Das gescheiterte japanische Atomwaffenprogramm und die F-Go-Operation
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Während des Zweiten Weltkrieges verfolgten mehrere Nationen die Entwicklung von Kernwaffen, wobei das japanische Kaiserreich oft übersehen wird. Trotz erheblicher Ressourcen und wissenschaftlicher Kompetenz scheiterte das Vorhaben der japanischen Streitkräfte, eine Atombombe zu konstruieren. Die Gründe hierfür waren vielfältig und reichten von internen Rivalitäten zwischen den Teilstreitkräften bis hin zu gravierenden Materialengpässen. Eine detaillierte Betrachtung dieser historischen Ereignisse offenbart nicht nur die technischen Herausforderungen, sondern auch die strukturellen Probleme innerhalb des japanischen Militärs.
Die parallelen Forschungsanstrengungen der japanischen Marine
Das Scheitern des Ni-Go-Vorhabens bedeutete keinesfalls das Ende der japanischen Bemühungen um Atomwaffen. Die japanischen Streitkräfte hatten vorsorglich nicht alle Ressourcen auf eine einzige Forschungsrichtung konzentriert. Parallel zu anderen Initiativen arbeiteten Bunsaku Arakatsu und das Schiffbauamt intensiv an der Entwicklung von Kernwaffen. Diese parallelen Strukturen sollten die Erfolgschancen erhöhen und das Risiko eines kompletten Scheiterns minimieren.
Die wissenschaftliche Autorität von Professor Arakatsu
Bunsaku Arakatsu gilt als einer der einflussreichsten Kernphysiker Japans in dieser Epoche und wurde nur von Yoshio Nishina übertroffen. Nach allen verfügbaren Informationen war Arakatsu der ideale Kandidat für diese anspruchsvolle Aufgabe. Wie sein Kollege Nishina absolvierte auch Professor Arakatsu in den zwanziger Jahren ein Hochschulstudium in Europa. Zunächst studierte er an der Berliner Universität als Schüler und späterer Freund von Albert Einstein. Anschließend setzte er seine Ausbildung an der Technischen Hochschule in Zürich fort und beendete sie am Cavendish Laboratory in Cambridge. Neben seinen Arbeiten über den Zerfall leichter Kerne konstruierte Arakatsu im Jahre neunzehnhunderteinundvierzig sein eigenes funktionierendes Zyklotron.
Die Suche nach alternativen Energiequellen für die Kriegsmarine
Die japanische Marine beschäftigte sich zunächst mit der Kernenergie, die damals eine junge und esoterische Wissenschaft darstellte. Man wollte herausfinden, ob diese Technologie eine brauchbare Energiequelle für Kriegsschiffe und andere Marinefahrzeuge bieten könnte. Die Marine benötigte nach dem verhängnisvollen Ölembargo gegen Japan dringend einen Ersatz für Erdöl. Ein schicksalhafter Artikel, auf den Oberleutnant Murata in der Fachzeitschrift Nitrocellulose stieß, weckte das Interesse der Marine an der Entwicklung von Kernwaffen. Diese Initiative ging dann in das Atomenergieprojekt des Schiffbauamtes über. Dies ist nicht zu verwechseln mit dem kurzlebigen Ausschuss, der vom Nationalen Forschungsrat in Auftrag gegeben wurde und eine eigenständige Operation der Marine darstellte.
Die bewusste Geheimhaltung innerhalb der Forschungsstrukturen
Der Ausschuss, dem auch Nishina selbst angehörte, wurde absichtlich nicht in die Marine-Operation eingeweiht. Dadurch erfuhr er zwei Jahre lang nichts von Arakatsus Forschungsprojekt. Das Projekt des Schiffbauamtes wurde im Mai neunzehnhundertdreiundvierzig offiziell wiederbelebt. Dies geschah kurz nachdem Agenten des Auslandsnachrichtendienstes des Ministeriums glaubwürdige Informationen über das rasche Fortschreiten des Kernwaffenprogramms der Vereinigten Staaten gefunden hatten. Als alle Fragen geklärt waren, erhielten Arakatsu und sein Team an der Universität Kyoto eine beträchtliche Summe als Vorschuss. In anderen Berichten wurde dem Team sogar eine noch höhere Summe gewährt, was deutlich mehr war als die bescheidene Finanzierung, mit der sich das Team zwei Jahre zuvor begnügen musste.
Die Bezeichnung und Methodik des F-Go-Projektes
Die Operation wurde offiziell als F-Go-Projekt bezeichnet. Ähnlich wie bei der Bezeichnung von Nishinas Projekt ist fraglich, wofür das F in F-Go stand. Einige Quellen behaupten, das F stehe für Fluorid wie in Uranhexafluorid. Andere meinen, das F sei die Abkürzung für Spaltung. Im Gegensatz zur thermischen Diffusionsmethode des Ni-Go-Projektes setzte das F-Go-Projekt auf Zentrifugen für gasförmiges Uran. Arakatsus Team glaubte, dass diese Methode für die Isotopentrennung von Uran-235 besser geeignet sei.
