Projekt Manhattan

Dzielnica Manhattan
Dzielnica Manhattan
	Próba Trinity w ramach Projektu Manhattan 16 lipca 1945 r. była pierwszą detonacją broni nuklearnej .
Aktywny	1942–1946
rozwiązany	15 sierpnia 1947 r
Kraj	Stany Zjednoczone; Zjednoczone Królestwo; Kanada;
Oddział	Korpus Inżynierów Armii Stanów Zjednoczonych
Garnizon / kwatera główna	Oak Ridge, Tennessee , USA
rocznice	13 sierpnia 1942 r
Zaręczyny	Inwazja aliantów na Włochy; Inwazja aliantów na Francję; Inwazja aliantów na Niemcy; Atomowe bombardowania Hiroszimy i Nagasaki; Sojusznicza okupacja Japonii;
Dowódcy
; Znani dowódcy	Jamesa C. Marshalla; Kennetha Nicholsa;
Insygnia
Manhattan District Insygnia na ramieniu na rękawie
Godło Manhattan Project (nieoficjalne)

Projekt Manhattan był przedsięwzięciem badawczo-rozwojowym podczas II wojny światowej , w ramach którego wyprodukowano pierwszą broń jądrową . Na jej czele stanęły Stany Zjednoczone przy wsparciu Wielkiej Brytanii i Kanady. Od 1942 do 1946 projekt był pod kierownictwem generała dywizji Lesliego Grovesa z Korpusu Inżynieryjnego Armii Stanów Zjednoczonych . Fizyk jądrowy Robert Oppenheimer był dyrektorem laboratorium Los Alamos , które zaprojektowało rzeczywiste bomby. Komponent wojskowy projektu został wyznaczony jako Dzielnica Manhattan jako pierwsza siedziba znajdowała się na Manhattanie ; nazwa miejsca stopniowo zastępowała oficjalny kryptonim „ Opracowanie materiałów zastępczych ” dla całego projektu. Po drodze projekt wchłonął swojego wcześniejszego brytyjskiego odpowiednika, Tube Alloys . Projekt Manhattan rozpoczął się skromnie w 1939 r., Ale rozrósł się do zatrudniania ponad 130 000 osób i kosztował prawie 2 miliardy USD (równowartość około 24 miliardów USD w 2021 r.). Ponad 90 procent kosztów dotyczyło budowy fabryk i produkcji materiałów rozszczepialnych , z mniej niż 10 procent na rozwój i produkcję broni. Badania i produkcja odbywały się w ponad trzydziestu lokalizacjach w Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Kanadzie.

Projekt doprowadził do opracowania dwóch typów bomb atomowych, obu opracowanych równolegle w czasie wojny: stosunkowo prostej broni rozszczepialnej typu pistoletowego i bardziej złożonej broni jądrowej typu implozyjnego . Konstrukcja typu pistoletu Thin Man okazała się niepraktyczna w użyciu z plutonem , więc opracowano prostszy typ pistoletu o nazwie Little Boy , który wykorzystywał uran-235 , izotop , który stanowi zaledwie 0,7 procent naturalnego uranu . Ponieważ jest chemicznie identyczny z najpopularniejszym izotopem, uran-238 i ma prawie taką samą masę, oddzielenie ich okazało się trudne. Do wzbogacania uranu stosowano trzy metody : elektromagnetyczną , gazową i termiczną . Naukowcy przeprowadzili większość tych prac w Clinton Engineer Works w Oak Ridge, Tennessee .

Równolegle z pracami nad uranem prowadzono próby wytworzenia plutonu, który naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley odkryli w 1940 r. Po tym, jak w 1942 r. Metallurgical Laboratory na Uniwersytecie w Chicago , w ramach projektu zaprojektowano reaktor grafitowy X-10 w Oak Ridge oraz reaktory produkcyjne w Hanford Site w stanie Waszyngton , w których napromieniano uran i przemieniony w pluton. Pluton został następnie chemicznie oddzielony od uranu przy użyciu procesu fosforanu bizmutu . Broń implozyjna typu plutonowego Fat Man została opracowana w ramach wspólnych wysiłków projektowych i rozwojowych w Los Alamos Laboratory.

Projektowi powierzono również gromadzenie danych wywiadowczych na temat niemieckiego projektu broni jądrowej . W ramach operacji Alsos personel Projektu Manhattan służył w Europie, czasami za liniami wroga, gdzie zbierał materiały i dokumenty nuklearne oraz zbierał niemieckich naukowców. Pomimo ścisłego bezpieczeństwa Projektu Manhattan, sowieccy szpiedzy atomowi z powodzeniem przeniknęli do programu.

Pierwszym kiedykolwiek zdetonowanym urządzeniem jądrowym była bomba typu implozji podczas testu Trinity , przeprowadzonego w Alamogordo Bombing and Gunnery Range w Nowym Meksyku 16 lipca 1945 r. Bomby Little Boy i Fat Man zostały użyte miesiąc później w bombardowaniach atomowych Hiroszimy i Nagasaki , odpowiednio, z personelem Projektu Manhattan służącym jako technicy montażu bomb i uzbrojeni w samolocie szturmowym. W pierwszych latach powojennych Projekt Manhattan przeprowadził testy broni na atolu Bikini w ramach operacji Crossroads opracowała nową broń, promowała rozwój sieci krajowych laboratoriów , wspierała badania medyczne w zakresie radiologii i położyła podwaliny pod marynarkę jądrową . Utrzymywał kontrolę nad badaniami i produkcją amerykańskiej broni atomowej do czasu utworzenia Komisji Energii Atomowej Stanów Zjednoczonych w styczniu 1947 r.

Pochodzenie

Odkrycie rozszczepienia jądrowego przez niemieckich chemików Otto Hahna i Fritza Strassmanna w 1938 r. oraz jego teoretyczne wyjaśnienie przez Lise Meitner i Otto Frisch sprawiły, że opracowanie bomby atomowej stało się teoretyczną możliwością. Były obawy, że niemiecki projekt bomby atomowej rozwinie się jako pierwszy, zwłaszcza wśród naukowców, którzy byli uchodźcami z nazistowskich Niemiec i innych krajów faszystowskich . W sierpniu 1939 roku urodzony na Węgrzech fizyk Leo Szilard a Eugene Wigner sporządził list Einsteina – Szilarda , w którym ostrzegano przed potencjalnym rozwojem „niezwykle potężnych bomb nowego typu”. Wezwał Stany Zjednoczone do podjęcia kroków w celu pozyskania zapasów rudy uranu i przyspieszenia badań Enrico Fermiego i innych nad jądrowymi reakcjami łańcuchowymi . Kazali go podpisać Albertowi Einsteinowi i dostarczyć prezydentowi Franklinowi D. Rooseveltowi . Roosevelt wezwał Lymana Briggsa z National Bureau of Standards przewodniczyć Komitetowi Doradczemu ds. Uranu w celu zbadania kwestii poruszonych w piśmie. Briggs zorganizował spotkanie 21 października 1939 r., W którym uczestniczyli Szilárd, Wigner i Edward Teller . W listopadzie komisja poinformowała Roosevelta, że uran „może stanowić potencjalne źródło bomb o niszczycielstwie znacznie większym niż wszystko, co jest obecnie znane”.

Enrico Fermi , John R. Dunning i Dana P. Mitchell przed cyklotronem w podziemiach Pupin Hall na Uniwersytecie Columbia

W lutym 1940 roku Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych przyznała Columbia University 6000 dolarów dofinansowania, z czego większość Enrico Fermi i Szilard wydali na zakup grafitu . Zespół profesorów z Columbii, w tym Fermi, Szilard, Eugene T. Booth i John Dunning , stworzył pierwszą reakcję rozszczepienia jądrowego w obu Amerykach, weryfikując prace Hahna i Strassmanna. Ten sam zespół zbudował następnie serię prototypowych reaktorów jądrowych (lub „pal”, jak nazwał je Fermi) w Pupin Hall w Columbii, ale nie byli jeszcze w stanie wywołać reakcji łańcuchowej. Komitet Doradczy ds. Uranu stał się Narodowym Komitetem Badań Obrony (NDRC) ds. Uranu, kiedy ta organizacja została utworzona 27 czerwca 1940 r. Briggs zaproponował wydanie 167 000 dolarów na badania nad uranem, zwłaszcza izotopem uranu -235 i plutonem , który został odkryty w 1940 r. na Uniwersytecie Kalifornijskim . W dniu 28 czerwca 1941 r. Roosevelt podpisał z Vannevarem Bushem dekret wykonawczy 8807, który utworzył Biuro Badań Naukowych i Rozwoju (OSRD) jako jego dyrektor. Biuro zostało upoważnione do angażowania się w duże projekty inżynieryjne oprócz badań. Komitet NDRC ds. Uranu stał się sekcją S-1 OSRD; słowo „uran” zostało usunięte ze względów bezpieczeństwa.

W Wielkiej Brytanii Frisch i Rudolf Peierls z University of Birmingham dokonali przełomu w badaniu masy krytycznej uranu-235 w czerwcu 1939 r. Ich obliczenia wykazały, że mieściła się ona w granicach rzędu 10 kilogramów (22 funtów), co było małe wystarczająco dużo, aby mógł go nosić bombowiec dnia. Ich memorandum Frischa – Peierlsa z marca 1940 r . Zapoczątkowało brytyjski projekt bomby atomowej i jego komitet MAUD , który jednogłośnie zalecił kontynuację prac nad bombą atomową. W lipcu 1940 r. Wielka Brytania zaoferowała Stanom Zjednoczonym dostęp do swoich badań naukowych, a John Cockcroft z misji Tizard poinformował amerykańskich naukowców o rozwoju sytuacji w Wielkiej Brytanii. Odkrył, że amerykański projekt był mniejszy niż brytyjski i nie tak daleko zaawansowany.

W ramach wymiany naukowej ustalenia Komitetu MAUD zostały przekazane do Stanów Zjednoczonych. Jeden z jej członków, australijski fizyk Mark Oliphant , poleciał do Stanów Zjednoczonych pod koniec sierpnia 1941 roku i odkrył, że dane dostarczone przez Komitet MAUD nie dotarły do kluczowych fizyków amerykańskich. Następnie Oliphant postanowił dowiedzieć się, dlaczego ustalenia komisji były najwyraźniej ignorowane. Spotkał się z Komitetem ds. Uranu i odwiedził Berkeley w Kalifornii , gdzie w przekonujący sposób rozmawiał z Ernestem O. Lawrencem . Lawrence był pod wystarczającym wrażeniem, aby rozpocząć własne badania nad uranem. On z kolei rozmawiał z Jamesem B. Conantem , Arthurem H. Comptonem i George'em B. Pegramem . Misja Oliphanta zakończyła się zatem sukcesem; kluczowi amerykańscy fizycy byli teraz świadomi potencjalnej mocy bomby atomowej.

9 października 1941 r. prezydent Roosevelt zatwierdził program atomowy po zwołaniu spotkania z Vannevarem Bushem i wiceprezydentem Henrym A. Wallace'em . Aby kontrolować program, stworzył Top Policy Group, składającą się z niego samego - chociaż nigdy nie uczestniczył w spotkaniu - Wallace'a, Busha, Conanta, sekretarza wojny Henry'ego L. Stimsona i szefa sztabu armii , generała George'a C. Marshalla . Roosevelt wybrał armię do prowadzenia projektu, a nie marynarkę wojenną, ponieważ armia miała większe doświadczenie w zarządzaniu projektami budowlanymi na dużą skalę. Zgodził się również skoordynować wysiłki z działaniami Brytyjczyków, a 11 października wysłał wiadomość do premiera Winstona Churchilla , sugerując, aby korespondowali w sprawach atomowych.

Wykonalność

Propozycje

Marzec 1940 spotkanie w Berkeley w Kalifornii: Ernest O. Lawrence , Arthur H. Compton , Vannevar Bush , James B. Conant , Karl T. Compton i Alfred L. Loomis

Komitet S-1 odbył swoje posiedzenie 18 grudnia 1941 r. „Przepojone atmosferą entuzjazmu i pilności” w następstwie ataku na Pearl Harbor i późniejszego wypowiedzenia przez Stany Zjednoczone wojny Japonii, a następnie Niemcom . Prowadzono prace nad trzema różnymi technikami rozdzielania izotopów w celu oddzielenia uranu-235 od bardziej rozpowszechnionego uranu-238 . Lawrence i jego zespół z University of California badali separację elektromagnetyczną , podczas gdy Eger Murphree i zespół Jessego Wakefielda Beamsa badał dyfuzję gazową na Uniwersytecie Columbia , a Philip Abelson kierował badaniami nad dyfuzją termiczną w Carnegie Institution of Washington , a później w Naval Research Laboratory . Murphree był także szefem nieudanego projektu separacji przy użyciu wirówek gazowych .

W międzyczasie istniały dwie linie badań nad technologią reaktorów jądrowych , przy czym Harold Urey kontynuował badania nad ciężką wodą w Columbii, podczas gdy Arthur Compton sprowadził naukowców pracujących pod jego nadzorem z Columbia, California i Princeton University , aby dołączyli do jego zespołu na University of Chicago , gdzie na początku 1942 r. zorganizował Laboratorium Metalurgiczne do badania plutonu i reaktorów wykorzystujących grafit jako moderator neutronów . Briggs, Compton, Lawrence, Murphree i Urey spotkali się 23 maja 1942 r., Aby sfinalizować zalecenia Komitetu S-1, w których wezwano do realizacji wszystkich pięciu technologii. Zostało to zatwierdzone przez Busha, Conanta i generała brygady Wilhelma D. Styera , szefa sztabu Służb Zaopatrzenia generała dywizji Brehona B. Somervella , który został wyznaczony na przedstawiciela armii w sprawach nuklearnych. Bush i Conant przekazali następnie zalecenie Top Policy Group z propozycją budżetu na 54 miliony dolarów na budowę przez Korpus Inżynierów Armii Stanów Zjednoczonych , 31 milionów dolarów na badania i rozwój przez OSRD i 5 milionów dolarów na nieprzewidziane wydatki w roku podatkowym 1943. Z kolei Top Policy Group przesłała je 17 czerwca 1942 roku Prezydentowi, który zatwierdził je, pisząc „OK FDR” na dokumencie.

Koncepcje projektowania bomb

Różne metody montażu bomb rozszczepialnych badane podczas konferencji w lipcu 1942 r

Compton poprosił fizyka teoretycznego J. Roberta Oppenheimera z Uniwersytetu Kalifornijskiego o przejęcie badań nad obliczeniami neutronów szybkich — kluczem do obliczeń masy krytycznej i detonacji broni — od Gregory'ego Breita , który odszedł 18 maja 1942 r. bezpieczeństwo. John H. Manley , fizyk z Laboratorium Metalurgicznego, został wyznaczony do pomocy Oppenheimerowi poprzez kontaktowanie się i koordynowanie eksperymentalnych grup fizyki rozsianych po całym kraju. Oppenheimer i Robert Serber z University of Illinois zbadał problemy dyfuzji neutronów — jak poruszają się neutrony w jądrowej reakcji łańcuchowej — i hydrodynamiki — jak może zachowywać się eksplozja wywołana reakcją łańcuchową. Aby dokonać przeglądu tej pracy i ogólnej teorii reakcji rozszczepienia, Oppenheimer i Fermi zwołali spotkania na Uniwersytecie w Chicago w czerwcu i na Uniwersytecie Kalifornijskim w lipcu 1942 r . Serber, Stan Frankel oraz Eldred C. (Carlyle) Nelson, trzej ostatni byli studenci Oppenheimera, oraz fizycy eksperymentalni Emilio Segrè , Felix Bloch , Franco Rasetti , John Henry Manley i Edwin McMillan . Wstępnie potwierdzili, że bomba atomowa jest teoretycznie możliwa.

Wciąż było wiele nieznanych czynników. Właściwości czystego uranu-235 były stosunkowo nieznane, podobnie jak pluton, pierwiastek odkryty dopiero w lutym 1941 roku przez Glenna Seaborga i jego zespół. Naukowcy na konferencji w Berkeley (w lipcu 1942 r.) przewidywali tworzenie plutonu w reaktorach jądrowych, w których atomy uranu-238 absorbowały neutrony emitowane z rozszczepiania atomów uranu-235. W tym momencie nie zbudowano żadnego reaktora i tylko niewielkie ilości plutonu były dostępne z cyklotronów w instytucjach takich jak Washington University w St. Louis . Nawet do grudnia 1943 roku wyprodukowano tylko dwa miligramy. Istniało wiele sposobów układania materiału rozszczepialnego w masę krytyczną. Najprostszym było wystrzelenie „cylindrycznej wtyczki” w kulę „materiału aktywnego” za pomocą „ubijaka” - gęstego materiału, który skupiałby neutrony do wewnątrz i utrzymywał masę reagującą razem, aby zwiększyć jej wydajność. Zbadali również projekty obejmujące sferoidy , prymitywną formę " implozji " zasugerowaną przez Richarda C. Tolmana oraz możliwość stosowania metod autokatalitycznych , co zwiększyłoby skuteczność bomby podczas jej wybuchu.

