Die Entscheidung zu Gunsten von schwerem Wasser als Moderator ist auch auf fehlerhafte Messungen zurückzuführen gewesen, die Walter Bothe in Heidelberg vorgenommen hatte. Als weiterer Moderator war Graphit in der engeren Auswahl, doch Bothe kam bei seinen Untersuchungen zu dem Ergebnis, dass Graphit nicht sehr geeignet sei.
Dieses Ergebnis stellte sich jedoch später als falsch heraus und beim US-amerikanischen „Manhattan-Projekt“ wurde drei Jahre später Graphit statt schweren Wassers eingesetzt, weil dieses einfacher zu beschaffen war.
Es stellte sich zunächst als Problem dar, die für einen Reaktorbetrieb benötigten Mengen an Uran und schweren Wassers zu beschaffen.
Das Heereswaffenamt hatte das gesamte Uranprojekt an sich gezogen und für alle Produktions- und Forschungsanstalten ein Verbot für weitere unabgestimmte Aktivitäten in diesem Bereich erlassen.
Zunächst wurde die Physikalisch-Technische Reichsanstalt angewiesen ihre Uranvorräte an das Heereswaffenamt herauszugeben: Jedoch waren diese bei weitem nicht ausreichend für einen Reaktorbetrieb.
Mit der Annexion des Sudetenlandes kam in der Folge die Berliner Auergesellschaft ins Spiel. Da diese AG bereits einige Erfahrungen mit radioaktiven Stoffen gesammelt hatte bekam sie die Möglichkeit Uranbergwerke in der Karlsbader Region auszubeuten. Das dort gewonnene Uranerz wurde nach Oranienburg transportiert, um es dort zu Uranoxid zu verarbeiteten. Die Kapazität dieses Werkes lag bei etwa einer Tonne pro Monat, was jedoch nicht ausreichend für das Reaktorprojekt war.
Mit der Besetzung Belgiens durch die deutsche Wehrmacht im Frühjahr 1940 konnten die Uran-Beschaffungsprobleme des Heereswaffenamtes ansatzweise gelöst werden. Es wurden die Uranvorräte der belgischen Firma Union Minière du Haut Katanga, die Uranerz aus Belgisch-Kongo importierte, sichergestellt. Während der folgenden fünf Jahre schafften die deutschen Truppen 3.500 Tonnen Uran-Verbindungen aus Belgien in das Salzbergwerk Staßfurt. Aus diesen Vorräten stillte die Auergesellschaft bis Kriegsende ihren weiteren Uran-Bedarf. Da der Kongo mit seinen Uranminen belgischer Kolonialbesitz war, verlegte Union Minière du Haut Katanga nach der Invasion Belgiens seinen Firmensitz ins Ausland, von wo sie später dann auch die USA mit Uran versorgten. Das Uran für das Manhattan-Projekt, wie auch für die Atombomben für Hiroshima und Nagasaki stammte von dieser Firma.
Komplizierter als die Uranbeschaffung gestaltete sich die Beschaffung von schwerem Wasser. Im Deutschen Reich gab es keine ausreichende Beschaffungsquelle und ein solche war auch nicht im Schnelllauf zu schaffen.
Daher nahm die I.G. Farben AG Kontakt nach Norwegen auf. Dort produziere die Norwegische Hydroelektrische Gesellschaft – Norsk Hydro – als Nebenprodukt der Kunstdünger-Produktion bereits seit 1934 schweres Wasser. Jedoch war die Menge sehr gering. Im Auftrag des Heereswaffenamtes wollte die I.G. Farben den gesamten Vorrat von etwa 185 kg schweren Wassers von Norsk Hydro kaufen. Jedoch war der französische Geheimdienst den Deutschen zuvorgekommen, denn in Paris experimentierte Frédéric Joliot-Curie im Auftrag seiner Regierung auch an der Kernspaltung.
Im Frühjahr 1940 begann die Wehrmacht Norwegen zu besetzen. Am 3. Mai nahm sie Rjukan ein, welches etwa 180 km westlich von Oslo in der Provinz Telemark liegt. Dort befand sich das Schwerwasserwerk von Norsk Hydro, dass damals einzige weltweit. Die Wehrmacht konnte das Werk unbeschädigt einnehmen. Jedoch war die Enttäuschung groß, denn der Vorrat an schwerem Wasser war bereits an die Franzosen geliefert worden. Dem Heereswaffenamt war nun klar, dass auch die Feinde an der Nutzung der Kernspaltung arbeiteten.
Die Fabrik in Rjukan/Vemork wurde daraufhin beauftragt schnellstmöglich schweres Wasser für Deutschland zu produzieren. Die Norweger hatten zwar Bedenken, denn sie kannten inzwischen den Hintergrund, jedoch wurden sie stark unter Druck gesetzt, so dass sie sich den deutschen Weisungen fügten.