Die Hierarchie und die beteiligten Wissenschaftler
Arakatsu unterstand direkt Konteradmiral Nitta Shigeru und Oberleutnant Kitagawa Tetsuzo. Inwieweit Murata nach der Wiederaufnahme des Projektes beteiligt war, bleibt unklar. Im Universitätslabor war Arakatsus engster Mitarbeiter ein junger und aufgeweckter Masterstudent namens Sakae Shimuzu, der fünfundzwanzig Jahre jünger war als sein Mentor. Weitere bemerkenswerte Mitglieder von Arakatsus Team waren der spätere Nobelpreisträger und Nishinas ehemaliger Schüler Doktor Yukawa. Ebenso gehörte der RIKEN-Forscher Doktor Asao Sugimoto zum Team. Doktor Minoru Kobayashi, Experte für Teilchenphysik und theoretische Physik an der Universität Osaka, war ebenfalls beteiligt. Zudem wirkte Doktor Shoichi Sakata mit, der für das nach ihm benannte Sakata-Modell, die PMNS-Matrix, die Zwei-Mesonen-Theorie und das viel gepriesene Werk über theoretische Physik bekannt war.
Die seltenen Begegnungen zwischen den Konkurrenten
Obwohl Arakatsu und Nishina gemeinsame Ziele verfolgten, trafen sie sich merkwürdigerweise nur wenige Male. Eine dieser seltenen persönlichen Begegnungen fand Ende neunzehnhundertdreiundvierzig statt. Arakatsu und andere hochrangige Persönlichkeiten des Fachgebietes besuchten das RIKEN. Sie wollten die tadellosen neuen Anlagen im kürzlich errichteten Gebäude neunundvierzig bewundern. Kurz nach der Führung zogen sich Arakatsu und Nishina in eine Ecke zurück. Sie tauschten sich kurz über die Isotopentrennung von Uran aus.
Die Rivalität zwischen Heer und Marine behindert den Fortschritt
Die internen Streitigkeiten innerhalb der Streitkräfte, insbesondere die tief verwurzelten Spannungen zwischen dem Heer und der Marine, behinderten zweifelsohne den Fortschritt des japanischen Atombombenprojektes. Erst im Herbst neunzehnhundertvierundvierzig legten die beiden Teilstreitkräfte ihre Differenzen beiseite. Sie schlossen sich zusammen, um das nukleare Wissen des Kaiserreiches voranzubringen. Um die lang erwartete Allianz zwischen den beiden Waffengattungen einzuleiten, wurde das Komitee zur Durchsetzung der Technologie des Heeres und der Marine gegründet. Hauptmann Mitsui, der die erste Version des F-Go-Projektes mitbegründet hatte, wurde mit der allgemeinen Planung dieser Zusammenarbeit beauftragt.
Die schwierige Kooperation zwischen den Teilstreitkräften
Zum Leidwesen aller beteiligten Forscher verlief die Zusammenarbeit von da an alles andere als reibungslos. Das Heer und die Marine waren sich unter anderem in Bezug auf Budgetfragen, Untersuchungstechniken und Forschungsprioritäten nicht einig. Doch schließlich, nach mehr als einem Jahr zielloser Verhandlungen, einigten sich die zerstrittenen Parteien auf einen Kompromiss. Im Frühjahr neunzehnhundertfünfundvierzig räumten die Marinebeamten ein, dass die am RIKEN durchgeführten Forschungen umfangreicher waren. Sie erkannten an, dass das Wissen und die technischen Fähigkeiten des Personals im Vergleich zu denen der Universität Kyoto ein höheres Niveau besaßen. Die Marine und damit auch Arakatsus Team erklärten sich bereit, gegenüber Nishinas Mannschaft die zweite Geige zu spielen. Während Arakatsus Team seine eigenen Studien über Zentrifugen fortsetzen würde, sollte es die RIKEN-Forscher bei Bedarf vorrangig unterstützen.
Die Ablenkung durch Nebenaufgaben verzögert die Forschung
Abgelenkt durch die Nebenprojekte, die ihnen von den RIKEN-Wissenschaftlern ständig zugewiesen wurden, fiel es Arakatsus Team schwer, auch nur die Grundlagen für ihre Forschungen zur Zentrifugaltrennung zu schaffen. Dieses Verfahren ist auch als Ultrazentrifugation bekannt. Die Arbeit ging mühsam voran, aber Arakatsu stellte schließlich den ersten Entwurf seiner Pläne für eine Ultrazentrifuge fertig. Diese sollte mit sechzigtausend Umdrehungen pro Minute arbeiten.
