Boken Brennpunkt Vemork - 1940-1945 av Jomar Brun

F ølgende utdrag (side 10 - 13) av boken Brennpunkt Vemork - 1940-1945 som Jomar Brun skrev i 1985, viser hvordan han og Leif Tronstad var involvert i utviklingen av Norsk Hydros tungtvannsteknologi. Utdraget starter i 1933:

«P å Vemork, der jeg den gang var stedlig sjef, hadde Norsk Hydro verdens største vannelektrolyseanlegg på 135 megawatt med ca. 300 elektrolyserør av typen Pechkranz for fremstilling av hydrogen til amoniakkproduksjonen på Rjukan. Disse elektrolysørene ble tilført destillert vann med en naturlig sammensetning (ca. 0,015 % tungtvann) for spalting til hydrogen og oksygen. Etter de nevnte oppdagelsene av amerikanske forskere lå det nær å anta at det måtte skje en viss oppkonsentrering av tungtvann i elektrolytten i elektrolysørene på Vemork.

T idlig på våren 1933 søkte dosent (senere professor og nobelprisvinner) Odd Hassel i Oslo Norsk Hydro om bistand til forsøk med oppkonsentrering av tungtvann ved elektrolyse, men han møtte ingen interesse.

I august samme år fikk jeg fra hovedkontoret beskjed om å konstruere en celle til hans forsøk. Disse gav posistive resultater, men ble innstilt etter kort tid. Nå var det ikke så mye Hassels henvendelse som forespørsler fra andre hold som bidrog til å vekke interesse innen Hydro. Sommeren 1933 kom det fra dr. Hochheim ved I.G. Farbenindustrie (Hydros tyske handelspartner) en forespørsel om å få sendt vannprøver fra elektrolysørene på Vemork. Vi fikk også en slik forespørsel fra prof. Bonhoeffer i Bonn.

D isse forespørslene virket påfallende, og jeg diskuterte saken med min gode venn, daværende dosent Tronstad, som allerede hadde konsulentarbeid for Hydro. I mine skrivelser etterpå til selskapets hovedkontor (datert henholdsvis 8.8 og 22.9 1933) angående forsendelse av lut fra Vemork-elektrolysørene til dr. Hochheim og prof. Bonhoeffer, nevnte jeg bl.a.:

D a vi godt kan tenke oss at tungt vand eller forbindelser inneholdende tungt vandstof kan få teknisk eller terapeutisk anvendelse, mener vi at man bør være forsigtig med at utlevere opplysninger om vår elektrolyts indhold av tungt vand, så meget mere som vårt elektrolyseanlegg på Vemork - ved siden av det store japanske vandelektrolyseanlegg «Chosen Chisso Hirio» i Korea - sandsynligvis er den største kilde man for tiden har for eventuel fremstilling av tungt vand, eller forbindelser indeholdende tungt vandstoff.

T ronstad og jeg kjente begge til de amerikanske forsøk, og vi ble enige om at Tronstad, med sin vitenskaplige bakgrunn, skulle kontakte Hydro med forslag om å gå i gang med forsøk på fremstilling av tungt vann ved oppkonsentrering av vann fra elektrolysørene på Vemork, med sikte på eventuell kommersiell fremstilling. Hans forslag høsten 1933 resulterte i at Tronstad og jeg fikk i oppdrag å gå i gang med forsøk. Vi måtte først utarbeide et omkostningsoverslag for forsøksabeidet. I denne forbindelse ble Tronstad engasjert som fast konsulent for Hydro. Ved planleggingen hadde vi stor nytte av de analyser prof. Bonhoeffer foretok av vannprøvene fra elektrolysørene på Vemork, som bekreftet at det foregikk en merkbar oppkonsentrering av tungt vann i elektrolysørene.

V åre oppkonsentreringsforsøk med vann desillert av luten fra elektrolysørene ble startet sent på høsten 1933, men med blyapparatur og med svovelsyre som elektrolytt. Dette viste seg å være et feilgrep. Vi fant snart ut at bløtt stål, som elektrodene i hydrogenfabrikken var laget av, var det materialet som gav best oppkonsentrering. Det viste seg at det i vanlige Pechkranz-elektrolysører med kalilut som elektrolytt lyktes å komme opp i et tungtvanninnhold som var 6 ganger høyere enn i det vannet med naturlig innhold som ble tilført elektrolysørene som fødevann. En artikkel om de innledende forsøk med tittelen Über die Elektrolytische Anreicherung des Schweren Waasersoffisotops im Wasser ble senre publisert av Tronstad og meg i Zeitschrift für Elektrchemie, mai 1934, nr. 8.

E tter våre innledende forsøk foreslo Tronstad og jeg å arbeide med flere av Pechkranz-elektrolysørene anordnet trinnvis i en kaskade.

D en skulle bestå av en rekke påfølgende elektrolysetrinn, der trinnenes størrelse avtok nedover i kaskaden - i takt med konsentrasjonsøkningen. Trinn nr. 1 ble tilført vann med ca. 0,05 % tungt vann, utkondensert fra det varme, fuktige oksygenet fra resten av elektrolysørene. Kondensat av gassene fra trinn nr. 1 med noe høyere tungtvannsinnhold i elektrolytten enn i det primære tilførte kondensatet, ble brukt som fødevann till trinn nr. 2, der tungtvannskonsentrasjonen innstilte seg noe høyere enn trinn 1. Kondensat av gassene fra trinn 2 ble tilført et trinn 3, for å bli oppkonsentrert til et noe høyere tungtvannsinnhold enn i elektrolysørene på trinn nr. 2, osv.

F or å komme opp i høyprosentig tungt vann (99 %) måtte det konstrueres spesialceller. Her ble det også benyttet stålkatoder og kalilut som elektrolytt. Disse cellene - høykonsentreringsanlegget - var anordnet i en rekke med stigende tungtvannskonsentrasjon fra celle til etterfølgende celle i rekken. Vann ble avdestillert fra luten og overført fra celle til celle i rekken. Det deuterium-holdige hydrogenet fra elektrolysen i høykonsentreringsanlegget ble brent med oksygenet til tungtvannholdig vann og ført inn igjen i oppkonsentreringssystemet til et passende konsentrasjonstrinn.

D enne kombinasjonen av vanlige Pechkranz-elektrolysører, anordent i kaskade, og høykonsentreringsanlegget, sammensatt av spesialceller, var det første anlegg i verden for produksjon av tungt vann i industriell målestokk.»