Es war der Moment, auf den Werner Heisenberg und Robert Döpel hingearbeitet hatten: Im Juni 1942 gelang den Physikern in einem Leipziger Kellerlabor der erste experimentelle Nachweis einer Neutronenvermehrung. Doch der wissenschaftliche Durchbruch schlug binnen Stunden in ein Desaster um. Was als Pionierarbeit der Kernforschung begann, endete im weltweit ersten Reaktorunfall der Geschichte.
Es ist der späte Nachmittag des 23. Juni 1942. In der Leipziger Linnéstraße 5, im Physikalischen Institut der Universität, arbeiten Werner Heisenberg und Robert Döpel an einem Projekt, das die Welt verändern soll: der „Uranmaschine“. Was als wissenschaftlicher Durchbruch beginnt – der erste Nachweis einer Neutronenvermehrung weltweit – endet in einer Katastrophe, die heute als erster dokumentierter Atom-Störfall der Geschichte gilt.
Werner Heisenberg gilt damals als „Jahrhundertgenie“ der Physik. 1927 kommt er an die Universität Leipzig und wird im Alter von 26 Jahren Professor für Theoretische Physik. Mit nur 32 Jahren erhält er den Nobelpreis. „Heisenberg war die überragende Figur als theoretischer Physiker in Deutschland“, sagt Historiker Rainer Karlsch dem MDR 2012 in einer Doku über den Vorfall. „Er war weltweit anerkannt, genoss eine außerordentliche Reputation.“
Der weltweit erste Kernreaktor
Um seine Theorie der nuklearen Kettenreaktion zu beweisen, beauftragt Heisenberg Robert Döpel. Der aus Thüringen stammende Experimentalphysiker soll einen Apparat zur Kernspaltung von Uran bauen – eine so genannte „Uranmaschine“. Döpels Aufzeichnungen von damals werden heute im Leipziger Universitätsarchiv aufbewahrt.
Dass in Leipzig Anfang der 1940er-Jahre, mitten im Zweiten Weltkrieg, Atomforschung betrieben wird, ahnt zu der Zeit niemand. Noch weniger, dass es dabei um den weltweit ersten Kernreaktor geht. Im Rahmen des „Uranprojekts“ forschen die deutschen Physiker an der Nutzung der Kernspaltung. In einem Nachkriegsinterview wird Werner Heisenberg sagen: „Wir sahen eigentlich vom September 1941 an eine freie Straße zur Atombombe vor uns.“
Das Experiment mit dem Uran
In Leipzig haben Heisenberg und Döpel den Versuch „L-IV“ aufgebaut: Eine Aluminiumkugel, gefüllt mit 750 Kilogramm Uranerzpulver, aus Gründen der Geheimhaltung verschlüsselt als „Präparat 38“. Im Inneren der Kugel befinden sich mehrere voneinander getrennte Kammern. Der mittlere Hohlraum ist gefüllt mit schwerem Wasser als Moderator. In der zweiten Kammer folgt eine Schicht Uranerzpulver. Danach wieder schweres Wasser und außen erneut eine vier Zentimeter dicke Schicht Uranerz.
Kurz zuvor hatten die Messungen gezeigt, dass die Maschine tatsächlich mehr Neutronen produzierte, als sie verbrauchte. Es war der Beweis, dass eine selbsterhaltende Kettenreaktion möglich ist.
Die Katastrophe: Es brennt!
Doch die Freude über den Erfolg währt nur kurz. Eines Tages beobachtet Döpel das Aufsteigen von Gasbläschen aus der Uranmaschine im Wasser, der Test ergibt: Es ist Wasserstoff.
Als der Mechanikermeister Werner Paschen auf Geheiß der Forscher am 23. Juni gegen 15:15 Uhr den Deckel eines Füllstutzens öffnet, strömt Luft in das Innere der Apparatur. Das Uranmetallpulver, das durch undichte Verschraubungen feucht geworden war, reagiert heftig mit dem Luftsauerstoff. Es kommt zu einer chemischen Reaktion, die gewaltige Hitze freisetzt. Stichflammen schießen empor, Funken sprühen durch das Labor, und die Kugel heizt sich extrem auf.
Gegen Abend spitzt sich die Lage immer mehr zu. Um Druck abzulassen, soll die Maschine aufgemeißelt werden. Doch dann geschieht das Ungeheuerliche: Eine zweite Explosion, noch gewaltiger als die erste, treibt die Wissenschaftler in die Flucht. Heisenberg und Döpel müssen fliehen und die Feuerwehr rufen.
Feuerwehr im „atomaren Feuer“
Gegen 18 Uhr geht der Notruf bei der Leipziger Berufsfeuerwehr ein. 22 Männer rücken aus, ohne zu wissen, was sie im Keller der Universität erwartet. Die Physiker informieren sie zwar über einen „Laborbrand“, doch das Wort „Uran“ sagt den Feuerwehrmännern damals nichts. Ohne Schutzanzüge oder Atemmasken versuchen sie, den Brand zu löschen. Doch Wasser macht alles nur schlimmer: Es reagiert mit dem heißen Uran und setzt Wasserstoff frei, was zu weiteren Explosionen führt.
Erst nach zwei Tagen gelingt es, die Lage mit Eiweißschaum unter Kontrolle zu bringen. Die Uranmaschine ist nur noch ein Klumpen aus Schlamm und geschmolzenem Aluminium.
Ein Warnschuss für die Zukunft
Glücklicherweise blieb eine großflächige radioaktive Verseuchung aus. Da das Uran nicht angereichert war, war die Strahlung milliardenfach geringer als bei modernen Reaktorunfällen. Dennoch atmeten die Einsatzkräfte giftige Urandämpfe ein – die langfristigen gesundheitlichen Folgen und ob Einsatzkräfte während des Brands zu Schaden kamen, blieb aufgrund vernichteter Protokolle ungeklärt.
Der Unfall von 1942 beendete die Kernforschung in Leipzig vorzeitig. Er steht heute als mahnendes Symbol am Anfang des Atomzeitalters: als Beweis für das enorme Potenzial dieser Energiequelle, aber auch für ihre unberechenbaren Gefahren. Während Enrico Fermi wenige Monate später in Chicago den ersten kontrollierten Reaktor in Gang setzte, blieb Leipzig der Ort des ersten nuklearen Scheiterns.
Quellen: MDR, Universität Leipzig
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