Die technische Funktionsweise der Ultrazentrifugation
Grundsätzlich können Zentrifugen zur Anreicherung von Uran für Reaktoren oder zur Herstellung von waffenfähigem Uran verwendet werden. Bei dem Verfahren wird gasförmiges Uranhexafluorid in eine mit hoher Geschwindigkeit rotierende Ultrazentrifuge geleitet. Die schwereren Uranatome wandern an die Peripherie der Maschine, während die leichteren bevorzugt in Richtung ihrer Achse wandern. Die Uranatome, die sich in der Nähe der Achse befinden und jene, die sich weiter entfernt befinden, werden getrennt abgepumpt und in eine andere Zentrifuge geleitet. Um eine signifikante Anreicherung zu erreichen, muss das Gas tausende von Zentrifugen durchlaufen, die in Kaskaden angeordnet sind. Heutzutage können die Produktionseinheiten recht klein sein und der Energiebedarf ist vernünftig. Er ist fünfzigmal niedriger als bei der Gasdiffusion. Für auf neunzig Prozent angereichertes Uran, das für die Herstellung von Atombomben verwendet wird, muss man die Anreicherung nur weit über die vier Prozent hinaus fortsetzen, die für Reaktorbrennstoffe erforderlich sind.
Die wissenschaftlichen Veröffentlichungen des Teams
In einer Abhandlung mit dem Titel Ultracentrifugal Separation, die von Shimuzu verfasst und im November neunzehnhundertvierundvierzig veröffentlicht wurde, wurden die Argumente des Teams für diese Methode weiter ausgeführt. Die Experimente des Teams zur Anreicherung von Uran-235 und zur Isotopentrennung wurden darin dokumentiert.
Die Beschaffung von schwerem Wasser aus Korea
Wie der Geheimdienstausschuss des Manhattan-Projektes in späteren Jahren berichtete, sicherten sich die F-Go-Forscher angeblich durchschnittlich zwanzig Gramm schweres Wasser pro Monat von der koreanischen Wasserkraftgesellschaft in Hungnam. Das im Jahre neunzehnhundertsechsundzwanzig von Jun Noguchi gegründete Werk stellte zunächst elektrolytisches Ammoniak für Düngemittel her. Irgendwann im folgenden Jahrzehnt richtete es eine Schwerwasser-Produktionseinrichtung ein, die ein Nebenprodukt von Ammoniak darstellte.
Die Suche nach Uranerz in China
Mitte der vierziger Jahre organisierte auch die japanische Marine eine Reihe unabhängiger Missionen nach China. Man wollte die Uranerzvorräte von Arakatsu und der Marine erweitern oder zumindest auffüllen. Als die Bergbaubemühungen erfolglos blieben, griffen die japanischen Offiziere auf Uranoxid aus den Vorräten der chinesischen Marine in Schanghai zurück. Ebenso nutzte man Bestände aus chinesischen Keramikfabriken. Aus Berichten geht hervor, dass Oberleutnant Miroshi Ishiwatari ausgewählt wurde, um zwischen März und Mai neunzehnhundertvierundvierzig die Suche nach Uranoxid speziell für das F-Go-Projekt zu leiten. Die bei dieser Suche gesammelten Uranerze wurden dann an das Labor der Universität Kyoto geliefert. Dort wurden sie von Doktor Kumura Kiichi aus dem F-Go-Team untersucht.
Die Verzweiflungstaten des japanischen Militärs
Im Herbst neunzehnhundertvierundvierzig schwand das Vertrauen des japanischen Militärs in das Atombombenprojekt zusehends. Während die Teams von Ni-Go und F-Go ihre Forschungen fortsetzten, begannen hochrangige Beamte, mit anderen Formen unorthodoxer Waffen zu experimentieren. In einer der seltsamsten Operationen befestigten japanische Techniker Sprengsätze an Paraffinballons. Diese wurden dann auf Militärflugzeuge geladen und über amerikanischem und kanadischem Territorium abgeworfen. Es sollte nicht überraschen, dass sich die meisten der neuntausend abgeworfenen Ballonbomben als Blindgänger erwiesen. Sie stürzten entweder auf das Meer oder auf unbewohnte Gebiete oder detonierten gar nicht. Noch bizarrer war ein Selbstmordattentat, an dem ein U-Boot und ein Leichtflugzeug beteiligt waren. Diese sollten mit pestverseuchten Flöhen beladen werden und waren für San Diego bestimmt. Das Ende des Krieges verhinderte glücklicherweise, dass dieser Plan jemals ausgeführt werden konnte.