Biorąc pod uwagę, że pomysł bomby rozszczepialnej został teoretycznie rozstrzygnięty - przynajmniej do czasu, gdy dostępnych było więcej danych eksperymentalnych - konferencja w Berkeley w 1942 r. Obróciła się wtedy w innym kierunku. Edward Teller nalegał na dyskusję na temat potężniejszej bomby: „super”, obecnie zwykle określanej jako „bomba wodorowa ”, która wykorzystałaby siłę wybuchową detonującej bomby rozszczepialnej do zapalenia reakcji syntezy jądrowej w deuterze i trycie . Teller proponował schemat po schemacie, ale Bethe odrzucała każdy z nich. Pomysł syntezy jądrowej został odłożony na bok, aby skoncentrować się na produkcji bomb rozszczepialnych. Teller podniósł również spekulatywną możliwość, że bomba atomowa może „zapalić” atmosferę z powodu hipotetycznej reakcji syntezy jąder azotu. Bethe obliczył, że to nie może się zdarzyć, a raport, którego współautorem jest Teller, wykazał, że „nie jest prawdopodobne, aby rozpoczął się żaden samonapędzający się łańcuch reakcji jądrowych”. W relacji Serbera Oppenheimer wspomniał o możliwości realizacji tego scenariusza Arthur Compton , który „nie miał dość rozsądku, żeby się zamknąć. W jakiś sposób dostał się do dokumentu, który trafił do Waszyngtonu” i „nigdy nie został pochowany”.

Organizacja

Dzielnica Manhattan

Szef inżynierów , generał dywizji Eugene Reybold , wybrał pułkownika Jamesa C. Marshalla na szefa części projektu armii w czerwcu 1942 r. Marshall stworzył biuro łącznikowe w Waszyngtonie, ale swoją tymczasową kwaterę główną założył na 18. piętrze 270 Broadway w Nowym Jorku, gdzie mógł skorzystać ze wsparcia administracyjnego Dywizji Północnoatlantyckiej Korpusu Inżynierów . Było blisko biura Stone & Webster na Manhattanie , głównego wykonawcy projektu, oraz na Uniwersytecie Columbia. Miał pozwolenie na korzystanie ze swojego byłego dowództwa, Okręgu Syracuse, w zakresie personelu, i zaczął od podpułkownika Kennetha Nicholsa , który został jego zastępcą.

Schemat organizacji projektu Manhattan, 1 maja 1946 r

Ponieważ większość jego zadań dotyczyła budowy, Marshall współpracował z szefem Wydziału Budownictwa Korpusu Inżynierów, generałem dywizji Thomasem M. Robbinsem i jego zastępcą, pułkownikiem Leslie Grovesem . Reybold, Somervell i Styer postanowili nazwać projekt „Rozwój materiałów zastępczych”, ale Groves uważał, że przyciągnie to uwagę. Ponieważ dzielnice inżynieryjne zwykle nosiły nazwę miasta, w którym się znajdowały, Marshall i Groves zgodzili się nazwać komponent armii projektu dzielnicą Manhattan. Stało się to oficjalne 13 sierpnia, kiedy Reybold wydał zarządzenie o utworzeniu nowej dzielnicy. Nieformalnie był znany jako Manhattan Engineer District lub MED. W przeciwieństwie do innych dystryktów nie miał granic geograficznych, a Marshall miał uprawnienia inżyniera dywizji. Opracowanie materiałów zastępczych pozostało oficjalnym kryptonimem całego projektu, ale z czasem zostało wyparte przez „Manhattan”.

Marshall przyznał później, że „nigdy nie słyszałem o rozszczepieniu atomu, ale wiedziałem, że nie można zbudować dużej elektrowni, a tym bardziej czterech z nich za 90 milionów dolarów”. Pojedyncza trotylu , którą Nichols niedawno zbudował w Pensylwanii, kosztowała 128 milionów dolarów. Nie byli też pod wrażeniem szacunków do najbliższego rzędu wielkości, które Groves porównał z poleceniem firmie cateringowej, aby przygotowała dla od dziesięciu do tysiąca gości. Zespół ankietowy z firmy Stone & Webster przeszukał już teren pod zakłady produkcyjne. Rada ds. Produkcji Wojennej poleciła miejsca w okolicach Knoxville w stanie Tennessee , odizolowany obszar, w którym Tennessee Valley Authority może dostarczać wystarczającą ilość energii elektrycznej, a rzeki mogą dostarczać wodę chłodzącą do reaktorów. Po zbadaniu kilku miejsc zespół badawczy wybrał jedno w pobliżu Elzy w stanie Tennessee . Conant poradził, aby zostało to natychmiast nabyte, a Styer się zgodził, ale Marshall zwlekał, czekając na wyniki eksperymentów z reaktorem Conanta przed podjęciem działań. Spośród przyszłych procesów tylko separacja elektromagnetyczna Lawrence'a wydawała się wystarczająco zaawansowana, aby rozpocząć budowę.

Marshall i Nichols zaczęli gromadzić potrzebne im zasoby. Pierwszym krokiem było uzyskanie wysokiego priorytetu oceny dla projektu. Najwyższe oceny to AA-1 do AA-4 w kolejności malejącej, chociaż istniała również specjalna ocena AAA zarezerwowana dla sytuacji awaryjnych. Oceny AA-1 i AA-2 dotyczyły podstawowej broni i wyposażenia, więc pułkownik Lucius D. Clay , zastępca szefa działu usług i zaopatrzenia ds. wymagań i zasobów, uważał, że najwyższą oceną, jaką może wystawić, jest AA-3, chociaż był skłonny wystawić ocenę AAA na żądanie materiałów krytycznych, gdyby zaszła taka potrzeba. Nichols i Marshall byli rozczarowani; AA-3 miał ten sam priorytet, co fabryka TNT Nicholsa w Pensylwanii.

Komitet Polityki Wojskowej

Oppenheimer i Groves przy pozostałościach testu Trinity we wrześniu 1945 roku, dwa miesiące po próbnym wybuchu i tuż po zakończeniu II wojny światowej. Białe kalosze zapobiegały przyklejaniu się opadu do podeszew ich butów.

Vannevar Bush był niezadowolony z niepowodzenia pułkownika Marshalla w przyspieszeniu realizacji projektu, w szczególności z niepowodzenia w zdobyciu terenu w Tennessee, niskiego priorytetu przyznanego projektowi przez armię i lokalizacji jego kwatery głównej w Nowym Jorku. Bush uważał, że potrzebne jest bardziej agresywne przywództwo, i rozmawiał o swoich obawach z Harveyem Bundym i generałami Marshallem, Somervellem i Styerem. Chciał, aby projekt został umieszczony pod kierownictwem wyższego komitetu ds. polityki, z prestiżowym urzędnikiem, najlepiej Styerem, jako dyrektorem generalnym.

Somervell i Styer wybrali Grovesa na to stanowisko, informując go 17 września o tej decyzji, a generał Marshall nakazał awansować go do stopnia generała brygady, ponieważ uznano, że tytuł „generał” będzie miał większy wpływ na naukowców akademickich pracujących w Projekcie Manhattan. Rozkazy Grovesa umieściły go bezpośrednio pod Somervellem, a nie Reyboldem, a pułkownik Marshall odpowiadał teraz przed Grovesem. Groves założył swoją kwaterę główną w Waszyngtonie, na piątym piętrze budynku New War Department Building , gdzie pułkownik Marshall miał swoje biuro łącznikowe. Objął dowództwo nad Projektem Manhattan 23 września 1942 r. Później tego samego dnia wziął udział w spotkaniu zwołanym przez Stimsona, które powołało Komitet Polityki Wojskowej, odpowiedzialny przed Top Policy Group, składający się z Busha (z Conantem jako zastępcą), Styera i kontradmirała Williama R. Purnella . Tolman i Conant zostali później mianowani doradcami naukowymi Grovesa.

19 września Groves udał się do Donalda Nelsona , przewodniczącego Rady ds. Produkcji Wojennej, i poprosił o szerokie upoważnienie do wystawiania oceny AAA, ilekroć będzie to wymagane. Nelson początkowo się sprzeciwiał, ale szybko uległ, gdy Groves zagroził, że pójdzie do prezydenta. Groves obiecał nie używać oceny AAA, chyba że będzie to konieczne. Szybko okazało się, że jak na rutynowe wymagania projektu ocena AAA była zbyt wysoka, a ocena AA-3 zbyt niska. Po długiej kampanii Groves ostatecznie otrzymał uprawnienia AA-1 1 lipca 1944 r. Według Grovesa: „W Waszyngtonie zdałeś sobie sprawę ze znaczenia najwyższego priorytetu. Większość wszystkiego, co zaproponowano w administracji Roosevelta, miałoby najwyższy priorytet. około tygodnia lub dwóch, a potem coś innego otrzyma najwyższy priorytet”.

Jednym z wczesnych problemów Grovesa było znalezienie dyrektora Projektu Y , grupy, która miała zaprojektować i zbudować bombę. Oczywistym wyborem był jeden z trzech szefów laboratorium, Urey, Lawrence lub Compton, ale nie można ich było oszczędzić. Compton polecił Oppenheimera, który był już dobrze zaznajomiony z koncepcjami projektowania bomb. Jednak Oppenheimer miał niewielkie doświadczenie administracyjne iw przeciwieństwie do Ureya, Lawrence'a i Comptona nie zdobył Nagrody Nobla, którą wielu naukowców uważało za szefa tak ważnego laboratorium. Pojawiły się również obawy co do statusu bezpieczeństwa Oppenheimera, podobnie jak wielu jego współpracowników komuniści , w tym jego żona Kitty (Katherine Oppenheimer) ; jego dziewczyna, Jean Tatlock ; i jego brat Frank Oppenheimer . Długa rozmowa w pociągu w październiku 1942 roku przekonała Grovesa i Nicholsa, że Oppenheimer doskonale rozumie kwestie związane z założeniem laboratorium na odludziu i powinien zostać mianowany jego dyrektorem. Groves osobiście zrzekł się wymogów bezpieczeństwa i 20 lipca 1943 r. Wydał Oppenheimerowi zezwolenie.

Współpraca z Wielką Brytanią

Brytyjczycy i Amerykanie wymieniali się informacjami nuklearnymi, ale początkowo nie połączyli swoich wysiłków. Wielka Brytania odrzuciła próby zacieśnienia współpracy Busha i Conanta w 1941 r. z własnym projektem o kryptonimie Tube Alloys , ponieważ niechętnie dzielił się swoją przewagą technologiczną i pomagał Stanom Zjednoczonym w opracowaniu własnej bomby atomowej. Amerykański naukowiec, który przyniósł osobisty list od Roosevelta do Churchilla, oferując opłacenie wszystkich badań i rozwoju w anglo-amerykańskim projekcie, został źle potraktowany, a Churchill nie odpowiedział na list. W rezultacie Stany Zjednoczone już w kwietniu 1942 r. zdecydowały, że w przypadku odrzucenia ich oferty powinny działać samodzielnie. Brytyjczycy, którzy wnieśli znaczący wkład na początku wojny, nie mieli środków, aby przeprowadzić taki program badawczy, walcząc o przetrwanie. W rezultacie firma Tube Alloys wkrótce została w tyle za swoim amerykańskim odpowiednikiem. i 30 lipca 1942 r John Anderson , minister odpowiedzialny za Tube Alloys, poradził Churchillowi, że: „Musimy zmierzyć się z faktem, że… [nasza] pionierska praca… jest malejącym zasobem i jeśli nie wykorzystamy go szybko, zostaniemy w tyle. Mamy teraz realny wkład w „fuzję”. Wkrótce będziemy mieli niewiele albo nic”. W tym miesiącu Churchill i Roosevelt zawarli nieformalne, niepisane porozumienie o współpracy atomowej.

Groves rozmawia z Jamesem Chadwickiem , szefem misji brytyjskiej.

Szansa na równe partnerstwo już jednak nie istniała, jak pokazano w sierpniu 1942 r., Kiedy Brytyjczycy bezskutecznie zażądali znacznej kontroli nad projektem, nie ponosząc żadnych kosztów. Do 1943 roku role obu krajów odwróciły się od końca 1941 roku; w styczniu Conant powiadomił Brytyjczyków, że nie będą już otrzymywać informacji atomowych, z wyjątkiem niektórych obszarów. Podczas gdy Brytyjczycy byli zszokowani zniesieniem porozumienia Churchill-Roosevelt, szef Kanadyjskiej Narodowej Rady ds. Badań C. J. Mackenzie był mniej zaskoczony, pisząc: „Nie mogę oprzeć się wrażeniu, że grupa z Wielkiej Brytanii [nad] podkreśla znaczenie ich wkładu w porównaniu z Amerykanami”. Jak Conant i Bush powiedzieli Brytyjczykom, rozkaz przyszedł „z góry”.

Brytyjska pozycja przetargowa uległa pogorszeniu; amerykańscy naukowcy zdecydowali, że Stany Zjednoczone nie potrzebują już pomocy z zewnątrz i chcieli uniemożliwić Wielkiej Brytanii wykorzystywanie powojennych komercyjnych zastosowań energii atomowej. Komitet poparł, a Roosevelt zgodził się, ograniczenie przepływu informacji do tego, czego Wielka Brytania mogłaby użyć podczas wojny - zwłaszcza nie projektu bomby - nawet jeśli spowolniłoby to amerykański projekt. Na początku 1943 roku Brytyjczycy zaprzestali wysyłania badań i naukowców do Ameryki, w wyniku czego Amerykanie zaprzestali wszelkiej wymiany informacji. Brytyjczycy rozważali zakończenie dostaw kanadyjskiego uranu i ciężkiej wody, aby zmusić Amerykanów do ponownego udostępnienia, ale Kanada potrzebowała amerykańskich dostaw do ich produkcji. Zbadali możliwość niezależnego programu nuklearnego, ale ustalili, że nie może on być gotowy na czas, aby wpłynąć na wynik wojna w Europie .

W marcu 1943 Conant zdecydował, że brytyjska pomoc przyniesie korzyści niektórym obszarom projektu. James Chadwick i jeden lub dwóch innych brytyjskich naukowców byli na tyle ważni, że zespół projektujący bomby w Los Alamos ich potrzebował, pomimo ryzyka ujawnienia tajemnic projektu broni. W sierpniu 1943 roku Churchill i Roosevelt wynegocjowali Porozumienie z Quebecu , co zaowocowało wznowieniem współpracy między naukowcami pracującymi nad tym samym problemem. Wielka Brytania zgodziła się jednak na ograniczenia danych dotyczących budowy dużych zakładów produkcyjnych niezbędnych do budowy bomby. Późniejsze Porozumienie z Hyde Parku we wrześniu 1944 r. rozszerzyło tę współpracę na okres powojenny. Umowa Quebec ustanowiła Combined Policy Committee w celu koordynowania wysiłków Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Kanady. Stimson, Bush i Conant służyli jako amerykańscy członkowie Combined Policy Committee, feldmarszałek Sir John Dill i pułkownik JJ Llewellin byli członkami brytyjskimi, a CD Howe był członkiem kanadyjskim. Llewellin wrócił do Wielkiej Brytanii pod koniec 1943 roku i został zastąpiony w komitecie przez Sir Ronalda Iana Campbella , którego z kolei zastąpił ambasador Wielkiej Brytanii w Stanach Zjednoczonych, Lord Halifax , na początku 1945 roku. Sir John Dill zmarł w Waszyngtonie w listopadzie 1944 roku i został zastąpiony zarówno jako szef misji brytyjskiego sztabu połączonego , jak i jako członek Combined Policy Committee przez feldmarszałka Sir Henry'ego Maitlanda Wilsona .

