Nukleare Archäologie Historisches Plutonium auf der Müllkippe

Auf einem Gelände im US-Bundesstaat Washington ist die zweitälteste Probe künstlich hergestellten Plutoniums aufgetaucht. In den 40er Jahren wurden hier Atomwaffen produziert.

Von C. Schrader

Auf den ersten Blick hätte es auch eine Milchflasche sein können: ein Glaskrug von einer Gallone Inhalt, in dem eine weißliche Flüssigkeit schwappte. Doch die Arbeiter dachten sofort an eine gefährlichere Flüssigkeit. Schließlich hatten sie die Flasche in einem verrosteten Panzerschrank mit einer Innenverkleidung aus Beton gefunden, vergraben am "schmutzigsten Ort der Welt".

Diesen Namen trägt ein Gelände in Hanford im US-Bundesstaat Washington, wo die Amerikaner seit dem Zweiten Weltkrieg Atomwaffen produziert und die entstehenden Rückstände achtlos verscharrt hatten. Bei der Sanierung des Geländes hatten die Arbeiter außer verstrahlen Gabelstaplern auch den Safe gefunden.

Auf der Flasche lasen sie "Walt's Group" und "Wastes for recovery" (Abfall zur Rückgewinnung), wie eine Lokalzeitung berichtet. Sie reichten die Flasche an Jon Schwantes vom Pacific Northwest National Laboratory weiter. Sein Büro ist ohnehin nur wenige hundert Meter vom Fundort entfernt.

Er fand ein halbes Gramm Plutonium in der Flasche - und ist nun ziemlich sicher, die zweitälteste Probe des künstlich hergestellten, radioaktiven Schwermetalls zu besitzen (Analytical Chemistry, Bd.81, S.1297, 2009). Er spricht von "nuklearer Archäologie", denn sein Team hat das Rätsel der Probe durch Analysen an den besten Geräten seiner Zunft und durch das Wühlen in alten Archiven gelöst.

Die chemische Analyse zeigte zunächst, dass das Plutonium etwa 1945 entstanden sein muss. Und sein Fingerabdruck, also das Verhältnis verschiedener Varianten des Metalls, wies auf einen kleinen Reaktor als Entstehungsort hin. Die weiteren Details fand Schwantes' Team in alten Archiven.

Die rekonstruierte Geschichte reicht ins Jahr 1944 zurück. Die Amerikaner arbeiteten damals im Manhattan-Projekt an Atombomben, weil sie fürchteten, die deutschen Forscher produzierten solche Waffen für Nazi-Deutschland.

In Hanford entstanden darum große Reaktoren, die Plutonium erzeugen sollten, und eine chemische Fabrik, um das Bombenmaterial aus dem Rohstoff Uran zu isolieren. Diese Anlage lieferte 1945 das Material für den ersten Bombentest, die Trinity-Explosion am 16. Juli, und den Sprengsatz "Fat Man", der am 9. August Nagasaki verwüstete.

Einfach verbuddelt

Ende 1944 jedoch war in Hanford die Chemie-Fabrik mit dem Codebuchstaben T fertig geworden, die das Plutonium isolieren sollte, bevor der lokale Reaktor B Rohmaterial dafür liefern konnte. Die Betreiber bestellten also Proben aus einem Versuchsreaktor in Oak Ridge, Tennessee, um die Anlage T zu testen.

Tatsächlich passt der nukleare Fingerabdruck des Plutoniums in der Flasche zur Anlage in Oak Ridge, wie Computersimulationen bestätigen. Das Plutonium kann daher nur am 9. Dezember 1944 isoliert worden sein. Da lief die T-Fabrik in Hanford zum ersten Mal. Später wurde sie stets aus lokalen Reaktoren gefüttert.

Dass das halbe Gramm Plutonium nicht für eine Bombe verwendet wurde, ist offenbar Zufall. Der Panzerschrank mit der Glasflasche war irgendwann radioaktiv verseucht worden. Historische Dokumente zeigten, dass 1951 ein solcher Safe einfach verbuddelt wurde. Zuvor hatte er einem Wissenschaftler namens Watt (nicht Walt) gehört, der die T-Fabrik in Hanford optimieren sollte.

"Diese Arbeit zeigt sehr gut, wie Analysen in der nuklearen Forensik ablaufen und wie kompliziert sie sind", sagt Maria Wallenius vom Institut für Transurane, das die EU-Kommission in Karlsruhe betreibt. Normalerweise könnten die Forscher aus Sicherheitsgründen nicht darüber sprechen, wie sie strahlendes Material aus unbekannter Quelle untersuchen. Die Analyse des Plutoniums aus Hanford habe der Öffentlichkeit "einen seltenen Blick" hinter die Kulissen seiner Zunft eröffnet, sagt Schwantes.