A Norsk Hydro (amelynek a német IG Farben vegyigyár, a Zyclon B gáz későbbi gyártója résztulajdonosa volt) 1934-ben kezdte meg működését Norvégia fagyos rengetegében, Vemork város mellett. Főként műtrágyát gyártottak, de nem is a fő termék tette különösen érdekessé a céget a hamarosan háborúba lépő felek számára. A gyártás melléktermékeként ugyanis nehézvíz (deutérium-oxid) keletkezett, amelyet az akkor még csak elméletben létező nukleáris fegyverek egyik lehetséges alapanyagaként tartottak számon.
A német és a francia atomfizikusok szinte egy időben jutottak arra a következtetésre, hogy az atombombához nehézvízre van szükség. A nehézvíz kémiai tulajdonságai nem sokban különböznek a sima vízétől (bár „nehézsége” miatt a belőle készített jégkocka nem úszik a vízen, hanem lesüllyed az aljára). Viszont a nukleáris kölcsönhatásokban merőben másképp viselkedik: lelassítja a maghasadásból származó neutronokat, amelyek így sokkal hatékonyabban képesek elbontani más uránatommagokat. Ezáltal könnyebben, kevesebb urán felhasználásával kialakulhat az atombomba felrobbanásához szükséges nukleáris láncreakció. A német atomfizika akkori fejlettsége mellett a nehézvíz elengedhetetlenül szükséges volt a nukleáris fegyverkezéshez.
Nehézvizet akkoriban, a II. világháború kitörésének idején, kizárólag a vemorki üzem volt képes előállítani a világon. Amikor az IG Farben kifejezetten nehézvizet rendelt az akkor még semleges norvég cégtől (méghozzá havi száz kilót, holott akkor még csak 12 kilót tudtak belőle termelni egy hónap alatt), a francia titkosszolgálat rendkívüli lépésre szánta el magát. A Deuxième Bureau, a francia katonai elhárítás három ügynöke az Abwehr (a német katonai titkosszolgálat) orra elől csempészte ki Norvégiából 1940 elején az akkor rendelkezésre álló 185 kilogramm nehézvizet. Ez volt a világ teljes nehézvízkészlete, amelyet a Norsk Hydro igazgatója annak tudatában adott át a franciáknak, hogy tettéért könnyen az életével fizethet, ha a németek elfoglalják Norvégiát.
A nehézvíz Skócia érintésével érkezett Franciaországba, csakhogy a franciák kapitulációja után a németek megint csak megkaparinthatták volna. Frédéric Joliot-Curie (Marie és Pierre Curie veje, Irene lányuk férje) előbb a francia nemzeti bank széfjében, majd egy börtönépületben rejtegette, végül sikeresen juttatta el a nehézvizet az egyik utolsó brit evakuációs hajóra, amely Angliába szállította.
Mindezzel persze semmi sem oldódott meg, hiszen a Norsk Hydro továbbra is képes volt nehézvíz-előállításra, amely fel is pörgött Norvégia 1940. áprilisi náci megszállása után. Ekkor a brit hadügy-minisztérium szabotázsakciókért felelős részlege, a Combined Operation Headquarters felkészült a gyár megsemmisítésére. Az előkészületek lassan haladtak, de 1942 őszére előállt a végleges terv: először néhány norvég ellenállót dobnak le ejtőernyővel a környékre, akik előkészítik a terepet (kivilágítják a rögtönzött leszállópályát), és várják az angol kommandósokat. Ők később érkeznek bombázók által vontatott vitorlázórepülőkön, és az üzem melletti befagyott tavon landolnak. A norvégok sikeresen elfoglalták a helyüket (amit rádión a „Mit láttál kora reggel?” kérdésre adott „Egy rózsaszín elefántot” válasszal erősítettek meg), ám a terv második üteme, a Freshman (Újonc)-hadművelet totális katasztrófába torkollott. Mindkét vitorlázógép és az egyik vontató bombázó is lezuhant, így a kommandósok meg sem tudták kísérelni a gyár felrobbantását. A túlélőket elfogta a Gestapo, megkínozták és kivégezték őket.
Gyászos előjelekkel érkezünk hát 1943. február 28-ához, amikor a yorkshire-i Gunnerside falu mellett felépített kiképzőközpontban Leif Tronstad, a norvég királyi légierő ezredese (civilben kémikus professzor) kiosztotta a ciánkapszulákat az emigráns norvég katonákból álló különítmény tagjainak. A megismételt szabotázsakciót a helyszínt adó faluról nevezték el Gunnerside-hadműveletnek. Tronstad így szólt embereihez a Scientific American emlékezése szerint: „Nem mondhatom el önöknek, miért olyan fontos ez a küldetés, de ha sikerrel járnak, arra Norvégiában még száz év múlva is emlékezni fognak.” Az ezredes nem beszélt nekik az atombombáról, csak annyit mondott, hogy a gyár nehézvizet készít, amely nagyon fontos a náci fegyveripar számára. És persze a katonáknak nem volt fogalmuk a korábbi kudarcos próbálkozásról sem (amelynek résztvevőinél nem volt ciánkapszula). Látható, hogy a katonai stratégák nem sok jót vártak ettől a missziótól sem.