Kiedy współpraca została wznowiona po porozumieniu z Quebecu, postępy i wydatki Amerykanów zadziwiły Brytyjczyków. Stany Zjednoczone wydały już ponad 1 miliard dolarów (dziś 13 miliardów dolarów), podczas gdy w 1943 roku Wielka Brytania wydała około 0,5 miliona funtów. W ten sposób Chadwick nalegał na pełne zaangażowanie Wielkiej Brytanii w Projekt Manhattan i porzucił wszelkie nadzieje na niezależny projekt brytyjski w czasie wojny. Mając poparcie Churchilla, starał się zapewnić, że każda prośba Grovesa o pomoc zostanie uszanowana. Misja brytyjska, która przybyła do Stanów Zjednoczonych w grudniu 1943 r., obejmowała Nielsa Bohra , Otto Frischa, Klausa Fuchsa , Rudolfa Peierlsa i Ernesta Tittertona . Więcej naukowców przybyło na początku 1944 r. Podczas gdy ci, których przydzielono do dyfuzji gazowej, odeszli jesienią 1944 r., 35 pracujących pod kierownictwem Oliphanta z Lawrence'em w Berkeley zostało przydzielonych do istniejących grup laboratoryjnych i większość pozostała do końca wojny. 19 wysłanych do Los Alamos również dołączyło do istniejących grup, głównie związanych z implozją i montażem bomb, ale nie z plutonem. Część umowy z Quebecu określała, że broń jądrowa nie zostanie użyta przeciwko innemu krajowi bez wzajemnej zgody USA i Wielkiej Brytanii. W czerwcu 1945 roku Wilson zgodził się, że użycie broni jądrowej przeciwko Japonii zostanie zarejestrowane jako decyzja Komitetu ds. Polityki Połączonej.

Komitet ds. Połączonej Polityki utworzył w czerwcu 1944 r. Combined Development Trust , którego przewodniczącym został Groves, w celu pozyskiwania rud uranu i toru na rynkach międzynarodowych. Belgijskie Kongo i Kanada posiadały większość światowego uranu poza Europą Wschodnią, a belgijski rząd na uchodźstwie był w Londynie. Wielka Brytania zgodziła się przekazać Stanom Zjednoczonym większość belgijskiej rudy, ponieważ nie mogłaby wykorzystać większości dostaw bez ograniczonych badań amerykańskich. W 1944 r. Trust zakupił 3 440 000 funtów (1 560 000 kg) rudy tlenku uranu od firm prowadzących kopalnie w belgijskim Kongo. Aby uniknąć poinformowania sekretarza skarbu USA Henry'ego Morgenthau Jr. o projekcie, do przechowywania środków powierniczych wykorzystano specjalne konto, które nie podlega zwykłym audytom i kontrolom. Między 1944 a rezygnacją z Trustu w 1947 roku Groves zdeponował na koncie Trustu łącznie 37,5 miliona dolarów.

Groves docenił wczesne brytyjskie badania atomowe i wkład brytyjskich naukowców w Projekt Manhattan, ale stwierdził, że Stany Zjednoczone odniosłyby sukces bez nich. Powiedział również, że Churchill był „najlepszym przyjacielem, jakiego miał projekt bomby atomowej [ponieważ] podtrzymywał zainteresowanie Roosevelta… Po prostu cały czas go podniecał, mówiąc mu, jak ważny jest dla niego projekt”.

niezależnego programu broni jądrowej Wielkiej Brytanii po wojnie, kiedy ustawa McMahona z 1946 r. Tymczasowo zakończyła amerykańską współpracę nuklearną.

Witryny projektu

Wybór miejsc w USA i Kanadzie ważnych dla Projektu Manhattan. Kliknij lokalizację, aby uzyskać więcej informacji.

Oak Ridge

Zmiana zmiany w zakładzie wzbogacania uranu Y-12 w Clinton Engineer Works w Oak Ridge, Tennessee , 11 sierpnia 1945 r. Do maja 1945 r. w Clinton Engineer Works zatrudnionych było 82 000 osób. Zdjęcie autorstwa fotografa z dzielnicy Manhattan, Eda Westcotta .

Następnego dnia po przejęciu projektu Groves pojechał pociągiem do Tennessee z pułkownikiem Marshallem, aby obejrzeć tam proponowane miejsce i Groves był pod wrażeniem. W dniu 29 września 1942 r. Podsekretarz wojny Stanów Zjednoczonych Robert P. Patterson upoważnił Korpus Inżynierów do nabycia 56 000 akrów (23 000 ha) ziemi przez wybitną domenę za 3,5 miliona dolarów. Następnie nabyto dodatkowe 3000 akrów (1200 ha). Nakaz potępienia, który wszedł w życie 7 października, dotknął około 1000 rodzin. Protesty, odwołania prawne i dochodzenie Kongresu w 1943 r. Nie przyniosły skutku. Do połowy listopada Amerykańscy marszałkowie przyczepiali do drzwi domów wiejskich ogłoszenia o zwolnieniu, a wykonawcy robót budowlanych wprowadzali się. Niektóre rodziny otrzymały dwutygodniowe wypowiedzenie, aby opuścić farmy, które były ich domami od pokoleń; inni osiedlili się tam po eksmisji, aby zrobić miejsce dla Parku Narodowego Great Smoky Mountains w latach dwudziestych XX wieku lub zapory Norris w latach trzydziestych XX wieku. Ostateczny koszt nabycia ziemi na tym obszarze, który został ukończony dopiero w marcu 1945 r., Wyniósł tylko około 2,6 miliona dolarów, co daje około 47 dolarów za akr. Po przedstawieniu publicznej proklamacji numer dwa, która ogłosiła Oak Ridge strefą całkowitego wykluczenia, do której nikt nie może wejść bez pozwolenia wojskowego, gubernator Tennessee , Prentice Cooper , ze złością ją podarł.

Początkowo znany jako Kingston Demolition Range, miejsce to zostało oficjalnie przemianowane na Clinton Engineer Works (CEW) na początku 1943 roku. Podczas gdy Stone & Webster koncentrował się na zakładach produkcyjnych, firma architektoniczno-inżynieryjna Skidmore, Owings & Merrill zaprojektowała i zbudowała osiedle mieszkaniowe za 13 tys. Gmina znajdowała się na zboczach Black Oak Ridge, skąd powstało nowe miasto Oak Ridge ma swoją nazwę. Obecność armii w Oak Ridge wzrosła w sierpniu 1943 r., Kiedy Nichols zastąpił Marshalla na stanowisku szefa Manhattan Engineer District. Jednym z jego pierwszych zadań było przeniesienie siedziby dystryktu do Oak Ridge, choć nazwa dystryktu nie uległa zmianie. We wrześniu 1943 roku administrowanie obiektami komunalnymi zostało zlecone Turner Construction Company za pośrednictwem spółki zależnej Roane-Anderson Company (dla Roane and Anderson hrabstw, w których znajdowało się Oak Ridge). Inżynierowie chemicy, w tym William J. (Jenkins) Wilcox Jr. (1923–2013) i Warren Fuchs, brali udział w „szalonych wysiłkach”, aby uzyskać od 10% do 12% wzbogaconego uranu 235, znanego jako kryptonim „tetratlenek tuballoy”, ze ścisłymi zabezpieczeniami i szybkimi zezwoleniami na dostawy i materiały. Populacja Oak Ridge wkrótce znacznie przekroczyła początkowe plany i osiągnęła szczyt 75 000 w maju 1945 r., Kiedy to 82 000 osób było zatrudnionych w Clinton Engineer Works, a 10 000 przez Roane-Anderson.

Fotografka sztuk pięknych Josephine Herrick i jej koleżanka Mary Steers pomogły udokumentować pracę w Oak Ridge.

Los Alamos

Rozważano pomysł zlokalizowania Projektu Y w Oak Ridge, ale ostatecznie zdecydowano, że powinien on znajdować się w odległym miejscu. Zgodnie z zaleceniem Oppenheimera poszukiwania odpowiedniego miejsca zawęziły się do okolic Albuquerque w Nowym Meksyku , gdzie Oppenheimer posiadał ranczo. W październiku 1942 r. Major John H. Dudley z dystryktu Manhattan został wysłany w celu zbadania okolicy. Polecił miejsce w pobliżu Jemez Springs w Nowym Meksyku . 16 listopada Oppenheimer, Groves, Dudley i inni zwiedzili to miejsce. Oppenheimer obawiał się, że wysokie klify otaczające to miejsce spowodują, że jego ludzie poczują się klaustrofobicznie, podczas gdy inżynierowie obawiali się możliwości powodzi. Następnie impreza przeniosła się w okolice Los Alamos Ranch School . Oppenheimer był pod wrażeniem i wyraził silne preferencje dla tego miejsca, powołując się na jego naturalne piękno i widoki na góry Sangre de Cristo , co, jak miano nadzieję, zainspiruje tych, którzy będą pracować nad projektem. Inżynierowie byli zaniepokojeni kiepską drogą dojazdową i tym, czy zaopatrzenie w wodę będzie odpowiednie, ale poza tym uważali, że jest idealna.

Fizycy na kolokwium sponsorowanym przez Dystrykt Manhattan w Los Alamos Laboratory w Super w kwietniu 1946 r. W pierwszym rzędzie siedzą Norris Bradbury , John Manley , Enrico Fermi i J. (Jerome) MB Kellogg. Robert Oppenheimer w ciemnym płaszczu stoi za Manleyem; po lewej stronie Oppenheimera siedzi Richard Feynman . Oficer armii po lewej stronie to pułkownik Oliver Haywood .

Patterson zatwierdził przejęcie terenu w dniu 25 listopada 1942 r., Zezwalając na 440 000 USD na zakup terenu o powierzchni 54 000 akrów (22 000 ha), z których wszystkie oprócz 8900 akrów (3600 ha) były już własnością rządu federalnego. Sekretarz rolnictwa Claude R. Wickard przyznał Departamentowi Wojny około 45 100 akrów (18 300 ha) gruntów Służby Leśnej Stanów Zjednoczonych „tak długo, jak trwa konieczność militarna”. Potrzeba ziemi, nowej drogi, a później pasa drogowego dla 25-milowej (40 km) linii energetycznej ostatecznie doprowadziła do zakupu ziemi w czasie wojny do 45 737 akrów (18 509,1 ha), ale wydano tylko 414 971 USD. Budowę zlecono firmie MM Sundt Company z Tucson w Arizonie wraz z Willardem C. Krugerem i współpracownikami z Santa Fe w Nowym Meksyku , jako architekt i inżynier. Prace rozpoczęto w grudniu 1942 r. Groves początkowo przeznaczył na budowę 300 000 USD, trzykrotnie więcej niż szacował Oppenheimer, z planowaną datą zakończenia 15 marca 1943 r. Wkrótce stało się jasne, że zakres Projektu Y był większy niż oczekiwano, a zanim Sundt skończył 30 listopada 1943 r. Wydano ponad 7 milionów dolarów.

Mapa miejsca Los Alamos, Nowy Meksyk, 1943–45

Ponieważ było to tajne, Los Alamos było określane jako „Miejsce Y” lub „Wzgórze”. Akty urodzenia dzieci urodzonych w Los Alamos podczas wojny wskazywały, że ich miejsce urodzenia to skrytka pocztowa 1663 w Santa Fe. Początkowo Los Alamos miało być laboratorium wojskowym z Oppenheimerem i innymi badaczami powołanymi do armii. Oppenheimer posunął się nawet do tego, że zamówił sobie podpułkownika , ale dwóch kluczowych fizyków, Robert Bacher i Isidor Rabi , wzbraniał się przed tym pomysłem. Conant, Groves i Oppenheimer opracowali następnie kompromis, na mocy którego laboratorium było obsługiwane przez Uniwersytet Kalifornijski na podstawie umowy z Departamentem Wojny.

Chicago

Rada Army-OSRD w dniu 25 czerwca 1942 r. Podjęła decyzję o budowie pilotażowej fabryki do produkcji plutonu w Red Gate Woods na południowy zachód od Chicago. W lipcu Nichols załatwił dzierżawę 1025 akrów (415 ha) od Cook County Forest Preserve District , a kapitan James F. Grafton (1908-1969) został mianowany inżynierem obszaru Chicago. Wkrótce okazało się, że skala działalności była zbyt duża dla tego obszaru i zdecydowano się zbudować fabrykę w Oak Ridge i utrzymać ośrodek badawczo-testowy w Chicago.

Opóźnienia w zakładaniu zakładu w Red Gate Woods skłoniły Comptona do upoważnienia Laboratorium Metalurgicznego do budowy pierwszego reaktora jądrowego pod trybunami Stagg Field na Uniwersytecie w Chicago. Reaktor wymagał ogromnej ilości grafitowych i granulek uranu. W tamtym czasie źródła czystego uranu były ograniczone . Frank Spedding z Iowa State University był w stanie wyprodukować tylko dwie krótkie tony czystego uranu. Dodatkowe trzy krótkie tony uranu metalicznego zostały dostarczone przez Westinghouse Lamp Plant , która została wyprodukowana w pośpiechu w prowizorycznym procesie. Duży kwadratowy balon został skonstruowany przez firmę Goodyear Tire w celu osłonięcia reaktora. 2 grudnia 1942 roku zespół kierowany przez Enrico Fermiego zainicjował pierwszą sztuczną, samopodtrzymującą się jądrową reakcję łańcuchową w eksperymentalnym reaktorze znanym jako Chicago Pile-1 . Punkt, w którym reakcja staje się samowystarczalna, stał się znany jako „stan krytyczny”. Compton poinformował o sukcesie Conanta w Waszyngtonie przez zaszyfrowaną rozmowę telefoniczną, mówiąc: „Włoski nawigator [Fermi] właśnie wylądował w nowym świecie”.

W styczniu 1943 roku następca Graftona, major Arthur V. Peterson , nakazał demontaż i ponowne złożenie Chicago Pile-1 w Red Gate Woods, ponieważ uważał działanie reaktora za zbyt niebezpieczne dla gęsto zaludnionego obszaru. W miejscu Argonne, Chicago Pile-3 , pierwszy reaktor ciężkowodny, osiągnął stan krytyczny 15 maja 1944 r. Po wojnie operacje, które pozostały w Red Gate, zostały przeniesione do nowej siedziby Argonne National Laboratory około 6 mil (9,7 km ) z dala.

Hanford

W grudniu 1942 r. Pojawiły się obawy, że nawet Oak Ridge znajdowało się zbyt blisko głównego skupiska ludności (Knoxville) w mało prawdopodobnym przypadku poważnej awarii jądrowej. Groves zwerbował firmę DuPont w listopadzie 1942 r. na głównego wykonawcę budowy kompleksu produkcyjnego plutonu. Firmie DuPont zaproponowano umowę na standardowe koszty plus stałą opłatę , ale prezes firmy, Walter S. Carpenter, Jr. , nie chciał żadnego zysku i poprosił o zmianę proponowanej umowy w celu wyraźnego wykluczenia firmy z nabywania jakichkolwiek praw patentowych. Zostało to zaakceptowane, ale ze względów prawnych uzgodniono symboliczną opłatę w wysokości jednego dolara. Po wojnie DuPont poprosił o wcześniejsze zwolnienie z kontraktu i musiał zwrócić 33 centy.

Pracownicy Hanford odbierają swoje wypłaty w biurze Western Union.

Firma DuPont zaleciła lokalizację lokalizacji z dala od istniejącego zakładu produkcji uranu w Oak Ridge. W grudniu 1942 roku Groves wysłał pułkownika Franklina Matthiasa i inżynierów firmy DuPont na rozpoznanie potencjalnych lokalizacji. Matthias poinformował, że Hanford Site w pobliżu Richland w stanie Waszyngton było „idealne pod praktycznie każdym względem”. Było odizolowane i znajdowało się w pobliżu rzeki Columbia , która dostarczała wystarczającej ilości wody do chłodzenia reaktorów produkujących pluton. Groves odwiedził to miejsce w styczniu i założył Hanford Engineer Works (HEW) o kryptonimie „Site W”.

Podsekretarz Patterson wyraził zgodę 9 lutego, przeznaczając 5 milionów dolarów na zakup 430 000 akrów (170 000 ha) ziemi na tym obszarze. Rząd federalny przeniósł około 1500 mieszkańców White Bluffs i Hanford oraz pobliskich osiedli, a także Wanapum i inne plemiona korzystające z tego obszaru. Powstał spór z rolnikami o rekompensaty za uprawy, które były już zasadzone przed nabyciem gruntów. Tam, gdzie pozwalały na to harmonogramy, armia zezwalała na zbiory, ale nie zawsze było to możliwe. Proces pozyskiwania gruntów przeciągał się i nie został zakończony przed zakończeniem Projektu Manhattan w grudniu 1946 r.