Im Jahr 1940 forschten drei Wissenschaftler in Deutschland an einem Uranmeiler: Werner Heisenberg am Kaiser-Wilhelm-Institut in Berlin, Kurt Diebner in Kummersdorf sowie Paul Harteck an der Universität Hamburg. Die drei Forscher unterlagen einem harten Konkurrenzkampf und zudem waren Uran und auch schweres Wasser nicht in ausreichender Menge verfügbar. Die geringen Mengen an Uran und schwerem Wasser mussten die drei untereinander aufteilen, so dass letztlich keiner zu Ergebnissen kam.
Während des Westfeldzuges fiel Mitte Juni 1940 Paris. Dort suchte das Heereswaffenamt sofort das Forschungslabor von Curie auf. Es war den Deutschen, um den Forschungschef des Heereswaffenamtes Erich Schumann, bekannt, dass der französische Physiker an der Kernspaltung forschte, zudem war er nicht wie seine Kollegen geflohen. Man überrede Curie seinen halbfertigen Reaktor, unter deutscher Mitarbeit, fertigzustellen. Im Juli begann eine Arbeitsgruppe in Paris unter der Leitung von Wolfgang Gentner mit den Arbeiten.
Parallel dazu wurde im Berliner Kaiser-Wilhelm-Institut ein Forschungslabor errichtet, in dem der erste deutsche Reaktor entstehen sollte. Bezeichnenderweise wurde der Bau „Virus-Haus“ genannt, um ihm eine abschreckende Wirkung zu verleihen.
Es war den Physikern in jener Zeit bewusst, dass die Kernspaltung, wenn sie denn gelingt, auch den Bau einer Atombombe ermöglichen würde. Es war ihnen jedoch auch bewusst, dass die sogenannte „Uranbombe“ nicht mit Natur-Uran herzustellen war.
Die deutschen Wissenschaftler sahen eine Problemlösung in der Anreicherung des Natur-Urans mit spaltbaren Uran-Isotopen. Verschiedene Wissenschaftler, vor allem Chemiker, arbeiteten in Deutschland an dieser Lösung.
Jedoch Theorie ist das eine, Praxis das andere. Erst 1942 kam für die Uran-Anreicherung ein brauchbarer Vorschlag. Der Physiker Heinz Ewald vom Kaiser-Wilhelm-Institut schlug eine Atomumwandlungsanlage vor, in der ionisierte Uran-Atome in einem elektrischen Feld beschleunigt und anschließend in einem ringförmigen magnetischen Feld anhand der Unterschiede der Massenzahlen getrennt werden. Manfred von Ardenne, der in Berlin-Lichterfelde das Forschungslaboratorium für Elektronenphysik leitete, griff die Idee auf und baute einen Prototyp. Er wurde bei seinem Projekt vom Reichspostministerium finanziell unterstützt. Diese Anlage, ähnlich der französischen Zyklotron-Anlage, wurde Ende 1943 bei Miersdorf in Brandenburg fertiggestellt.
In der Zwischenzeit hatten die alliierten Geheimdienste die diesbezüglichen Aktivitäten der Wehrmacht erkannt und analysiert. Sie hatten anfangs wenig Möglichkeiten die Aktivitäten in Deutschland zu unterbinden. Aber ihnen war bekannt, dass die Wehrmacht auf schweres Wasser setzte und das dieses ausschließlich in Norwegen produziert wurde.
Dementsprechend begannen sie Aktionen zu planen, die die Produktion im norwegischen Vemork-Werk unterbinden sollten. Aber darüber berichte ich demnächst.
Über den Entdecker des chemischen Elements Uran, durch den Harzer Chemiker Martin Heinrich Klaproth, habe ich bereits in meinem Beitrag 
Schweres Wasser (Deuteriumoxid) ist chemisch gesehen Wasser mit der Summenformel D2O. Von „normalem“ Wasser H2O unterscheidet es sich dadurch, dass die „normalen“ Wasserstoffatome des Protiums (Symbol H) durch schwere Wasserstoffatome des Isotops Deuterium (Symbol D) ersetzt wurden. Wasserstoff H hat nur ein Proton im Atomkern, Deuterium hingegen ein Proton und ein Neutron. Dementsprechend sind Molekülmasse und Dichte schweren Wassers höher als die gewöhnlichen Wassers.
Klaproth kehrte 1770 aus Danzig nach Berlin zurück und arbeitete dort in der Apotheke Zum Weißen Schwan. Die Apotheke wurde von dem angesehenen Apotheker, Chemiker und Metallurgen Valentin Rose dem Älteren geführt, der Klaproth weiter ausbildete. Es entstand eine freundschaftliche Beziehung zwischen diesen beiden, und als Rose kurze Zeit später verstarb, führte Klaproth die Apotheke weiter. Zudem übernahm er die Erziehung der vier Kinder seines verstorbenen Arbeitgebers. Die Apotheke stand wirtschaftlich auf gesunden Füßen, was Klaproth ermöglichte sich ein Versuchslabor einzurichten.