Azt azért nem állíthatjuk, hogy a hadműveleti tervezők ne tanultak volna a néhány hónappal korábbi katasztrófából. Például a norvégok ez alkalommal nem vittek magukkal bicikliket. Ez nem vicc, a Freshman-kommandósok faék-egyszerűségű terve szerint több tucat katona rengeteg felszereléssel (közöttük kerékpárokkal) felszerelve szállt volna le az üzem szomszédságában, majd szabályos ostromot indítottak volna a főbejárat ellen. Sejthető, ha nem zuhannak le, sok esélyük akkor sem lett volna.
A norvég akció ezúttal sokkal inkább James Bond-osabb volt. Néhány magasan képzett és jól síző kommandóst dobtak le biztonságos messzeségben a gyártól, viszonylag kevés fegyverzettel. Ők aztán síléceken közelítették meg a gyárat, ahová frontális támadás helyett inkább besurrantak. Hat norvég érkezett hát a terepre ejtőernyővel, ahol találkoztak azzal a négy honfitársukkal, akik még a Freshman-küldetés előtt sikeresen földet értek, és a vadonban rejtőztek hónapokig. Az élelmük már rég elfogyott, így zuzmón és mohán kellett élniük hetekig, mígnem egy szerencsétlen rénszarvas akadt az útjukba.
Amint a csapat elérte a meredek sziklafalak szegélyezte gyárat, nyilvánvalóvá vált, hogy a szomszédos szakadékon átívelő, erősen őrzött hídon teljesen reménytelen az átkelés. Ezért leereszkedtek a szakadékba, átkeltek az aljában lévő befagyott patakon, majd felmásztak a szemben lévő sziklafalon. A németek nem hitték, hogy ez lehetséges, ezért nem is őrizték a gyár ezen oldalát. A művelet további eseményei szinte hihetetlenül simán mentek. Sikerült belopózniuk a gyárba, ott eljutottak a nehézvíz-előállító üzemegységig (amelyet egy olyan térkép alapján találtak meg, amelyet egy a norvég ellenállásnak dolgozó alkalmazott készített).
A berendezések alatt elhelyezték a bombákat, és éppen meggyújtották volna a gyújtózsinórt, amikor az egyik katona észrevette, hogy elveszett a szemüvege. Minthogy a háború alatt a szemüveg hiánycikk volt, egy rövidlátó ember számára szinte élet-halál kérdése volt, hogy vigyázzon rá, így idegesen át kellett kutatniuk az egész üzemhelyiséget a szemüveg után. Meglett. Ekkor végre meggyújthatták a kanócot, és üzenetképpen egy brit Thompson géppisztolyt is a helyszínen hagytak. Ezzel jelezték a németeknek, hogy egy brit kommandó a felelős, és nem a norvég partizánok (hátha ezzel megelőzhetik az ilyenkor menetrendszerű megtorlásokat).
A robbanások okozta káoszban simán megléptek a helyszínről, egy embert sem veszítettek, de még lövés sem dördült az egész akció során. Ugyanazon az útvonalon, a szakadékon át távoztak, ahogy jöttek. Ezután kisebb csoportokra váltak, úgy síeltek át a semleges Svédországba, illetve jutottak el Oslóba, és csatlakoztak az ellenálláshoz. Később mindegyikük visszajutott az Angliában állomásozó norvég egységéhez.
Az akció fényes siker volt, hiszen nemcsak a teljes, féltonnányi nehézvízkészlet semmisült meg, de a további gyártáshoz nélkülözhetetlen berendezések is. Természetesen nem örökre szűnt meg a nehézvíztermelés a gyárban, de az újjáépítés hosszú hónapokat vett igénybe. A britek arra jutottak, hogy újabb hasonló kommandós akció esélytelen lenne, hiszen a németek most már számítottak rá, ezért inkább a sok szempontból egyszerűbb légi támadás mellett döntöttek.
Korábban az erős német légvédelem miatt csak éjszakai bombázásokra voltak képesek a szövetségesek, amelyek azonban nem sok sikerrel kecsegtettek egy ilyen távoli és nehezen megközelíthető célpont ellen. 1943-ra azonban a német védelem már meggyengült annyira, hogy nappali (tehát jobban irányítható) támadást is indíthattak. Az amerikai légierő 1943 novemberében 143 B-17-es bombázóval támadta a vemorki üzemet, és noha a 711 bombának talán a tizede találta el a célpontot, jelentős károk keletkeztek. Később újabb támadások érték a gyárat, amelyek hatására a németek végül úgy döntöttek, hogy felhagynak a norvégiai nehézvízgyártással, és a berendezések jó részét Németországba szállították.
Noha az utólagos elemzések arra utalnak, hogy a norvég gyár még zavartalan termelés esetén sem lett volna képes annyi (legalább öt tonna) nagy tisztaságú nehézvízzel ellátni a németeket, hogy esélyük legyen atombombát építeni, ez semmit sem von le a norvég kommandósok hősiességéből. Ők nemzeti hősök lettek még mielőtt a németek kapituláltak volna. Az akciót megörökítő első, Harc a nehézvízért című filmig csak három évig kellett várni a háború befejeződése után. A filmben a valós szereplők játszották önmagukat.