Spór nie opóźnił prac. Chociaż postępy w projektowaniu reaktorów w Laboratorium Metalurgicznym i DuPont nie były wystarczająco zaawansowane, aby dokładnie przewidzieć zakres projektu, w kwietniu 1943 r. Rozpoczęto prace nad obiektami dla około 25 000 pracowników, z których połowa miała mieszkać na miejscu. Do lipca 1944 r. wzniesiono około 1200 budynków, aw obozie budowlanym mieszkało prawie 51 000 osób. Jako inżynier rejonu, Matthias sprawował ogólną kontrolę nad terenem. W szczytowym okresie obóz budowlany był trzecim najbardziej zaludnionym miastem w stanie Waszyngton. Hanford obsługiwał flotę ponad 900 autobusów, więcej niż miasto Chicago. Podobnie jak Los Alamos i Oak Ridge, Richland było ogrodzonym osiedlem z ograniczonym dostępem, ale bardziej przypominało typowe amerykańskie miasto boomu z czasów wojny: profil wojskowy był niższy, a fizyczne elementy bezpieczeństwa, takie jak wysokie ogrodzenia, wieże i psy stróżujące, były mniej widoczne.

portale kanadyjskie

Brytyjska Kolumbia

Cominco produkowało wodór elektrolityczny w Trail w Kolumbii Brytyjskiej od 1930 roku. Urey zasugerował w 1941 roku, że może wytwarzać ciężką wodę. Do istniejącej elektrowni o wartości 10 milionów dolarów, składającej się z 3215 ogniw zużywających 75 MW energii wodnej, dodano wtórne ogniwa do elektrolizy, aby zwiększyć stężenie deuteru w wodzie z 2,3% do 99,8%. Na potrzeby tego procesu Hugh Taylor z Princeton opracował katalizator platynowo-węglowy dla pierwszych trzech etapów, podczas gdy Urey opracował katalizator niklowo- chromowy . jeden dla wieży czwartej sceny. Ostateczny koszt wyniósł 2,8 miliona dolarów. Rząd kanadyjski oficjalnie dowiedział się o projekcie dopiero w sierpniu 1942 r. Produkcja ciężkiej wody w Trail rozpoczęła się w styczniu 1944 r. i trwała do 1956 r. Ciężka woda z Trail została wykorzystana w Chicago Pile 3, pierwszym reaktorze wykorzystującym ciężką wodę i naturalny uran , który krytyczny 15 maja 1944 r.

Ontario

Chalk River w Ontario zostało utworzone w celu przeniesienia wysiłków aliantów do laboratorium w Montrealu z dala od obszaru miejskiego. Nowa społeczność została zbudowana w Deep River w Ontario , aby zapewnić członkom zespołu rezydencje i udogodnienia. Miejsce to zostało wybrane ze względu na bliskość przemysłowego obszaru produkcyjnego Ontario i Quebecu oraz bliskość główki szyny sąsiadującej z dużą bazą wojskową Camp Petawawa . Położone nad rzeką Ottawą miało dostęp do obfitej wody. Pierwszym dyrektorem nowego laboratorium został Hans von Halban . W maju 1944 r. został zastąpiony przez Johna Cockcrofta, którego z kolei we wrześniu 1946 r. zastąpił Bennett Lewis . Stany Zjednoczone, kiedy we wrześniu 1945 r. osiągnął stan krytyczny, ZEEP był używany przez naukowców do 1970 r. Większy reaktor NRX o mocy 10 MW , który został zaprojektowany podczas wojny, został ukończony i osiągnął stan krytyczny w lipcu 1947 r.

Północno - zachodnie terytoria

Kopalnia Eldorado w Port Radium była źródłem rudy uranu.

Miejsca ciężkiej wody

Chociaż preferowane przez firmę DuPont projekty reaktorów jądrowych były chłodzone helem i wykorzystywały grafit jako moderator, firma DuPont nadal wyrażała zainteresowanie wykorzystaniem ciężkiej wody jako rezerwy, na wypadek gdyby projekt reaktora grafitowego okazał się z jakiegoś powodu niewykonalny. W tym celu oszacowano, że miesięcznie potrzebne byłyby 3 tony amerykańskie (2,7 t) ciężkiej wody. Projekt P-9 był rządowym kryptonimem programu produkcji ciężkiej wody. Ponieważ fabryka w Trail, która była wówczas w budowie, mogła produkować 0,5 tony amerykańskiej (0,45 t) miesięcznie, wymagana była dodatkowa zdolność produkcyjna. W związku z tym Groves upoważnił firmę DuPont do budowy obiektów ciężkiej wody w Morgantown Ordnance Works w pobliżu Morgantown, Wirginia Zachodnia ; w Wabash River Ordnance Works , niedaleko Dana i Newport w stanie Indiana ; oraz w Alabama Ordnance Works , niedaleko Childersburga i Sylacauga w Alabamie . Chociaż znane jako Ordnance Works i opłacane w ramach Departamentu Uzbrojenia , zostały zbudowane i obsługiwane przez Army Corps of Engineers. Amerykańskie zakłady stosowały inny proces niż Trail; ciężką wodę ekstrahowano przez destylację, wykorzystując nieco wyższą temperaturę wrzenia ciężkiej wody.

Uran

Kruszec

Większość uranu użytego w Projekcie Manhattan pochodziła z kopalni Shinkolobwe w Kongo Belgijskim .

Kluczowym surowcem dla projektu był uran, który został wykorzystany jako paliwo do reaktorów, jako surowiec, który został przekształcony w pluton oraz w postaci wzbogaconej w samą bombę atomową. W 1940 roku znane były cztery główne złoża uranu: w Kolorado, w północnej Kanadzie, w Joachimsthal w Czechosłowacji iw Kongo Belgijskim . Wszyscy oprócz Joachimstal byli w rękach aliantów. Badanie przeprowadzone w listopadzie 1942 r. Wykazało, że dostępne są wystarczające ilości uranu, aby spełnić wymagania projektu. Nichols uzgodnił z Departamentem Stanu wprowadzenie kontroli eksportu tlenku uranu i negocjował zakup 1200 ton amerykańskich (1100 ton) rudy uranu z Konga Belgijskiego, która była przechowywana w magazynie na Staten Island , oraz pozostałych zapasów wydobywanej rudy składowanej w Kongu. Negocjował z Eldorado Gold Mines zakup rudy z jej rafinerii w Port Hope w Ontario i jej wysyłkę w partiach po 100 ton. Następnie rząd kanadyjski wykupił akcje firmy, dopóki nie uzyskała pakietu kontrolnego.

Chociaż zakupy te zapewniły wystarczające dostawy na potrzeby wojenne, przywódcy amerykańscy i brytyjscy doszli do wniosku, że w interesie ich krajów leży przejęcie kontroli nad jak największą ilością światowych złóż uranu. Najbogatszym źródłem rudy była Shinkolobwe w belgijskim Kongo, ale została zalana i zamknięta. Nichols bezskutecznie próbował negocjować jej ponowne otwarcie i sprzedaż całej przyszłej produkcji do Stanów Zjednoczonych z Edgarem Sengierem , dyrektorem firmy będącej właścicielem kopalni, Union Minière du Haut-Katanga . Sprawa została następnie podjęta przez Combined Policy Committee. Ponieważ 30 procent akcji Union Minière było kontrolowanych przez brytyjskie interesy, Brytyjczycy objęli prowadzenie w negocjacjach. Sir John Anderson i ambasador John Winant zawarli umowę z Sengierem i rządem belgijskim w maju 1944 r. W sprawie ponownego otwarcia kopalni i zakupu 1720 ton amerykańskich (1560 ton) rudy po 1,45 dolara za funt. Aby uniknąć zależności od Brytyjczyków i Kanadyjczyków w zakresie rudy, Groves zorganizował również zakup zapasów US Vanadium Corporation w Uravan w Kolorado . Wydobycie uranu w Kolorado przyniosły około 800 ton amerykańskich (730 ton) rudy.

Firma Mallinckrodt Incorporated w St. Louis w stanie Missouri wzięła surową rudę i rozpuściła ją w kwasie azotowym w celu wytworzenia azotanu uranylu . Następnie dodano eter w procesie ekstrakcji ciecz-ciecz w celu oddzielenia zanieczyszczeń od azotanu uranylu. Zostało to następnie ogrzane w celu utworzenia tritlenku uranu , który został zredukowany do bardzo czystego dwutlenku uranu . Do lipca 1942 roku Mallinckrodt produkował dziennie tonę bardzo czystego tlenku, ale przekształcenie go w uran metaliczny początkowo okazało się trudniejsze dla wykonawców Westinghouse i wodorki metali. Produkcja była zbyt powolna, a jakość niedopuszczalnie niska. Specjalny oddział Laboratorium Metalurgicznego został utworzony w Iowa State College w Ames w stanie Iowa pod kierownictwem Franka Speddinga w celu zbadania alternatyw. Stało się to znane jako Projekt Amesa , a jego proces Amesa stał się dostępny w 1943 roku.

Rafinacja uranu w Ames
„Bomba” ( naczynie ciśnieniowe ) zawierająca halogenek uranu i metal ofiarny , prawdopodobnie magnez, opuszczana do pieca
Po reakcji wnętrze bomby pokryto resztkowym żużlem
Metaliczny „herbatnik” uranowy z reakcji redukcji

Separacja izotopów

Naturalny uran składa się z 99,3% uranu-238 i 0,7% uranu-235, ale tylko ten ostatni jest rozszczepialny . Chemicznie identyczny uran-235 musi być fizycznie oddzielony od bardziej rozpowszechnionego izotopu. Rozważano różne metody wzbogacania uranu , z których większość przeprowadzono w Oak Ridge.

Najbardziej oczywista technologia, wirówka, zawiodła, ale technologie separacji elektromagnetycznej, dyfuzji gazowej i dyfuzji termicznej odniosły sukces i przyczyniły się do projektu. W lutym 1943 roku Groves wpadł na pomysł wykorzystania produkcji niektórych zakładów jako materiału wejściowego dla innych.

Oak Ridge było gospodarzem kilku technologii separacji uranu. Zakład separacji elektromagnetycznej Y-12 znajduje się w prawym górnym rogu. Zakłady dyfuzji gazowej K-25 i K-27 znajdują się w lewym dolnym rogu, w pobliżu zakładu dyfuzji termicznej S-50. X-10 służył do produkcji plutonu.

Wirówki

Proces wirowania został uznany za jedyną obiecującą metodę separacji w kwietniu 1942 r. Jesse Beams opracował taki proces na Uniwersytecie Wirginii w latach trzydziestych XX wieku, ale napotkał trudności techniczne. Proces wymagał wysokich prędkości obrotowych, ale przy pewnych prędkościach powstawały drgania harmoniczne, które groziły rozerwaniem maszyny. Dlatego konieczne było szybkie przyspieszenie przy tych prędkościach. W 1941 roku rozpoczął pracę z sześciofluorkiem uranu , jedynym znanym gazowym związkiem uranu, i był w stanie oddzielić uran-235. W Columbii Urey miał Karl P. Cohen zbadał ten proces i stworzył zbiór teorii matematycznych umożliwiających zaprojektowanie jednostki separacji odśrodkowej, której skonstruowania podjął się Westinghouse.

Skalowanie tego do zakładu produkcyjnego stanowiło ogromne wyzwanie techniczne. Urey i Cohen oszacowali, że wyprodukowanie kilograma (2,2 funta) uranu-235 dziennie wymagałoby do 50 000 wirówek z 1-metrowymi (3 stopy 3 cale) wirnikami lub 10 000 wirówek z 4-metrowymi (13 stóp) wirnikami, zakładając że można zbudować 4-metrowe wirniki. Perspektywa utrzymywania tak wielu wirników pracujących nieprzerwanie z dużą prędkością wydawała się zniechęcająca, a kiedy Beams uruchomił swoją aparaturę eksperymentalną, uzyskał tylko 60% przewidywanej wydajności, co wskazuje, że potrzebnych będzie więcej wirówek. Beams, Urey i Cohen rozpoczęli następnie pracę nad serią ulepszeń, które obiecywały zwiększenie wydajności procesu. Jednak częste awarie silników, wałów i łożysk przy dużych prędkościach opóźniały prace na instalacji pilotażowej. W listopadzie 1942 r. Komitet ds. Polityki Wojskowej porzucił proces wirowania na zalecenie Conanta, Nicholsa i Augusta C. Kleina z firmy Stone & Webster.

Chociaż projekt Manhattan porzucił metodę wirowania, badania nad nią znacznie się rozwinęły po wojnie wraz z wprowadzeniem wirówki typu Zippe , która została opracowana w Związku Radzieckim przez sowieckich i schwytanych niemieckich inżynierów. Ostatecznie stała się preferowaną metodą separacji izotopów uranu, będąc znacznie bardziej ekonomiczną niż inne metody separacji stosowane podczas II wojny światowej.

Separacja elektromagnetyczna

Elektromagnetyczna separacja izotopów została opracowana przez Lawrence'a z University of California Radiation Laboratory. Metoda ta wykorzystywała urządzenia zwane kalutronami , będące hybrydą standardowego laboratoryjnego spektrometru mas i magnesu cyklotronowego. Nazwa pochodzi od słów Kalifornia , uniwersytet i cyklotron . W procesie elektromagnetycznym pole magnetyczne odchylało naładowane cząstki zgodnie z masą. Proces nie był ani elegancki pod względem naukowym, ani wydajny pod względem przemysłowym. W porównaniu z instalacją dyfuzji gazowej lub reaktorem jądrowym instalacja separacji elektromagnetycznej zużywałaby mniej materiałów, wymagałaby większej siły roboczej do obsługi i kosztowałaby więcej. Niemniej jednak proces został zatwierdzony, ponieważ opierał się na sprawdzonej technologii, a zatem stanowił mniejsze ryzyko. Co więcej, mógłby być budowany etapami i szybko osiągać zdolność przemysłową.

Tor wyścigowy Alpha I na Y-12

Marshall i Nichols odkryli, że proces rozdzielania izotopów elektromagnetycznych wymagałby 5000 ton amerykańskich (4500 ton) miedzi, której rozpaczliwie brakowało. Jednak srebro można zastąpić w stosunku 11:10. W dniu 3 sierpnia 1942 r. Nichols spotkał się z podsekretarzem skarbu Danielem W. Bellem i poprosił o przekazanie 6000 ton srebra w sztabkach z West Point Bullion Depository . „Młody człowieku”, powiedział mu Bell, „możesz myśleć o srebrze w tonach, ale Skarb Państwa zawsze będzie myślał o srebrze w uncjach trojańskich”. !” Ostatecznie zużyto 14 700 ton amerykańskich (13 300 ton; 430 000 000 uncji trojańskich).

Srebrne sztabki o masie 1000 uncji (31 kg) odlano w cylindryczne kęsy i przewieziono do Phelps Dodge w Bayway w stanie New Jersey, gdzie wyciśnięto je w paski o grubości 0,625 cala (15,9 mm), 3 cale (76 mm) szerokości i 40 stóp (12 m) długości. Zostały one nawinięte na cewki magnetyczne przez Allis-Chalmers w Milwaukee w stanie Wisconsin. Po wojnie wszystkie maszyny zostały zdemontowane i oczyszczone, a deski podłogowe pod maszynami zostały wyrwane i spalone, aby odzyskać znikome ilości srebra. Ostatecznie utracono tylko 1/3 600 000. Ostatnie srebro zwrócono w maju 1970 roku.

Odpowiedzialność za zaprojektowanie i budowę instalacji separacji elektromagnetycznej, która zaczęto nazywać Y-12 , została powierzona firmie Stone & Webster przez Komitet S-1 w czerwcu 1942 r. Projekt wymagał pięciu jednostek przetwarzających pierwszego stopnia, znanych jako Tory wyścigowe alfa i dwie jednostki do ostatecznego przetwarzania, znane jako tory wyścigowe Beta. We wrześniu 1943 roku Groves zezwolił na budowę czterech kolejnych torów wyścigowych, znanych jako Alpha II. Budowę rozpoczęto w lutym 1943 r.

Gdy w październiku zakład został uruchomiony zgodnie z planem do testów, 14-tonowe zbiorniki próżniowe wyślizgnęły się z linii z powodu siły magnesów i musiały zostać zamocowane mocniej. Poważniejszy problem pojawił się, gdy cewki magnetyczne zaczęły się zwierać. W grudniu Groves nakazał rozbić magnes i w środku znaleziono garść rdzy. Groves nakazał następnie rozebrać tory wyścigowe i odesłać magnesy do fabryki w celu wyczyszczenia. Na miejscu utworzono wytrawialnię do czyszczenia rur i kształtek. Druga Alfa I nie działała do końca stycznia 1944 r., Pierwsza Beta oraz pierwsza i trzecia Alfa I zostały uruchomione w marcu, a czwarta Alfa I działała w kwietniu. Cztery tory wyścigowe Alpha II zostały ukończone między lipcem a październikiem 1944 roku.

