以下文章經許可轉載自The Conversation，這是一個報道最新研究的線上出版物。
挪威皇家陸軍上校萊夫·特隆斯塔德在向士兵們分發自殺膠囊後告知他們，“我無法告訴你們這次任務為何如此重要，但如果你們成功了，它將永存於挪威人民的記憶中一百年。”
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然而，這些突擊隊員確實知道，英國士兵早先對同一任務的嘗試已經徹底失敗。運送人員的兩架滑翔機在前往目標途中都墜毀了。倖存者很快被德國士兵俘虜，遭受酷刑並被處決。如果同樣被俘虜，這些挪威人可能會面臨與英國同行相同的命運，因此才有了自殺藥丸。
2月28日是Operation Gunnerside行動75週年紀念日，儘管還不到100年，但這次成功的挪威任務的記憶在挪威國內外仍然強烈。在電影、書籍和電視劇迷你劇中被紀念，在泰勒馬克郡的納粹佔領下的挪威，對沃莫克化工廠的冬季破壞是第二次世界大戰中最戲劇性和最重要的軍事任務之一。它使德國核科學家落後了幾個月，並使美國在生產第一顆原子彈的競賽中超越了德國。
雖然人們傾向於將美國的原子彈努力與日本和太平洋戰爭聯絡起來，但曼哈頓計劃——美國生產原子彈的計劃——實際上是為了應對盟軍懷疑德國人正在積極研製這種武器。然而，歐洲的戰鬥在任何一方擁有可用的原子彈之前就結束了。事實上，三位一體彩排——美國首次原子彈試驗的預演——是在1945年5月7日進行的，就在德國投降的那一天。
因此，美國的原子彈到達得太晚，無法用於對付德國。然而，如果德國人早幾個月研製出自己的炸彈，歐洲戰爭的結果可能會完全不同。挪威人破壞沃莫克化工廠造成的幾個月的挫折很可能阻止了德國的勝利。
納粹炸彈計劃依賴重水
特隆斯塔德上校本人是戰前化學教授，他能夠告訴他計程車兵的是，沃莫克化工廠製造“重水”，這是德國武器研究的重要成分。除此之外，挪威軍隊對原子彈或重水的用途一無所知。即使在今天，當許多人至少對原子彈有基本的瞭解，並且知道其巨大能量的來源是原子裂變時，也很少有人知道重水是什麼或其在原子裂變中的作用。更少有人知道為什麼德國核科學家需要它，而美國人不需要。
“重水”就是這樣：水分子的分子量為20，而不是正常的18原子質量單位或amu。它比正常水重，因為重H2O中的兩個氫原子中的每一個的重量為2 amu而不是1 amu。（H2O中的一個氧原子的重量為16 amu。）雖然正常氫原子的原子核具有稱為質子的單個亞原子粒子，但重水中的氫原子的原子核同時具有質子和中子——另一種與質子重量相同的亞原子粒子。具有重氫原子的水分子在自然界中極為罕見（每十億個天然水分子中少於一個是重的），因此德國人必須人工生產他們所需的所有重水。
就其化學性質而言，重水和普通水的行為非常相似，如果重水突然開始從您的水龍頭中流出，您不會在自己的烹飪、飲用或沐浴中檢測到任何差異。但您會注意到，用重水製成的冰塊放入一杯普通飲用水中時會下沉而不是漂浮，因為它們的密度增加。
這些差異是細微的，但重水確實可以做到普通水無法做到的事情。當原子裂變（即核裂變）釋放的快中子穿過重水時，與重水分子的相互作用會導致這些中子減速或減速。這很重要，因為與快中子相比，慢速運動的中子更有效地分裂鈾原子。由於穿過重水的中子更有效地分裂原子，因此實現臨界質量所需的鈾應該更少；這是啟動原子快速連續裂變的自發鏈式反應所需的最小鈾量。正是臨界質量內的這種鏈式反應釋放了炸彈的爆炸能量。這就是德國人需要重水的原因；他們生產原子彈的策略依賴於它。
相比之下，美國科學家選擇了不同的方法來實現臨界質量。正如我在我的書《奇異的光芒：輻射的故事》中所解釋的那樣，美國的原子彈計劃使用了濃縮鈾——鈾-235的濃度增加的易裂變鈾-235——而德國人使用未濃縮的鈾。美國人選擇用更容易獲得的石墨而不是重水來減緩從濃縮鈾中釋放出的中子。每種方法都有其技術上的權衡，但美國的方法不依賴於合成極其稀有的重水。它的稀有性使重水成為德國核彈計劃的阿喀琉斯之踵。
挪威人的隱蔽方法
挪威人沒有重複英國人派遣數十人乘坐滑翔機、攜帶重型武器和裝置（包括腳踏車！）在積雪覆蓋的道路上行進，並直接攻擊工廠大門的策略，而是依賴於另一種策略。他們將空降一小群滑雪專家到工廠周圍的荒野中。裝備輕型武器的滑雪者將迅速滑雪到工廠，並使用隱蔽而不是武力進入重水生產室，以便用炸藥摧毀它。
六名挪威士兵被空投下來與已經在現場的其他四人會合。（這四人在幾周前空降下來，在一個湖上設定了一條燈光跑道，供英國滑翔機使用，但滑翔機從未到達。）在地面上，他們與一名挪威間諜會合。最初，這支11人小組因惡劣天氣條件而行動遲緩，但一旦天氣最終轉晴，這些人就迅速向他們的目標在積雪覆蓋的鄉村前進。
沃莫克工廠緊貼陡峭的山坡。當到達充當某種保護性護城河的峽谷時，士兵們可以看到，試圖穿過守衛森嚴的橋樑是徒勞的。因此，在夜幕的掩護下，他們下降到峽谷底部，穿過結冰的溪流，爬上陡峭的懸崖到達工廠，從而完全繞過了橋樑。德國人認為峽谷無法通行，因此沒有防範這種方法。
然後，挪威人能夠偷偷繞過哨兵，並在挪威抵抗組織工人提供的工廠地圖的幫助下，找到通往重水生產室的道路。進入重水室後，他們迅速設定了定時炸彈並離開了。他們在爆炸後的混亂中逃離了現場。沒有人員傷亡，雙方都沒有開一槍。
在工廠外，這些人原路返回峽谷，然後分成小組，各自向東滑雪前往中立國瑞典的安全地帶。最終，每個人都返回了他們在英國的挪威部隊駐地。
德國人後來能夠重建他們的工廠並恢復製造重水。隨後的盟軍對工廠的轟炸由於工廠厚厚的牆壁而未能有效阻止生產。但損害已經造成。德國的原子彈計劃已被拖慢到永遠無法及時完成以影響戰爭結果的地步。
今天，我們聽到的關於重水的訊息不多。現代核彈技術已經採取了其他途徑。但它曾經是世界上最稀有和最危險的物質之一，勇敢計程車兵——包括英國和挪威人——勇敢地戰鬥以阻止其生產。
本文最初發表於The Conversation。閱讀原文。