être que les nazis n’étaient pas du tout proches de la criticité, selon une nouvelle étude.
Dans ce qu’ils qualifient d’« archéologie nucléaire », des chercheurs ont procédé à une revue de la littérature des documents historiques sur Uranprojekt—le programme nucléaire de l’Allemagne nazie—puis ont élaboré un modèle destiné à reproduire des mesures réalistes de ses progrès. Plus précisément, l’équipe s’est concentrée sur le B8, la dernière expérience uranifère allemande à grande échelle en 1945. Deux ans après la guerre, le concepteur du projet, Werner Heisenberg, affirmait que le réacteur aurait fonctionné avec un peu plus d’uranium. Or, l’évaluation la plus récente, publiée aujourd’hui dans PNAS Nexus, rejette cette estimation, soutenant que l’Allemagne nazie n’aurait pas non plus pu construire soit un réacteur à eau lourde, soit un réacteur à graphite.
« Notre nouvelle analyse nucléaire révèle que le B8 nécessitait environ deux fois plus d’uranium et 2,3 fois plus d’eau lourde pour atteindre la criticité, bien au-delà des estimations de Heisenberg », écrivent les auteurs, dont le physicien Patrick J. Park de l’Université Columbia et Timothy W. Koeth de l’Université du Maryland, respectivement, dans l’article. Ces chiffres sont comparés à ce que le B8 utilisait réellement.
Ceci signifie que les Nazis étaient loin du niveau nécessaire d’eau lourde pour maintenir une réaction en chaîne nucléaire. Pour mettre les choses en perspective, le B8 aurait nécessité environ deux fois plus d’eau lourde que Norsk Hydro — l’usine située en Norvège occupée par les nazis et qui alimentait le programme allemand — produisait pendant toute la guerre, selon l’étude.
Prendre du recul
C’est bien le Heisenberg qui supervisait le projet d’uranium allemand qui était le même Heisenberg qui a révolutionné la physique quantique moderne. (Si vous êtes curieux d’en savoir plus, je recommande Beyond Uncertainty de David Cassidy.) Heisenberg a rejoint les efforts nucléaires de l’Allemagne en 1939, un an après la découverte de la fission nucléaire. Il a dirigé huit grandes expériences explorant la faisabilité de générer de l’énergie à partir de l’uranium.
Selon l’article, les revers militaires ont conduit les Allemands à déprioriser la recherche nucléaire, et après la guerre leurs matériaux nucléaires « ont disparu dans les collections de renseignements américains ou soviétiques ou sur le marché noir ». Ce « laisser-aller » a laissé une marge à d’anciens collaborateurs comme Heisenberg pour présenter des affirmations techniques au sujet d’Uranprojekt qui ne pouvaient être vérifiées de manière indépendante, expliquent les chercheurs. Fait notable, Heisenberg soutenait dans un article publié dans Nature en 1947 que le B8 en particulier aurait réussi s’il avait obtenu « une quantité relativement faible d’uranium ».
Sicérieurement que ses opinions politiques, Heisenberg demeure sans conteste l’un des physiciens les plus brillants de son époque. Compte tenu de sa renommée, ses affirmations ont alimenté une division dans le discours des chercheurs modernes sur l’échec du programme nucléaire nazi, selon l’étude. Par ailleurs, le discours s’est surtout appuyé sur des documents historiques et non sur une réévaluation technique de ce qui paraissait scientifiquement envisageable, ajoutent les chercheurs—d’où la présente analyse.
À court de résultats
Pour l’étude, l’équipe a procédé à des analyses médico-légales et à de l’archéologie documentaire concernant l’uranium, l’eau lourde et les graphites de B8. Bien que les sources allemandes primaires omettent les spécifications chimiques, les chercheurs ont néanmoins pu parvenir à une estimation raisonnable fondée sur les techniques utilisées par des enquêtes antérieures sur des installations nucléaires d’après-guerre. L’équipe a ensuite construit trois modèles de simulation différents afin de recréer les conditions physiques de B8. Elle s’est également référée à des données provenant de projets contemporains comme le Chicago Pile 3 du Projet Manhattan, un réacteur modéré par l’eau lourde utilisant de l’uranium naturel, similaire à B8.
Dans l’ensemble, la dernière analyse indiquait que Heisenberg avait « largement sous-estimé » ce dont il avait besoin pour atteindre la criticité. À tout le moins, le B8 aurait nécessité de 1,9 à 2,7 fois plus d’uranium et de 2,1 à 2,4 fois plus d’eau lourde, selon l’étude. De plus, l’approvisionnement allemand en graphite, comme alternative à l’eau lourde, contenait trop d’impuretés pour soutenir un réacteur. Heisenberg pouvait être un physicien exceptionnellement intelligent, mais même lui aurait peiné à surmonter cette réalité.
« Plusieurs contrefactuels peuvent sembler envisageables si l’on ne considère que la demande totale par rapport à l’offre totale [en théorie], mais les réaliser pratiquement dans des conditions de guerre exigerait une prévoyance et une coordination quasi omniscientes », notent les chercheurs dans l’étude.