Calutron Girls były młodymi kobietami, które monitorowały panele kontrolne calutron w Y-12. Gladys Owens, siedząca na pierwszym planie, nie była świadoma tego, w co była zamieszana.

Tennessee Eastman otrzymał kontrakt na zarządzanie Y-12 na podstawie zwykłych kosztów plus stała opłata, z opłatą w wysokości 22 500 USD miesięcznie plus 7500 USD za tor wyścigowy dla pierwszych siedmiu torów wyścigowych i 4000 USD za dodatkowy tor wyścigowy. Kalutrony były początkowo obsługiwane przez naukowców z Berkeley w celu usunięcia błędów i osiągnięcia rozsądnej szybkości działania. Następnie zostali przekazani wyszkolonym operatorom z Tennessee Eastman, którzy mieli jedynie wykształcenie średnie. Nichols porównał dane dotyczące produkcji jednostkowej i zwrócił Lawrence'owi uwagę, że młode operatorki „ wieśniaków ”, znane jako Calutron Girls , osiągały lepsze wyniki niż jego doktoraty. Zgodzili się na wyścig produkcyjny i Lawrence przegrał, co podniosło morale pracowników i przełożonych z Tennessee Eastman. Dziewczęta były „szkolone jak żołnierze, aby nie rozumować dlaczego”, podczas gdy „naukowcy nie mogli powstrzymać się od czasochłonnego badania przyczyny nawet niewielkich wahań tarcz”.

Y-12 początkowo wzbogacił zawartość uranu-235 do od 13% do 15% i wysłał pierwsze kilkaset gramów tego do Los Alamos w marcu 1944 r. Tylko 1 część na 5825 wsadu uranu pojawiła się jako produkt końcowy. Znaczna część reszty została rozpryskana na sprzęcie w tym procesie. Intensywne wysiłki w celu odzyskania pomogły zwiększyć produkcję do 10% surowca uranu-235 do stycznia 1945 r. W lutym tory wyścigowe Alpha zaczęły otrzymywać nieco wzbogacony (1,4%) surowiec z nowej instalacji do dyfuzji termicznej S-50. W następnym miesiącu otrzymał wzmocniony (5%) wsad z instalacji dyfuzji gazowej K-25. W sierpniu K-25 produkował wystarczająco wzbogacony uran, aby zasilać go bezpośrednio na tory Beta.

Dyfuzja gazowa

Najbardziej obiecującą, ale także najtrudniejszą metodą rozdzielania izotopów była dyfuzja gazowa. Prawo Grahama mówi, że szybkość efuzji gazu jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego jego masy cząsteczkowej , więc w pudełku zawierającym półprzepuszczalną membranę i mieszaninę dwóch gazów lżejsze cząsteczki będą wychodzić z pojemnika szybciej niż cięższe cząsteczki. Gaz opuszczający pojemnik jest nieco wzbogacony lżejszymi cząsteczkami, podczas gdy gaz resztkowy jest nieco zubożony. Pomysł polegał na tym, aby takie pudełka można było uformować w kaskadę pomp i membran, przy czym każdy kolejny etap zawierał nieco bardziej wzbogaconą mieszankę. Badania nad tym procesem zostały przeprowadzone na Uniwersytecie Columbia przez grupę, w której skład wchodzili Harold Urey, Karl P. Cohen i John R. Dunning .

Roślina Oak Ridge K-25

W listopadzie 1942 r. Komitet Polityki Wojskowej zatwierdził budowę 600-stopniowej instalacji dyfuzji gazowej. 14 grudnia MW Kellogg przyjął ofertę budowy zakładu, który otrzymał kryptonim K-25. Wynegocjowano umowę kosztową plus stałą opłatę, ostatecznie opiewającą na 2,5 miliona dolarów. Na potrzeby projektu utworzono oddzielną jednostkę korporacyjną o nazwie Kellex, na czele której stał Percival C. Keith, jeden z wiceprezesów firmy Kellogg. Proces napotkał ogromne trudności techniczne. Należałoby zastosować wysoce korozyjny gazowy sześciofluorek uranu, ponieważ nie można było znaleźć zamiennika, a silniki i pompy musiałyby być hermetyczne i zamknięte w gazie obojętnym. Największym problemem było zaprojektowanie bariery, która musiałaby być mocna, porowata i odporna na korozję sześciofluorkiem uranu. Najlepszym wyborem do tego wydawał się nikiel. Edward Adler i Edward Norris stworzyli siatkową barierę z galwanizowanego niklu. Sześciostopniowa instalacja pilotażowa została zbudowana w Kolumbii w celu przetestowania procesu, ale prototyp Norris-Adler okazał się zbyt kruchy. Konkurencyjna bariera została opracowana ze sproszkowanego niklu przez firmę Kellex Bell Telephone Laboratories i Bakelite Corporation. W styczniu 1944 roku Groves zlecił rozpoczęcie produkcji bariery Kellex.

Projekt Kellexa dla K-25 wymagał czteropiętrowej konstrukcji w kształcie litery U o długości 0,5 mili (0,80 km), zawierającej 54 przylegające do siebie budynki. Zostały one podzielone na dziewięć sekcji. Wewnątrz nich znajdowały się komórki składające się z sześciu etapów. Komórki mogą działać niezależnie lub kolejno w ramach sekcji. Podobnie sekcje mogłyby pracować oddzielnie lub jako część pojedynczej kaskady. Grupa geodezyjna rozpoczęła budowę od wytyczenia terenu o powierzchni 500 akrów (2,0 km ² ) w maju 1943 r. Prace nad głównym budynkiem rozpoczęto w październiku 1943 r., a sześcioetapowy zakład pilotażowy był gotowy do pracy 17 kwietnia 1944 r. W 1945 r. Groves anulował górne stopnie zakładu, polecając firmie Kellex zamiast tego zaprojektowanie i zbudowanie 540-stopniowego bocznego zespołu zasilającego, który stał się znany jako K-27. Kellex przekazał wykonawcom ostatnią jednostkę, Union Carbide and Carbon, 11 września 1945 r. Całkowity koszt, w tym ukończona po wojnie fabryka K-27, wyniósł 480 milionów dolarów.

Zakład produkcyjny rozpoczął działalność w lutym 1945 r., a wraz z uruchamianiem kaskady po kaskadzie jakość produktu rosła. Do kwietnia 1945 r. K-25 osiągnął 1,1% wzbogacenia, a produkt termodyfuzji S-50 zaczęto wykorzystywać jako paszę. Część produktów wyprodukowanych w kolejnym miesiącu osiągnęła prawie 7% wzbogacenia. W sierpniu uruchomiono ostatni z 2892 etapów. K-25 i K-27 osiągnęły swój pełny potencjał we wczesnym okresie powojennym, kiedy to przyćmiły inne zakłady produkcyjne i stały się pierwowzorami dla nowej generacji zakładów.

Dyfuzja termiczna

Proces dyfuzji termicznej został oparty na teorii Sydneya Chapmana i Davida Enskoga , która wyjaśniła, że gdy mieszanina gazów przechodzi przez gradient temperatury, cięższy ma tendencję do koncentracji na zimnym końcu, a lżejszy na ciepłym końcu. Ponieważ gorące gazy mają tendencję do wznoszenia się, a chłodne do opadania, można to wykorzystać jako środek rozdzielania izotopów. Proces ten po raz pierwszy zademonstrowali Klaus Clusius i Gerhard Dickel w Niemczech w 1938 roku. Został opracowany przez naukowców Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych, ale nie był jedną z technologii wzbogacania wybranych początkowo do wykorzystania w Projekcie Manhattan. Wynikało to przede wszystkim z wątpliwości co do jego technicznej wykonalności, ale pewną rolę odegrała również rywalizacja między służbami między armią a marynarką wojenną.

A factory with three smoking chimneys on a river bend, viewed from above

Fabryka S-50 to ciemny budynek w lewym górnym rogu za elektrownią Oak Ridge (z kominami).

Naval Research Laboratory kontynuowało badania pod kierownictwem Philipa Abelsona, ale kontakt z Projektem Manhattan był niewielki aż do kwietnia 1944 r., Kiedy kapitan William S. Parsons , oficer marynarki odpowiedzialny za rozwój uzbrojenia w Los Alamos, przyniósł Oppenheimerowi wiadomości o zachęcających postępach w eksperymentach Marynarki Wojennej dotyczących dyfuzji termicznej. Oppenheimer napisał do Grovesa, sugerując, że produkcja z zakładu termodyfuzyjnego może być wprowadzana do Y-12. Groves powołał komitet składający się z Warrena K. Lewisa , Egera Murphree i Richarda Tolmana w celu zbadania tego pomysłu i oszacowali, że instalacja do dyfuzji termicznej kosztująca 3,5 miliona dolarów mogłaby wzbogacić 50 kilogramów (110 funtów) uranu tygodniowo do prawie 0,9% uranu-235. Groves zatwierdził jego budowę w dniu 24 czerwca 1944 r.

Groves podpisał umowę z firmą HK Ferguson Company z Cleveland w stanie Ohio na budowę instalacji termodyfuzyjnej, która została oznaczona jako S-50. Doradcy Grovesa, Karl Cohen i WI Thompson ze Standard Oil , oszacowali, że budowa zajmie sześć miesięcy. Groves dał Fergusonowi tylko cztery. Plany przewidywały instalację 2142 kolumn dyfuzyjnych o wysokości 48 stóp (15 m) rozmieszczonych w 21 stojakach. Wewnątrz każdej kolumny znajdowały się trzy koncentryczne rurki. Para, uzyskana z pobliskiej elektrowni K-25 pod ciśnieniem 100 funtów na cal kwadratowy (690 kPa) i temperaturze 545 ° F (285 ° C), płynęła w dół przez najbardziej wewnętrzną rurę niklową o średnicy 1,25 cala (32 mm), podczas gdy woda o temperaturze 155 ° F (68 ° C) płynęła w górę przez najbardziej zewnętrzną żelazną rurę. Sześciofluorek uranu przepływał przez środkową rurę miedzianą, a między rurami niklowymi i miedzianymi zachodziło rozdzielanie izotopów uranu.

Prace rozpoczęto 9 lipca 1944 r., a we wrześniu S-50 rozpoczął częściową eksploatację. Ferguson obsługiwał fabrykę za pośrednictwem spółki zależnej znanej jako Fercleve. Zakład wyprodukował zaledwie 10,5 funta (4,8 kg) 0,852% uranu-235 w październiku. Wycieki ograniczały produkcję i wymuszały przestoje w ciągu następnych kilku miesięcy, ale w czerwcu 1945 r. Wyprodukowano 12730 funtów (5770 kg). Do marca 1945 r. działało już wszystkie 21 regałów produkcyjnych. Początkowo urobek S-50 trafiał do Y-12, ale od marca 1945 r. wszystkie trzy procesy wzbogacania prowadzono szeregowo. S-50 stał się pierwszym stopniem, wzbogacając od 0,71% do 0,89%. Materiał ten wprowadzono do procesu dyfuzji gazowej w instalacji K-25, w wyniku czego otrzymano produkt wzbogacony do około 23%. To z kolei zostało wprowadzone do Y-12, co zwiększyło go do około 89%, wystarczającego dla broni jądrowej.

Produkcja agregatu U-235

Około 50 kilogramów (110 funtów) uranu wzbogaconego do 89% uranu-235 dostarczono do Los Alamos do lipca 1945 r. Całe 50 kg, wraz z około 50% wzbogaconym, średnio wzbogaconym do około 85%, użyto w Little chłopiec .

Pluton

Druga linia rozwoju realizowana przez Projekt Manhattan wykorzystywała pierwiastek rozszczepialny pluton. Chociaż w przyrodzie występują niewielkie ilości plutonu, najlepszym sposobem na uzyskanie dużych ilości tego pierwiastka jest reaktor jądrowy, w którym naturalny uran jest bombardowany neutronami. Uran-238 przekształca się w uran-239 , który szybko się rozpada, najpierw w neptun-239 , a następnie w pluton-239 . Tylko niewielka ilość uranu-238 zostanie przekształcona, więc pluton musi zostać chemicznie oddzielony od pozostałego uranu, od wszelkich początkowych zanieczyszczeń i od produkty rozszczepienia .

Reaktor grafitowy X-10

Pracownicy ładują kulki uranu do reaktora grafitowego X-10.

W marcu 1943 roku firma DuPont rozpoczęła budowę fabryki plutonu na działce o powierzchni 112 akrów (0,5 km2 ⁾ w Oak Ridge. Zaprojektowany jako zakład pilotażowy dla większych zakładów produkcyjnych w Hanford, obejmował chłodzony powietrzem reaktor grafitowy X-10 , zakład separacji chemicznej i obiekty pomocnicze. Ze względu na późniejszą decyzję o budowie reaktorów chłodzonych wodą w Hanford, tylko zakład separacji chemicznej działał jako prawdziwy pilot. Reaktor grafitowy X-10 składał się z ogromnego bloku grafitu o długości 24 stóp (7,3 m) z każdej strony, ważącego około 1500 ton amerykańskich (1400 ton), otoczonego 7 stopami (2,1 m) betonu o dużej gęstości jako osłona przed promieniowaniem.

Największe trudności napotkano w przypadku ślimaków uranowych produkowanych przez Mallinckrodta i wodorki metali. W jakiś sposób musiały one być pokryte aluminium, aby uniknąć korozji i przedostawania się produktów rozszczepienia do układu chłodzenia. bezskutecznie próbowała opracować proces zanurzania na gorąco . Tymczasem Alcoa próbował konserwować. Opracowano nowy proces spawania beztopnikowego i 97% puszek przeszło standardowy test próżniowy, ale testy w wysokiej temperaturze wykazały wskaźnik awaryjności przekraczający 50%. Niemniej jednak produkcję rozpoczęto w czerwcu 1943 r. Laboratorium Metalurgiczne ostatecznie opracowało ulepszoną technikę spawania z pomocą General Electric , która została włączona do procesu produkcyjnego w październiku 1943 r.

Obserwowany przez Fermiego i Comptona reaktor grafitowy X-10 osiągnął stan krytyczny 4 listopada 1943 r. Z około 30 tonami amerykańskimi (27 ton) uranu. Tydzień później ładunek zwiększono do 36 ton amerykańskich (33 t), zwiększając wytwarzanie mocy do 500 kW, a do końca miesiąca powstało pierwsze 500 mg plutonu. Z biegiem czasu modyfikacje podniosły moc do 4000 kW w lipcu 1944 roku. X-10 funkcjonował jako zakład produkcyjny do stycznia 1945 roku, kiedy to został przekazany do działalności badawczej.

Reaktory Hanforda

Chociaż dla reaktora w Oak Ridge wybrano konstrukcję chłodzoną powietrzem, aby ułatwić szybką budowę, uznano, że byłoby to niepraktyczne w przypadku znacznie większych reaktorów produkcyjnych. Wstępne projekty Laboratorium Metalurgicznego i firmy DuPont wykorzystywały hel do chłodzenia, zanim ustalono, że reaktor chłodzony wodą byłby prostszy, tańszy i szybszy w budowie. Projekt pojawił się dopiero 4 października 1943 roku; w międzyczasie Matthias skoncentrował się na ulepszaniu terenu Hanford poprzez wznoszenie kwater, ulepszanie dróg, budowę zwrotnicy kolejowej oraz modernizację linii elektrycznych, wodociągowych i telefonicznych.

Widok z lotu ptaka na miejsce Hanford B-Reactor , czerwiec 1944 r

Podobnie jak w Oak Ridge, największe trudności napotkano podczas puszkowania ślimaków uranu, które rozpoczęto w Hanford w marcu 1944 r. Zostały one wytrawione w celu usunięcia brudu i zanieczyszczeń, zanurzone w stopionym brązie, cynie i stopie aluminiowo-krzemowym , konserwowane za pomocą pras hydraulicznych , a następnie zaślepione za pomocą spawania łukowego w atmosferze argonu. Na koniec poddano je serii testów w celu wykrycia dziur lub wadliwych spawów. Niestety, większość ślimaków w puszkach początkowo nie przeszła testów, co skutkowało wydajnością zaledwie kilku ślimaków w puszkach dziennie. Ale poczyniono stały postęp i do czerwca 1944 produkcja wzrosła do punktu, w którym wydawało się, że będzie dostępna wystarczająca ilość ślimaków w puszkach, aby uruchomić Reaktor B zgodnie z planem w sierpniu 1944.

