Nhóm nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương tại Washington đang tiến hành xác định nguồn gốc các khối uranium bí ẩn ở Mỹ. Đây là những khối phóng xạ từng được Đức Quốc xã sử dụng để xây dựng chương trình hạt nhân. Bằng kỹ thuật pháp y hạt nhân, nhóm nghiên cứu đã tiến gần hơn đến kết quả xác định nguồn gốc của khối phóng xạ. Đến nay, chưa ai có thể khẳng định chắc chắn con đường đến Mỹ của những khối phóng xạ này.
Khối uranium hình lập phương được bảo quản trong hộp bảo vệ tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương, bang Washington (Ảnh: Andrea Starr/Pacific Northwest National Laboratory)
Đầu tuần này, kết quả nghiên cứu của nhóm được trình bày tại hội thảo của Hiệp hội Hóa học Mỹ. Từ năm 1939 đến năm 1945, Đức Quốc xã đã xây dựng chương trình hạt nhân của riêng mình với hai nhóm nghiên cứu. Nhóm đầu tiên được dẫn dắt bởi Werner Heisenberg và nhóm thứ hai do Kurt Diebner chỉ đạo. Cả hai nhóm đều tiến hành thiết kế và xây dựng các lò phản ứng hạt nhân với mục đích chế tạo bom nguyên tử. Sau cuộc chiến, rất nhiều khối phóng xạ được gửi đến Mỹ và chuyển đến các trường đại học, cũng như các cơ sở tư nhân, thông qua cả các kênh chính thức và không chính thức.
Nhìn chung, những khối phóng xạ này đều không có lịch sử nguồn gốc rõ ràng. Có nghĩa là chúng ta không thể kiểm tra chúng đã đi qua bao nhiều đời chủ và thời điểm chuyển giao. Nhóm nghiên cứu cho rằng có khoảng 1.000 đến 1.200 khối phóng xạ trong các lò phản ứng hạt nhân của Đức Quốc xã, nhưng hiện nay chỉ mới tìm thấy 12 khối. Hiện tại, nhóm đang tìm cách truy xuất nguồn gốc của khối phóng xạ tìm thấy ở bang Washington và một vài nơi khác.
“Chúng ta không biết chắc chắn rằng những khối phóng xạ này có thuộc về chương trình hạt nhân của Đức hay không, nên chúng tôi muốn xác nhận điều này đầu tiên. Sau đó, chúng tôi muốn so sánh sự khác nhau giữa những khối phóng xạ để xem xem liệu có thể phân loại chúng theo từng nhóm nghiên cứu cụ thể đã tạo ra chúng hay không”, Jon Schwantes, điều tra viên chính của dự án, cho biết trong một thông cáo của Hiệp hội Hóa học Mỹ.
Các nhà khoa học Đức đã tập trung nghiên cứu sự phân hạch hạt nhân, là quá trình bắn phá một hạt nhân nặng bằng neutron khiến nó mất ổn định và phân rã, đồng thời giải phóng năng lượng. Nhóm của Heisenberg hy vọng rằng họ có thể tác động một khối uranium ngâm trong nước nặng để tạo ra plutonium cho bom nguyên tử. Khối phóng xạ của Đức Quốc xã có hình lập phương với kích thước mỗi cạnh khoảng 5cm, chúng được treo bằng cáp ở 3 góc và ngâm trong nước; may mắn là thí nghiệm này đã thất bại.
Và sau đó, họ đã không còn đủ thời gian để nghiên cứu. Năm 1945, lực lượng của Anh và Mỹ đã thu được các khối uranimum liên quan đến thí nghiệm này và gửi khoảng 600 khối về Mỹ. Một số khối uranium đã biến mất từ khi đó. Một số khác, như khối uranium tại Washington, lại có xuất sứ không rõ ràng. Một nghiên cứu được thực hiện tại trường Đại học Maryland đã đưa ra một mẫu ghi chú khá thú vị và được công bố vào năm 2019 bởi các công tác viên của dự án hiện tại. Mẫu ghi chú có nội dung khá đơn giản: “Được lấy từ lò phản ứng mà Hitler tìm cách xây dựng. Quà tặng của Ninninger”.
Nininger (tên trong mẫu ghi chú bị sai chính tả) là quản lý tạm thời của Khu dự án Manhattan tại Murray Hill, Manhattan. Và ông đã tặng một khối lập phương (mua lại từ nơi làm việc) cho một người bạn của mình, người này lại tặng lại cho một người bạn khác, và sau đó được tặng lại cho cộng tác viên hiện tại của dự án, là Timothy Koeth, nhân ngày sinh nhật của ông.
Quân đội Mỹ và Anh tháo rời lò phản ứng hạt nhân đang xây dựng của Đức Quốc xã tại Haigerloch vào tháng 4/1945 (Ảnh: Wikimedia Commons)
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phép đo phóng xạ để xác định tuổi của 3 khối uranium, đây là phép đo lượng vật liệu phóng xạ và những chất mà chúng phân rã thành. Vì các khối uranium bắt đầu phân rã từ khi được đúc thành, nên bên trong chúng hiện có một lượng thorium và protactinium.
Brittany Robertson, nhà hóa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương, cùng một cộng sự khác đã sử dụng phép đo phóng xạ để xác định từng phần tử có trong khối phóng xạ và nồng độ tương đối của chúng, kết quả thu được có thể giúp các nhà khoa học xác định được thời điểm các khối uranium này được tạo ra. Mặt khác, các tạp chất có trong khối phóng xạ có thể chứa dấu vết của những nguyên tố đất hiếm khác, thông tin này có thể giúp các nhà khoa học tìm ra nơi khai thác uranium.
“Mục đích đầu tiên chỉ đơn giản là xác nhận nguồn gốc của 3 khối phóng xạ mà chúng tôi đang nghiên cứu, ước tính tuổi của chúng rơi vào khoảng đầu hoặc giữa những năm 1940”, Schwantes trả lời Gizmodo qua email. “Nếu phương pháp xác định tuổi của chúng tôi cực kỳ chính xác, nó có thể giúp xác định những khối phóng xạ này được lấy từ phòng thí nghiệm của Heisenberg hay của Diebner vì ngày thực hiện nghiên cứu của họ khác nhau (cách nhau khoảng 1 năm)”.
Phép đo phóng xạ hoạt động trong một dòng thời gian ngắn, cho phép các nhà nghiên cứu biết được rằng các khối phóng xạ được tạo ra trong khoảng những năm 1940. Họ không khẳng định được các khối này thuộc về phòng thí nghiệm của Heisenberg hay của Diebner (hoặc không phải cả hai, dù rất khó có khả năng này). Schwantes cho biết việc tìm ra nguồn gốc của các khối phóng xạ là “mục tiêu lâu dài”, ít nhất, nhóm cần xác nhận được rằng các khối phóng xạ này là của Đức Quốc xã – điều mà họ luôn cho là đúng nhưng chưa có đủ thông tin để xác nhận.