Die Ressourcenverschwendung durch sinnlose Nebenprojekte
Diese ungewöhnlichen und unpraktischen Nebenaufgaben trugen nicht dazu bei, dass die japanische Atombombenforschung vorankam. Wenn man bedenkt, wie viel Zeit, Energie und Ressourcen für diese fruchtlosen Operationen vergeudet wurden, wird das Ausmaß der Fehlplanung deutlich. Irgendwann zwischen dem Winter neunzehnhundertvierundvierzig und Anfang neunzehnhundertfünfundvierzig überwies das Schiffbauamt dem F-Go-Team zusätzliche dreihunderttausend Yen an Finanzmitteln. Zum Verdruss des Amtes trug die stattliche Summe wenig zur Steigerung der Produktivität von Arakatsu und seinen Kollegen bei.
Die schwindende Motivation angesichts der militärischen Niederlage
Da sich der Krieg dem Ende zuneigte und die Achsenmächte am seidenen Faden hingen, sank die Motivation von Tag zu Tag. Wie die Ni-Go-Mannschaft hatte sich auch das F-Go-Team mit der Tatsache abgefunden, dass sie bestenfalls noch ein Jahrzehnt von der Beherrschung der Atombombe entfernt waren. Sie taten jetzt nur noch das Nötigste, um ihre Vorgesetzten zufrieden zu stellen. Zu diesem Zeitpunkt war Arakatsu, der erst die letzten Feinheiten seines Entwurfes ausgearbeitet hatte, ernsthaft in Verzug geraten. Er hatte noch nicht einmal mit der Entwicklung eines Prototyps für seine Ultrazentrifuge begonnen. Selbst wenn er pünktlich mit dem Bau des ersten Modells begonnen hätte, wäre es frühestens im August fertig geworden.
Die umstrittenen Behauptungen über fortgeschrittene Zentrifugen
Ein amerikanischer Forscher war jedoch anderer Meinung. Seiner Auffassung nach hatte Arakatsu nicht nur seinen Prototyp fertig gestellt. Das F-Go-Team hatte demnach mit der Hokushine Electric Company, der Tokyo Keiki Electric Company und dem Ingenieurbüro Sumitomo eine Vereinbarung getroffen. Es ging um den Bau einer noch größeren Ultrazentrifuge. Diese gewaltige Maschine sollte mit empfindlichen Kohlefaserbürsten und leistungsstarken Rotortrommeln aus Seltene-Erden-Metall-Legierungen ausgestattet werden. Sie sollte so kalibriert werden, dass sie sich mit einer schwindelerregenden Geschwindigkeit von einhunderttausend bis einhundertfünfzigtausend Umdrehungen pro Minute dreht. Wäre ein solcher Auftrag erteilt worden, wäre diese überambitionierte Konstruktion selbst nach heutigen Maßstäben unerreichbar gewesen. Die modernsten Zentrifugen heutzutage können nämlich nur mit einer Geschwindigkeit von etwa fünfzigtausend Umdrehungen pro Minute betrieben werden.
Die letzte Zusammenkunft und das Ende des Projektes
Am einundzwanzigsten Juli neunzehnhundertfünfundvierzig trafen sich die F-Go-Forscher und ihre Sponsoren zum letzten Mal. Während der Sitzung teilte Arakatsus Team seinen Vorgesetzten mit, was sie und Nishinas Mannschaft von Anfang an gewusst hatten. Die Herstellung einer Atombombe vor Kriegsende war einfach nicht möglich. Obwohl Arakatsus Team auch ohne die finanzielle Unterstützung der Marine weiterhin auf eigene Faust zur allgemeinen Erforschung der Kernenergie beitragen würde, bedeutete dieses Eingeständnis das Ende. Die offizielle Bekanntgabe der Auflösung des Projektes eine Woche später besiegelte das Ende des Kernwaffenprogramms des Kaiserreiches während des Krieges.
Historische Einordnung und die Lehren aus dem Scheitern
Das Scheitern des japanischen Atomwaffenprogramms verdeutlicht eindrücklich, wie strukturelle Probleme und Ressourcenmangel selbst ambitionierte wissenschaftliche Projekte zum Scheitern bringen können. Die Rivalität zwischen Heer und Marine, die unzureichende Koordination der Forschungsanstrengungen und die Verschwendung von Ressourcen an sinnlosen Nebenprojekten waren entscheidende Faktoren. Zudem fehlte es Japan an den notwendigen Rohstoffen und der industriellen Infrastruktur, um ein derart komplexes Vorhaben erfolgreich umzusetzen. Die historischen Dokumente zeigen, dass die japanischen Wissenschaftler sehr wohl über das notwendige theoretische Wissen verfügten, aber an praktischen und logistischen Herausforderungen scheiterten. Diese Erkenntnisse sind bis heute relevant für das Verständnis der Grenzen militärischer Forschung und Entwicklung in totalitären Systemen.