Prace nad reaktorem B, pierwszym z sześciu planowanych reaktorów o mocy 250 MW, rozpoczęto 10 października 1943 r. Kompleksom reaktorów nadano oznaczenia literowe od A do F, przy czym miejsca B, D i F wybrano jako pierwsze, ponieważ zmaksymalizowało to odległość między reaktory. Byłyby jedynymi zbudowanymi podczas Projektu Manhattan. Do budowy budynku o wysokości 120 stóp (37 m) zużyto około 390 ton amerykańskich (350 ton) stali, 17 400 jardów sześciennych (13 300 m ^{3 ) betonu, 50 000 bloków betonowych i 71 000 cegieł betonowych.}

Budowa samego reaktora rozpoczęła się w lutym 1944 r. Pod obserwacją Comptona, Matthiasa, Crawforda Greenewalta z firmy DuPont , Leony Woods i Fermiego, który włożył pierwszy pocisk, reaktor został uruchomiony 13 września 1944 r. W ciągu następnych kilku dni 838 rur zostały załadowane i reaktor osiągnął stan krytyczny. Tuż po północy 27 września operatorzy zaczęli wycofywać drążki sterownicze rozpocząć produkcję. Początkowo wszystko wyglądało dobrze, ale około godziny 03:00 poziom mocy zaczął spadać i do godziny 06:30 reaktor całkowicie się wyłączył. Zbadano wodę chłodzącą, aby sprawdzić, czy nie doszło do wycieku lub zanieczyszczenia. Następnego dnia reaktor ponownie się uruchomił, tylko po to, by ponownie się wyłączyć.

Fermi skontaktował się z Chien-Shiung Wu , który zidentyfikował przyczynę problemu jako zatrucie neutronami z ksenonu-135 , którego okres półtrwania wynosi 9,2 godziny. Fermi, Woods, Donald J. Hughes i John Archibald Wheeler obliczyli następnie przekrój jądra ksenonu-135, który okazał się 30 000 razy większy od uranu. Inżynier DuPont, George Graves, odszedł od pierwotnego projektu Laboratorium Metalurgicznego, w którym reaktor miał 1500 rurek ułożonych w okrąg i dodał dodatkowe 504 rurki, aby wypełnić rogi. Naukowcy początkowo uważali tę nadmierną inżynierię za stratę czasu i pieniędzy, ale Fermi zdał sobie sprawę, że ładując wszystkie 2004 rur, reaktor może osiągnąć wymagany poziom mocy i wydajnie produkować pluton. Reaktor D został uruchomiony 17 grudnia 1944 r., a reaktor F 25 lutego 1945 r.

Proces separacji

Mapa witryny Hanford. Linie kolejowe otaczają rośliny od północy i południa. Reaktory to trzy najbardziej wysunięte na północ czerwone kwadraty wzdłuż rzeki Columbia. Zakłady separacji to dwa dolne czerwone kwadraty z grupy na południe od reaktorów. Dolny czerwony kwadrat to obszar 300.

W międzyczasie chemicy rozważali problem, w jaki sposób można oddzielić pluton od uranu, gdy jego właściwości chemiczne nie były znane. Pracując z niewielkimi ilościami plutonu dostępnymi w Laboratorium Metalurgicznym w 1942 roku, zespół pod kierownictwem Charlesa M. Coopera opracował proces separacji uranu i plutonu z fluorku lantanu , który wybrano do pilotażowej instalacji do separacji. Drugi proces separacji, proces fosforanu bizmutu , został następnie opracowany przez Seaborga i Stanly'ego G. Thomsona. Proces ten polegał na przełączaniu plutonu między stopniami utlenienia +4 i +6 w roztworach fosforanu bizmutu. W pierwszym stanie pluton wytrącił się; w tym ostatnim pozostał w roztworze, a inne produkty wytrąciły się.

Greenewalt faworyzował proces fosforanu bizmutu ze względu na korozyjny charakter fluorku lantanu i został wybrany do zakładów separacji w Hanford. Gdy X-10 zaczął produkować pluton, pilotażowa instalacja do separacji została wystawiona na próbę. Pierwsza partia została przetworzona z wydajnością 40%, ale w ciągu następnych kilku miesięcy została podniesiona do 90%.

W Hanford początkowo najwyższy priorytet nadano instalacjom w obszarze 300. Zawierał budynki do testowania materiałów, przygotowywania uranu oraz montażu i kalibracji oprzyrządowania. W jednym z budynków mieścił się sprzęt do konserwowania kulek uranu, podczas gdy w innym znajdował się mały reaktor testowy. Pomimo nadanego mu wysokiego priorytetu prace na obszarze 300 opóźniły się z powodu wyjątkowego i złożonego charakteru obiektów obszaru 300 oraz wojennych niedoborów siły roboczej i materiałów.

Wczesne plany przewidywały budowę dwóch zakładów separacji w każdym z obszarów znanych jako 200-West i 200-East. Zostało to następnie zredukowane do dwóch, zakładów T i U, w 200-West i jednego, zakładu B, w 200-East. Każdy zakład separacji składał się z czterech budynków: budynku komory procesowej lub „kanionu” (znanego jako 221), budynku koncentracji (224), budynku oczyszczania (231) i magazynu (213). Kaniony miały 800 stóp (240 m) długości i 65 stóp (20 m) szerokości. Każdy składał się z czterdziestu komórek o wymiarach 17,7 na 13 na 20 stóp (5,4 na 4,0 na 6,1 m).

Prace nad 221-T i 221-U rozpoczęto w styczniu 1944 r., przy czym pierwszy ukończono we wrześniu, a drugi w grudniu. Budynek 221-B powstał w marcu 1945 r. Ze względu na wysoki poziom radioaktywności wszystkie prace w zakładach separacji musiały być prowadzone zdalnie za pomocą telewizji przemysłowej, co w 1943 r. było niespotykane. pomocą suwnicy i specjalnie zaprojektowanych narzędzi. 224 budynki były mniejsze, ponieważ miały mniej materiału do przetworzenia i były mniej radioaktywne. Budynki 224-T i 224-U ukończono 8 października 1944 r., a 224-B 10 lutego 1945 r. Metody oczyszczania, które ostatecznie zastosowano w 231-W, były nadal nieznane, kiedy budowa rozpoczęła się 8 kwietnia 1944 r., ale zakład był kompletny, a metody wybrane do końca roku. W dniu 5 lutego 1945 r. Matthias osobiście dostarczył pierwszą dostawę 80 g 95% czystego azotanu plutonu kurierowi z Los Alamos w Los Angeles.

Projekt broni

Rząd osłonek Thin Man. W tle widoczne są łuski Fat Mana.

W 1943 roku prace rozwojowe skierowano na pistoletową broń rozszczepialną z plutonem o nazwie Thin Man . Wstępne badania właściwości plutonu przeprowadzono przy użyciu plutonu-239 generowanego w cyklotronie, który był niezwykle czysty, ale można go było wytworzyć tylko w bardzo małych ilościach. Los Alamos otrzymało pierwszą próbkę plutonu z reaktora Clinton X-10 w kwietniu 1944 roku iw ciągu kilku dni Emilio Segrè odkrył problem: pluton wyhodowany w reaktorze miał wyższe stężenie plutonu-240, co skutkowało nawet pięciokrotnym spontanicznym rozszczepieniem szybkość plutonu cyklotronowego. Seaborg prawidłowo przewidział w marcu 1943 r., Że część plutonu-239 pochłonie neutron i stanie się plutonem-240.

To sprawiło, że pluton reaktora nie nadawał się do użycia w broni typu pistoletowego. Pluton-240 rozpocząłby reakcję łańcuchową zbyt szybko, powodując predetonację , która uwolniłaby wystarczającą ilość energii do rozproszenia masy krytycznej przy minimalnej ilości przereagowanego plutonu (fizzle ) . Zaproponowano szybsze działo, ale okazało się, że jest niepraktyczne. Możliwość rozdzielenia izotopów została rozważona i odrzucona, ponieważ pluton-240 jest jeszcze trudniejszy do oddzielenia od plutonu-239 niż uran-235 od uranu-238.

Prace nad alternatywną metodą projektowania bomb, znaną jako implozja, rozpoczęto wcześniej pod kierunkiem fizyka Setha Neddermeyera . Implozja użyła materiałów wybuchowych do zmiażdżenia podkrytycznej kuli materiału rozszczepialnego w mniejszą i gęstszą formę. Kiedy rozszczepialne atomy są upakowane bliżej siebie, szybkość wychwytywania neutronów wzrasta, a masa staje się masą krytyczną. Metal musi przebyć tylko bardzo krótką odległość, więc masa krytyczna jest montowana w znacznie krótszym czasie niż w przypadku metody pistoletowej. Badania implozji przeprowadzone przez Neddermeyera w 1943 i na początku 1944 roku były obiecujące, ale także jasno pokazały, że problem byłby znacznie trudniejszy z teoretycznego i inżynieryjnego punktu widzenia niż konstrukcja działa. We wrześniu 1943 roku Jan von Neumann , który miał doświadczenie z ładunkami kumulacyjnymi używanymi w pociskach przeciwpancernych, argumentował, że implozja nie tylko zmniejszyłaby niebezpieczeństwo przeddetonacji i syczenia, ale także bardziej efektywnie wykorzystałaby materiał rozszczepialny. Zaproponował użycie kulistej konfiguracji zamiast cylindrycznej, nad którą pracował Neddermeyer.

Bomba atomowa typu implozyjnego

W lipcu 1944 roku Oppenheimer doszedł do wniosku, że plutonu nie można użyć w konstrukcji broni i zdecydował się na implozję. Przyspieszone prace nad projektem implozji, o kryptonimie Fat Man , rozpoczęły się w sierpniu 1944 r., Kiedy Oppenheimer przeprowadził gruntowną reorganizację laboratorium w Los Alamos, aby skupić się na implozji. W Los Alamos utworzono dwie nowe grupy w celu opracowania broni implozyjnej, Dywizję X (od materiałów wybuchowych) kierowaną przez eksperta od materiałów wybuchowych George'a Kistiakowsky'ego oraz Dywizję G (od gadżetów) pod kierownictwem Roberta Bachera. Nowy projekt, który opracowali von Neumann i T (od strony teoretycznej), w szczególności Rudolf Peierls, wykorzystał soczewki wybuchowe , aby skupić eksplozję na kulistym kształcie, używając kombinacji zarówno wolnych, jak i szybkich materiałów wybuchowych.

Projektowanie soczewek, które wybuchały z odpowiednim kształtem i prędkością, okazało się powolne, trudne i frustrujące. Różne materiały wybuchowe przetestowano przed ustaleniem składu B jako szybko wybuchowego i baratolu jako powolnego materiału wybuchowego. Ostateczny projekt przypominał piłkę nożną, z 20 sześciokątnymi i 12 pięciokątnymi soczewkami, z których każda ważyła około 80 funtów (36 kg). Uzyskanie odpowiedniej detonacji wymagało szybkich, niezawodnych i bezpiecznych detonatorów elektrycznych , których dla zapewnienia niezawodności były po dwa na każdą soczewkę. Zdecydowano się zatem na użycie detonatorów z drutem mostkowym eksplodującym , nowy wynalazek opracowany w Los Alamos przez grupę kierowaną przez Luisa Alvareza . Kontrakt na ich produkcję otrzymał Raytheon .

Aby zbadać zachowanie zbiegających się fal uderzeniowych , Robert Serber opracował Eksperyment RaLa , w którym wykorzystano krótkotrwały radioizotop lantan-140 , silne źródło promieniowania gamma . Źródło promieniowania gamma umieszczono w środku metalowej kuli otoczonej wybuchowymi soczewkami, które z kolei znajdowały się wewnątrz komory jonizacyjnej . Pozwoliło to na zrobienie filmu rentgenowskiego implozji. Obiektywy zostały zaprojektowane głównie z wykorzystaniem tej serii testów. W swojej historii projektu Los Alamos, David Hawkins napisał: „RaLa stał się najważniejszym pojedynczym eksperymentem wpływającym na ostateczny projekt bomby”.

Wewnątrz materiału wybuchowego znajdował się aluminiowy popychacz o grubości 4,5 cala (110 mm), który zapewniał płynne przejście od materiału wybuchowego o stosunkowo małej gęstości do następnej warstwy, ubijaka naturalnego uranu o grubości 3 cali (76 mm). Jego głównym zadaniem było utrzymywanie razem masy krytycznej tak długo, jak to możliwe, ale także odbijanie neutronów z powrotem do jądra. Pewna jego część może również ulec rozszczepieniu. Aby zapobiec wstępnej detonacji przez zewnętrzny neutron, ubijak pokryto cienką warstwą boru. polonem i berylem inicjator neutronowy , znany jako „jeżowiec”, ponieważ swoim kształtem przypominał jeżowca, został opracowany w celu rozpoczęcia reakcji łańcuchowej dokładnie we właściwym momencie. Pracami z chemii i metalurgii radioaktywnego polonu kierował ks Charles Allen Thomas z firmy Monsanto i stał się znany jako Projekt Dayton . Testy wymagały do 500 curie miesięcznie polonu, które Monsanto było w stanie dostarczyć. Cały zespół został zamknięty w duraluminiowej obudowie bomby, aby chronić ją przed kulami i odłamkami.

Zdalna obsługa kilocurie źródła radiolantanu dla eksperymentu RaLa w Los Alamos

Ostatecznym zadaniem metalurgów było ustalenie, jak odlać pluton w kulę. Trudności stały się widoczne, gdy próby pomiaru gęstości plutonu dały niespójne wyniki. Początkowo uważano, że przyczyną było zanieczyszczenie, ale wkrótce ustalono, że istnieje wiele odmian alotropowych plutonu . Krucha faza α występująca w temperaturze pokojowej zmienia się w plastyczną fazę β w wyższych temperaturach. Następnie uwaga została przeniesiona na jeszcze bardziej plastyczną fazę δ, która normalnie występuje w zakresie temperatur od 300°C do 450°C. Stwierdzono, że jest stabilny w temperaturze pokojowej, gdy jest stopiony z aluminium, ale aluminium emituje neutrony, gdy jest bombardowane cząstkami alfa , co zaostrzyłoby problem przedwczesnego zapłonu. Następnie metalurdzy natrafili na stop plutonowo-galowy , który stabilizował fazę δ i który można było prasować na gorąco w pożądany kulisty kształt. Ponieważ stwierdzono, że pluton łatwo koroduje, kulę pokryto niklem.

Praca okazała się niebezpieczna. Pod koniec wojny połowa doświadczonych chemików i metalurgów musiała zostać odsunięta od pracy z plutonem, gdy w ich moczu pojawił się niedopuszczalnie wysoki poziom tego pierwiastka. Niewielki pożar w Los Alamos w styczniu 1945 roku wywołał obawy, że pożar w laboratorium plutonu może skazić całe miasto, a Groves zezwolił na budowę nowego zakładu chemii i metalurgii plutonu, który stał się znany jako miejsce DP. Półkule do pierwszego dołu (lub rdzenia) plutonu zostały wyprodukowane i dostarczone 2 lipca 1945 r. Trzy kolejne półkule pojawiły się 23 lipca i zostały dostarczone trzy dni później.

Trójca

Ze względu na złożoność broni implozyjnej zdecydowano, że pomimo marnowania materiału rozszczepialnego konieczne będą wstępne testy. Groves zatwierdził test, pod warunkiem odzyskania aktywnego materiału. W związku z tym rozważano kontrolowane fiasko, ale Oppenheimer zdecydował się zamiast tego na pełnowymiarową próbę jądrową o kryptonimie „Trójca”.

Materiały wybuchowe „gadżetu” zostały podniesione na szczyt wieży w celu ostatecznego montażu.

W marcu 1944 planowanie testu powierzono Kennethowi Bainbridge , profesorowi fizyki na Harvardzie, pracującemu pod kierunkiem Kistiakowsky'ego. Jako miejsce testu Bainbridge wybrał poligon bombowy w pobliżu lotniska wojskowego Alamogordo . Bainbridge współpracował z kapitanem Samuelem P. Davalosem przy budowie bazy Trinity i jej obiektów, które obejmowały koszary, magazyny, warsztaty, magazyn materiałów wybuchowych i kantor.

Grovesowi nie podobała się perspektywa wyjaśnienia komisji senackiej utraty plutonu wartego miliard dolarów, więc skonstruowano cylindryczny pojemnik zabezpieczający o kryptonimie „Jumbo”, aby odzyskać aktywny materiał w przypadku awarii. Mierzący 25 stóp (7,6 m) długości i 12 stóp (3,7 m) szerokości, został wykonany dużym kosztem z 214 ton amerykańskich (194 ton) żelaza i stali przez firmę Babcock & Wilcox w Barberton w stanie Ohio. Przywieziony specjalnym wagonem kolejowym na bocznicę w Pope w Nowym Meksyku, ostatnie 25 mil (40 km) przetransportowano na miejsce testów na przyczepie ciągniętej przez dwa traktory. Zanim jednak przybył, zaufanie do metody implozji było na tyle duże, a dostępność plutonu była wystarczająca, że Oppenheimer zdecydował się jej nie używać. Zamiast tego został umieszczony na szczycie stalowej wieży 800 jardów (730 m) od broni jako przybliżona miara siły eksplozji. Ostatecznie Jumbo przeżył, chociaż jego wieża nie, co uwiarygodniło przekonanie, że Jumbo z powodzeniem powstrzymałby wybuch, który zakończył się fiaskiem.

Eksplozja przed testem została przeprowadzona 7 maja 1945 r. W celu skalibrowania przyrządów. Drewniana platforma testowa została wzniesiona 800 jardów (730 m) od Strefy Zero i ułożona w stos ze 100 tonami amerykańskimi (91 ton) trotylu wzbogaconego produktami rozszczepienia jądrowego w postaci napromienionego pocisku uranu z Hanford, który został rozpuszczony i wlany do rurki wewnątrz materiału wybuchowego. Eksplozja została zaobserwowana przez nowego zastępcę dowódcy Oppenheimera i Grovesa, generała brygady Thomasa Farrella . Test wstępny dostarczył danych, które okazały się kluczowe dla testu Trinity.

Próba Trinity w ramach Projektu Manhattan była pierwszą detonacją broni nuklearnej .

Na potrzeby rzeczywistego testu broń, nazywana „gadżetem”, została podniesiona na szczyt stalowej wieży o wysokości 100 stóp (30 m), ponieważ detonacja na tej wysokości dawałaby lepsze wskazanie, jak zachowa się broń po upuszczeniu z bombowiec. Detonacja w powietrzu zmaksymalizowała energię skierowaną bezpośrednio na cel i wygenerowała mniej opadów jądrowych . Gadżet został zmontowany pod nadzorem Norrisa Bradbury'ego w pobliskim McDonald Ranch House 13 lipca i następnego dnia niepewnie wciągnięty na wieżę. Obserwatorami byli Bush, Chadwick, Conant, Farrell, Fermi, Groves, Lawrence, Oppenheimer i Tolman. O godzinie 05:30 w dniu 16 lipca 1945 r. gadżet eksplodował ekwiwalent energetyczny około 20 kiloton TNT, pozostawiając krater Trinitite (radioaktywnego szkła) na pustyni o szerokości 250 stóp (76 m). Fala uderzeniowa była odczuwalna w odległości ponad 100 mil (160 km), a chmura grzybowa osiągnęła wysokość 7,5 mil (12,1 km). Słychać go było nawet w El Paso w Teksasie , więc Groves opublikował na okładce artykuł o eksplozji magazynu amunicji w Alamogordo Field.

Oppenheimer wspominał później, że będąc świadkiem eksplozji, pomyślał o wersecie z hinduskiej świętej księgi, Bhagawadgity (XI,12):

कालोऽस्मि लोकक्षयकृताह र्तुमिह प्रवृत्तः। ऋतेऽपि त्वां न भविष्यन्ति सराः प्रत्यनीकेषु योधाः॥११- ३२॥ Gdyby blask tysiąca słońc rozbłysnął od razu na niebie, byłoby to jak splendor potężnego…

Po latach wyjaśnił, że w tamtym czasie przyszedł mu do głowy jeszcze jeden werset:

Wiedzieliśmy, że świat nie będzie już taki sam. Kilka osób się śmiało, kilka osób płakało. Większość ludzi milczała. Przypomniałem sobie wers z pisma hinduskiego, Bhagawadgity ; Wisznu próbuje przekonać Księcia , aby wykonał swój obowiązek i aby mu zaimponować, przybiera swoją wieloręką postać i mówi: „Teraz stałem się Śmiercią, niszczycielem światów”. Przypuszczam, że wszyscy tak myśleliśmy, w ten czy inny sposób.

Personel

W czerwcu 1944 r. Projekt Manhattan zatrudniał około 129 000 pracowników, z czego 84 500 było robotnikami budowlanymi, 40 500 operatorami fabryk, a 1800 personelem wojskowym. Gdy działalność budowlana spadła, rok później liczba pracowników spadła do 100 000, ale liczba personelu wojskowego wzrosła do 5600. Pozyskanie wymaganej liczby pracowników, zwłaszcza wysoko wykwalifikowanych, w konkurencji z innymi ważnymi programami wojennymi okazało się bardzo trudne. Komisji War Manpower specjalne tymczasowe pierwszeństwo pracy . W marcu 1944 r. zarówno Zarząd ds. Produkcji Wojennej, jak i Komisja ds. Siły roboczej nadały projektowi najwyższy priorytet. Dyrektor komisji Kansas stwierdził, że od kwietnia do lipca 1944 r. każdy wykwalifikowany kandydat w stanie, który odwiedził Służby Zatrudnienia Stanów Zjednoczonych, był nakłaniany do pracy w Hanford Site. Żadna inna praca nie była oferowana, dopóki wnioskodawca definitywnie nie odrzucił oferty.

Generał dywizji Leslie R. Groves Jr. rozmawia z personelem serwisowym Oak Ridge Tennessee w sierpniu 1945 r.

Tolman i Conant, pełniąc rolę doradców naukowych projektu, sporządzili listę kandydatów na naukowców i zlecili ich ocenienie przez naukowców już pracujących nad projektem. Następnie Groves wysłał osobisty list do szefa ich uniwersytetu lub firmy, prosząc o zwolnienie ich za niezbędną pracę wojenną. Na Uniwersytecie Wisconsin-Madison Stanislaw Ulam zdał egzamin wcześnie jednej ze swoich studentek, Joan Hinton , aby mogła wyjechać do pracy wojennej. Kilka tygodni później Ulam otrzymał list od Hansa Bethe, w którym zaprosił go do udziału w projekcie. Conant osobiście przekonał Kistiakowsky'ego do przyłączenia się do projektu.

Jednym ze źródeł wykwalifikowanego personelu była sama armia, zwłaszcza wyspecjalizowany program szkolenia armii . W 1943 r. MED utworzył Specjalny Oddział Inżynieryjny (SED), o autoryzowanej sile 675. Do SED przydzielono techników i robotników wykwalifikowanych wcielonych do armii. Innym źródłem był Korpus Armii Kobiet (WAC). Początkowo przeznaczone do zadań biurowych związanych z obsługą materiałów niejawnych, WAC zostały wkrótce wykorzystane również do zadań technicznych i naukowych. 1 lutego 1945 roku cały personel wojskowy przydzielony do MED, w tym wszystkie oddziały SED, został przydzielony do 9812. Jednostki Obsługi Technicznej, z wyjątkiem Los Alamos, gdzie personel wojskowy inny niż SED, w tym WAC i Żandarmeria 4817 Jednostka Dowodzenia Służbą.

Stafford L. Warren , profesor nadzwyczajny radiologii na University of Rochester School of Medicine , został mianowany pułkownikiem Korpusu Medycznego Armii Stanów Zjednoczonych i mianowany szefem Sekcji Medycznej MED i doradcą medycznym Grovesa. Początkowym zadaniem Warrena było obsadzanie szpitali w Oak Ridge, Richland i Los Alamos. Sekcja Lekarska odpowiadała za badania medyczne, ale także za programy BHP MED. Stanowiło to ogromne wyzwanie, ponieważ pracownicy mieli do czynienia z różnymi toksycznymi chemikaliami, używali niebezpiecznych cieczy i gazów pod wysokim ciśnieniem, pracowali pod wysokim napięciem i przeprowadzali eksperymenty z materiałami wybuchowymi, nie wspominając o w dużej mierze nieznanych zagrożeniach związanych z radioaktywnością i obchodzeniem się z materiałami rozszczepialnymi . Jeszcze w grudniu 1945 r Narodowa Rada Bezpieczeństwa przyznała Projektowi Manhattan nagrodę honorową za wybitne zasługi dla bezpieczeństwa w uznaniu jego wyników w zakresie bezpieczeństwa. Między styczniem 1943 a czerwcem 1945 roku zginęły 62 osoby, a 3879 doznało kalectwa, czyli o około 62 procent mniej niż przemysł prywatny.

Tajność

Billboard zachęcający do zachowania tajemnicy wśród pracowników Oak Ridge

Byron Price , szef rządowego Urzędu Cenzury , nazwał Projekt Manhattan najlepiej strzeżoną tajemnicą wojny. W Life z 1945 roku oszacowano, że przed bombardowaniami Hiroszimy i Nagasaki „prawdopodobnie nie więcej niż kilkadziesiąt osób w całym kraju znało pełne znaczenie Projektu Manhattan, a być może tylko tysiąc innych było nawet świadomych, że w grę wchodzą prace nad atomami. " Magazyn napisał, że ponad 100 000 innych osób zatrudnionych przy projekcie „pracowało jak krety w ciemności”. Ostrzegł, że ujawnienie tajemnic projektu grozi karą 10 lat więzienia lub grzywny 10 000 USD (równowartość 151 000 USD w 2021 r.), widzieli, jak ogromne ilości surowców wchodzą do fabryk i nic nie wychodziło, i monitorowali „tarcze i przełączniki, podczas gdy za grubymi betonowymi ścianami zachodziły tajemnicze reakcje”, nie znając celu ich pracy.

W grudniu 1945 roku armia Stanów Zjednoczonych opublikowała tajny raport analizujący i oceniający aparat bezpieczeństwa otaczający Projekt Manhattan. W raporcie stwierdza się, że Projekt Manhattan był „bardziej drastycznie strzeżony niż jakikolwiek inny wysoce tajny rozwój wojny”. Infrastruktura bezpieczeństwa otaczająca Projekt Manhattan była tak rozległa i dokładna, że na początku projektu w 1943 r. śledczy ds. Chociaż czasami był najważniejszym pracodawcą w kraju dla biurokratów rządowych przydzielających siłę roboczą, wiedzieli tylko o „ Pasco ”; jeden powiedział, że aż do Hiroszimy „nie mieliśmy pojęcia, co się robi”.

Personel ochrony Oak Ridge uważał każdą prywatną imprezę z więcej niż siedmioma osobami za podejrzaną, a mieszkańcy - którzy wierzyli, że agenci rządu USA są wśród nich potajemnie - unikali wielokrotnego zapraszania tych samych gości. Chociaż pierwotnych mieszkańców tego obszaru można było pochować na istniejących cmentarzach, podobno każdą trumnę otwarto do wglądu. Wszyscy, w tym najwyżsi urzędnicy wojskowi, oraz ich samochody były przeszukiwane podczas wchodzenia i wychodzenia z obiektów projektu. Jeden z pracowników Oak Ridge stwierdził, że „jeśli byłeś dociekliwy, zostałeś wezwany na dywan w ciągu dwóch godzin przez rządowych tajnych agentów. Zwykle ci, którzy zostali wezwani do wyjaśnienia, byli następnie eskortowani z torbą i bagażem do bramki i kazali iść dalej”.

Pomimo tego, że mówiono im, że ich praca pomoże zakończyć wojnę i być może wszystkie przyszłe wojny, nie widzieli i nie rozumieli skutków ich często żmudnych obowiązków – a nawet typowych skutków ubocznych pracy w fabrykach, takich jak dym z kominów – i zakończenia wojny w Europie bez korzystania z ich pracy, spowodowały poważne problemy z morale wśród pracowników i spowodowały rozprzestrzenienie się wielu plotek. Jeden z kierowników stwierdził po wojnie:

Cóż, nie chodziło o to, że praca była ciężka… była zagmatwana. Widzisz, nikt nie wiedział, co się robi w Oak Ridge, nawet ja, i wielu ludzi uważało, że marnują tu swój czas. Do mnie należało wyjaśnienie niezadowolonym pracownikom, że wykonują bardzo ważną pracę. Kiedy pytali mnie co, musiałbym im powiedzieć, że to tajemnica. Ale sam prawie oszalałem, próbując dowiedzieć się, co się dzieje.

Inna pracownica opowiadała, jak pracując w pralni, codziennie przykładała do munduru „specjalny instrument” i nasłuchiwała „klikającego dźwięku”. Dopiero po wojnie dowiedziała się, że wykonywała ważne zadanie sprawdzania promieniowania za pomocą licznika Geigera . Aby poprawić morale wśród takich pracowników, Oak Ridge stworzył rozbudowany system wewnętrznych lig sportowych, obejmujący 10 drużyn baseballowych, 81 drużyn softballowych i 26 drużyn piłkarskich.

Cenzura

Plakat bezpieczeństwa ostrzegający pracowników biurowych, aby zamykali szuflady i umieszczali dokumenty w sejfach, gdy nie są używane

Dobrowolna cenzura informacji atomowych rozpoczęła się przed Projektem Manhattan. Po rozpoczęciu wojny europejskiej w 1939 r. amerykańscy naukowcy zaczęli unikać publikowania badań związanych z wojskowością, aw 1940 r. czasopisma naukowe zaczęły prosić Narodową Akademię Nauk o usuwanie artykułów. William L. Laurence z The New York Times , który napisał artykuł o rozszczepieniu atomowym w The Saturday Evening Post z 7 września 1940 r., dowiedział się później, że urzędnicy państwowi zwrócili się w 1943 r. do bibliotekarzy w całym kraju o wycofanie wydania. Sowieci zauważyli jednak ciszę. W kwietniu 1942 r. fizyk jądrowy Georgy Flyorov napisał do Józefa Stalina w sprawie braku artykułów na temat rozszczepienia jądrowego w amerykańskich czasopismach; spowodowało to, że Związek Radziecki ustanowił własny projekt bomby atomowej.

Projekt Manhattan działał pod ścisłą ochroną, aby jego odkrycie nie skłoniło państw Osi, zwłaszcza Niemiec, do przyspieszenia własnych projektów nuklearnych lub podjęcia tajnych operacji przeciwko projektowi. Z kolei Urząd Cenzury polegał na prasie, aby przestrzegała opublikowanego przez siebie dobrowolnego kodeksu postępowania, a projekt początkowo unikał powiadomienia urzędu. Na początku 1943 roku gazety zaczęły publikować doniesienia o dużych budowach w Tennessee i Waszyngtonie na podstawie publicznych rejestrów, a biuro zaczęło dyskutować z projektem, jak zachować tajemnicę. W czerwcu Urząd Cenzury poprosił gazety i nadawców o unikanie dyskusji na temat „rozbijania atomów, energii atomowej, rozszczepienia atomowego, rozszczepiania atomowego lub jakichkolwiek ich odpowiedników. Wykorzystanie do celów wojskowych radu lub materiałów radioaktywnych, ciężkiej wody, sprzętu do wyładowań wysokiego napięcia , cyklotrony”. Urząd poprosił również o unikanie dyskusji na temat „polonu, uranu, iterbu, hafnu, protaktynu, radu, renu, toru, deuteru”; tylko uran był wrażliwy, ale został wymieniony z innymi pierwiastkami, aby ukryć jego znaczenie.

sowieccy szpiedzy

Perspektywa sabotażu była zawsze obecna, a czasami podejrzewana, gdy dochodziło do awarii sprzętu. Chociaż uważano, że pewne problemy były wynikiem nieostrożnych lub niezadowolonych pracowników, nie było potwierdzonych przypadków sabotażu zainicjowanego przez Oś. Jednak 10 marca 1945 r. Japoński balon ogniowy uderzył w linię energetyczną, a wynikający z tego skok napięcia spowodował tymczasowe wyłączenie trzech reaktorów w Hanford. Przy tak wielu zaangażowanych osobach zapewnienie bezpieczeństwa było trudnym zadaniem. Specjalny Korpus Kontrwywiadu utworzono oddział, który miał zajmować się kwestiami bezpieczeństwa projektu. W 1943 roku stało się jasne, że Związek Radziecki próbuje przeniknąć do projektu. Podpułkownik Boris T. Pash , szef Oddziału Kontrwywiadu Dowództwa Obrony Zachodniej , prowadził śledztwo w sprawie podejrzenia sowieckiego szpiegostwa w Laboratorium Radiacyjnym w Berkeley. Oppenheimer poinformował Pash, że zwrócił się do niego profesor z Berkeley, Haakon Chevalier , w sprawie przekazania informacji Związkowi Radzieckiemu.

Sowieckim szpiegiem odnoszącym największe sukcesy był Klaus Fuchs , członek misji brytyjskiej, który odegrał ważną rolę w Los Alamos. Ujawnienie jego działalności szpiegowskiej w 1950 r. Zniszczyło współpracę nuklearną Stanów Zjednoczonych z Wielką Brytanią i Kanadą. Następnie odkryto inne przypadki szpiegostwa, co doprowadziło do aresztowania Harry'ego Golda , Davida Greenglassa oraz Juliusa i Ethel Rosenbergów . Inni szpiedzy, jak George Koval i Theodore Hall pozostawał nieznany przez dziesięciolecia. Wartość szpiegostwa jest trudna do oszacowania, ponieważ głównym ograniczeniem radzieckiego projektu bomby atomowej był brak rudy uranu. Konsensus jest taki, że szpiegostwo zaoszczędziło Sowietom rok lub dwa lata wysiłku.

Wywiad zagraniczny

Żołnierze alianccy demontują niemiecki eksperymentalny reaktor jądrowy w Haigerloch .

Oprócz opracowania bomby atomowej, Projekt Manhattan miał za zadanie zbieranie danych wywiadowczych na temat niemieckiego projektu energii jądrowej . Uważano, że japoński program broni jądrowej nie był daleko zaawansowany, ponieważ Japonia miała niewielki dostęp do rudy uranu, ale początkowo obawiano się, że Niemcy są bardzo bliskie opracowania własnej broni. Za namową Projektu Manhattan przeprowadzono kampanię bombardowań i sabotażu przeciwko elektrowniom ciężkiej wody w okupowanej przez Niemców Norwegii. Utworzono małą misję, wspólnie obsadzoną przez Biuro Wywiadu Marynarki Wojennej , OSRD, Projekt Manhattan i Wywiad Wojskowy (G-2) w celu zbadania postępów naukowych wroga. Nie ograniczał się do tych związanych z bronią jądrową. Szef wywiadu wojskowego, generał dywizji George V. Strong , wyznaczył Borysa Pasza na dowódcę jednostki o kryptonimie „Alsos”, greckie słowo oznaczające „gaj”.

Misja Alsos do Włoch przesłuchała personel laboratorium fizycznego Uniwersytetu Rzymskiego po zdobyciu miasta w czerwcu 1944 r. W międzyczasie Pash utworzył połączoną brytyjsko-amerykańską misję Alsos w Londynie pod dowództwem kapitana Horace'a K. Calverta do udziału w operacji Overlord . Groves uznał, że ryzyko, że Niemcy mogą próbować zakłócić lądowanie w Normandii za pomocą radioaktywnych trucizn, było wystarczające, aby ostrzec generała Dwighta D. Eisenhowera i wysłać oficera, aby poinformował jego szefa sztabu, generała porucznika Waltera Bedella Smitha . Pod kryptonimem Operation Peppermint przygotowano specjalny sprzęt i przeszkolono zespoły Służby Broni Chemicznej w jego obsłudze.

Idąc śladem nacierających armii alianckich, Pash i Calvert przeprowadzili wywiad z Frédéricem Joliot-Curie na temat działalności niemieckich naukowców. Rozmawiali z urzędnikami z Union Minière du Haut Katanga na temat dostaw uranu do Niemiec. Wyśledzili 68 ton rudy w Belgii i 30 ton we Francji. Przesłuchanie niemieckich jeńców wykazało, że uran i tor były przetwarzane w Oranienburgu , 20 mil na północ od Berlina, więc Groves zorganizował bombardowanie tego miejsca 15 marca 1945 roku.

Zespół Alsos udał się do Stassfurtu w sowieckiej strefie okupacyjnej i odzyskał 11 ton rudy z WIFO . W kwietniu 1945 roku Pash, dowodzący złożonymi siłami znanymi jako T-Force, przeprowadził Operację Harborage , czyli przeczesywanie za liniami wroga miast Hechingen , Bisingen i Haigerloch , które były sercem niemieckich wysiłków nuklearnych. T-Force przejął laboratoria jądrowe, dokumenty, sprzęt i zapasy, w tym ciężką wodę i 1,5 tony metalicznego uranu.

Zespoły Alsos zebrały niemieckich naukowców, w tym Kurta Diebnera , Otto Hahna , Walthera Gerlacha , Wernera Heisenberga i Carla Friedricha von Weizsäckera , których zabrano do Anglii, gdzie zostali internowani w Farm Hall , podsłuchiwanym domu w Godmanchester . Po zdetonowaniu bomb w Japonii Niemcy zostali zmuszeni do skonfrontowania się z faktem, że alianci zrobili to, czego nie mogli.

Atomowe bombardowania Hiroszimy i Nagasaki

Przygotowania

A shiny metal four-engined aircraft stands on a runway. The crew pose in front of it.

Posrebrzany B-29 Prosto Flush . Kod ogonowy 444. Grupy Bombowej jest namalowany ze względów bezpieczeństwa.

Począwszy od listopada 1943 roku Dowództwo Sił Powietrznych Sił Powietrznych w Wright Field w stanie Ohio rozpoczęło prace nad Silverplate , modyfikacją kryptonimu B-29 do przenoszenia bomb. Zrzuty testowe przeprowadzono w Muroc Army Air Field w Kalifornii oraz w Naval Ordnance Test Station w Inyokern w Kalifornii . Groves spotkał się z szefem Sił Powietrznych Armii Stanów Zjednoczonych (USAAF), generałem Henry H. Arnoldem , w marcu 1944 r., aby omówić dostawę gotowych bomb do swoich celów. Jedynym samolotem alianckim zdolnym do przenoszenia 17-stopowego (5,2 m) Thin Mana lub 59-calowego (150 cm) Fat Mana był brytyjski Avro Lancaster , ale użycie brytyjskiego samolotu spowodowałoby trudności w konserwacji. Groves miał nadzieję, że amerykański Boeing B-29 Superfortress można zmodyfikować tak, aby przewoził Thin Mana, łącząc ze sobą dwie komory bombowe . Arnold obiecał, że nie będzie szczędzony żaden wysiłek, aby zmodyfikować B-29 do wykonania tego zadania, i wyznaczył generała dywizji Olivera P. Echolsa jako łącznik USAAF z Projektem Manhattan. Z kolei Echols mianował pułkownika Roscoe C. Wilsona swoim zastępcą, a Wilson został głównym kontaktem USAAF Manhattan Project. Prezydent Roosevelt poinstruował Grovesa, że jeśli bomby atomowe będą gotowe przed zakończeniem wojny z Niemcami, powinien być gotowy do zrzucenia ich na Niemcy.

Grupa Kompozytowa została aktywowana 17 grudnia 1944 r. na lotnisku wojskowym Wendover w stanie Utah pod dowództwem pułkownika Paula W. Tibbetsa . Baza ta, blisko granicy z Nevadą , nosiła kryptonim „Kingman” lub „W-47”. Szkolenie przeprowadzono w Wendover i na lotnisku Batista Army Airfield na Kubie, gdzie 393 Dywizjon Bombowy ćwiczył długodystansowe loty nad wodą i zrzucanie atrap bomb dyniowych . Specjalna jednostka znana jako Projekt Alberta została utworzona w Los Alamos pod dowództwem kapitana marynarki wojennej Williama S. Parsonsa z Projektu Y w ramach Projektu Manhattan, aby pomóc w przygotowaniu i dostarczeniu bomb. Dowódca Frederick L. Ashworth z Alberty spotkał się z admirałem floty Chesterem W. Nimitzem na Guam w lutym 1945 r., Aby poinformować go o projekcie. Kiedy tam był, Ashworth wybrał North Field na wyspie Tinian na Pacyfiku jako baza dla 509th Composite Group i zarezerwowana przestrzeń dla grupy i jej budynków. Grupa została tam rozmieszczona w lipcu 1945 r. Farrell przybył na Tinian 30 lipca jako przedstawiciel Projektu Manhattan.

Większość komponentów Little Boya opuściła San Francisco na krążowniku USS Indianapolis 16 lipca i dotarła na Tinian 26 lipca. Cztery dni później statek został zatopiony przez japońską łódź podwodną. Pozostałe komponenty, w tym sześć pierścieni uranu-235, zostały dostarczone przez trzy C-54 Skymasters z 320 Dywizjonu Lotniskowców 509. Grupy. Dwa zespoły Grubasów udały się na Tinian w specjalnie zmodyfikowanych 509. Grupie Kompozytowej B-29. Pierwszy rdzeń plutonowy udał się w specjalnym C-54. Pod koniec kwietnia powołano wspólny komitet celowniczy Dystryktu Manhattan i USAAF w celu ustalenia, które miasta w Japonii powinny być celem, i zarekomendował Kokurę , Hiroszimę , Niigata i Kioto . W tym momencie sekretarz wojny Henry L. Stimson interweniował, ogłaszając, że podejmie decyzję o wycelowaniu i nie zezwoli na zbombardowanie Kioto ze względu na jego znaczenie historyczne i religijne. Dlatego Groves poprosił Arnolda o usunięcie Kioto nie tylko z listy celów nuklearnych, ale także z celów konwencjonalnych bombardowań. Jednym z substytutów Kioto było Nagasaki .

Bombardowania

W maju 1945 r. utworzono Komitet Tymczasowy , którego zadaniem było doradzanie w sprawach wojennych i powojennych zastosowań energii jądrowej. Komitetowi przewodniczył Stimson, a James F. Byrnes , były senator USA, który wkrótce miał zostać sekretarzem stanu , był osobistym przedstawicielem prezydenta Harry'ego S. Trumana ; Ralph A. Bard , podsekretarz marynarki wojennej; William L. Clayton , Asystent Sekretarza Stanu; Vannevara Busha; Karla T. Comptona; Jamesa B. Conanta; oraz George L. Harrison , asystent Stimsona i prezes Towarzystwo Ubezpieczeń na Życie w Nowym Jorku . Z kolei Komitet Tymczasowy powołał panel naukowy składający się z Arthura Comptona, Fermiego, Lawrence'a i Oppenheimera, który miał doradzać mu w kwestiach naukowych. W swojej prezentacji dla Komitetu Tymczasowego panel naukowy przedstawił swoją opinię nie tylko na temat prawdopodobnych fizycznych skutków bomby atomowej, ale także na temat jej prawdopodobnego wpływu militarnego i politycznego.

Na konferencji poczdamskiej w Niemczech Truman został poinformowany, że test Trinity zakończył się sukcesem. Powiedział Stalinowi, przywódcy Związku Radzieckiego , że Stany Zjednoczone mają nową superbroń, nie podając żadnych szczegółów. Był to pierwszy oficjalny komunikat do Związku Radzieckiego o bombie, ale Stalin wiedział o tym już od szpiegów. Ponieważ zezwolenie na użycie bomby przeciwko Japonii zostało już udzielone, po odrzuceniu przez Japonię Deklaracji Poczdamskiej nie rozważano żadnych alternatyw .

Little Boy eksploduje nad Hiroszimą , Japonia, 6 sierpnia 1945 r. (po lewej); Grubas eksploduje nad Nagasaki , Japonia, 9 sierpnia 1945 r. (po prawej).

6 sierpnia 1945 roku Boeing B-29 Superfortress ( Enola Gay ) z 393 Dywizjonu Bombowego, pilotowany przez Tibbetsa, wystartował z North Field z Little Boyem w komorze bombowej. Hiroszima, kwatera główna 2. Armii Generalnej i 5. Dywizji oraz port zaokrętowania, była głównym celem misji, a alternatywnie Kokura i Nagasaki. Za zgodą Farrella Parsons, uzbrojeniowiec odpowiedzialny za misję, ukończył montaż bomby w powietrzu, aby zminimalizować ryzyko wybuchu nuklearnego w przypadku awarii podczas startu. Bomba zdetonowała na wysokości 1750 stóp (530 m) z wybuchem, który później oszacowano na równowartość 13 kiloton trotylu. Powierzchnia około 4,7 mil kwadratowych (12 km ² ) uległ zniszczeniu. Japońscy urzędnicy ustalili, że 69% budynków Hiroszimy zostało zniszczonych, a kolejne 6–7% uszkodzonych. Około 70 000 do 80 000 ludzi, z których 20 000 to japońscy bojownicy, a 20 000 to koreańscy robotnicy przymusowi, czyli około 30% populacji Hiroszimy, zginęło natychmiast, a kolejne 70 000 zostało rannych.

Rankiem 9 sierpnia 1945 roku drugi B-29 ( Bockscar ), pilotowany przez dowódcę 393 Dywizjonu Bombowego, majora Charlesa W. Sweeneya , wystartował z Grubasem na pokładzie. Tym razem Ashworth służył jako zbrojmistrz, a Kokura był głównym celem. Sweeney wystartował z bronią już uzbrojoną, ale z włączonymi elektrycznymi wtyczkami bezpieczeństwa. Kiedy dotarli do Kokury, odkryli, że chmury przesłoniły miasto, uniemożliwiając wizualny atak wymagany przez rozkazy. Po trzech przelotach nad miastem i przy niskim poziomie paliwa skierowali się do drugorzędnego celu, Nagasaki. Ashworth zdecydował, że jeśli cel będzie zasłonięty, zostanie zastosowane podejście radarowe, ale przerwa w chmurach nad Nagasaki w ostatniej chwili umożliwiła wizualne podejście zgodnie z rozkazem. Grubas został zrzucony nad przemysłową doliną miasta w połowie drogi między Mitsubishi Steel and Arms Works na południu a Mitsubishi-Urakami Ordnance Works na północy. Wynikająca z tego eksplozja miała moc wybuchu równoważną 21 kilotonom trotylu, mniej więcej taką samą jak eksplozja Trinity, ale ograniczała się do Urakami i większa część miasta były chronione przez otaczające je wzgórza, co spowodowało zniszczenie około 44% miasta. Bombardowanie również poważnie sparaliżowało produkcję przemysłową miasta i zabiło 23 200–28 200 japońskich robotników przemysłowych i 150 japońskich żołnierzy. Ogółem zginęło około 35 000–40 000 osób, a 60 000 zostało rannych.

Groves spodziewał się, że kolejna bomba atomowa będzie gotowa do użycia 19 sierpnia, trzy kolejne we wrześniu i kolejne trzy w październiku. Przygotowano jeszcze dwa zespoły Grubasów, które miały opuścić Kirtland Field i udać się do Tinian w dniach 11 i 14 sierpnia. W Los Alamos technicy pracowali 24 godziny bez przerwy, aby odlać kolejny rdzeń plutonu . Choć odlany, wymagał jeszcze prasowania i powlekania, co miało potrwać do 16 sierpnia. Mógł więc być gotowy do użytku 19 sierpnia. 10 sierpnia Truman potajemnie zażądał, aby dodatkowe bomby atomowe nie były zrzucane na Japonię bez jego wyraźnego upoważnienia. Groves zawiesił dostawę trzeciego rdzenia z własnej inicjatywy 13 sierpnia.

11 sierpnia Groves zadzwonił do Warrena z rozkazem zorganizowania zespołu badawczego, który miałby zgłosić zniszczenia i radioaktywność w Hiroszimie i Nagasaki. Grupa wyposażona w przenośne liczniki Geigera przybyła do Hiroszimy 8 września, na czele której stali Farrell i Warren, z japońskim kontradmirałem Masao Tsuzukim, który pełnił funkcję tłumacza. Pozostali w Hiroszimie do 14 września, a następnie badali Nagasaki od 19 września do 8 października. Ta i inne misje naukowe do Japonii dostarczyły cennych danych naukowych i historycznych.

Konieczność zbombardowania Hiroszimy i Nagasaki stała się przedmiotem kontrowersji wśród historyków . Niektórzy kwestionowali, czy „dyplomacja atomowa” nie osiągnęłaby tych samych celów i spierali się, czy decydujące były bombardowania lub sowieckie wypowiedzenie wojny Japonii. Raport Francka był najbardziej znaczącym wysiłkiem nakłaniającym do demonstracji, ale został odrzucony przez panel naukowy Komitetu Tymczasowego. Petycja Szilárda , sporządzony w lipcu 1945 roku i podpisany przez dziesiątki naukowców pracujących nad Projektem Manhattan, był późną próbą ostrzeżenia prezydenta Harry'ego S. Trumana o jego odpowiedzialności za użycie takiej broni.

Po wojnie

Wręczenie nagrody Army-Navy „E” w Los Alamos 16 października 1945 r. Stoją, od lewej do prawej: J. Robert Oppenheimer , niezidentyfikowany, niezidentyfikowany, Kenneth Nichols , Leslie Groves , Robert Gordon Sproul , William Sterling Parsons .

Widząc dzieło, którego nie rozumieli, wyprodukowało bomby Hiroszimy i Nagasaki, zdumiało pracowników Projektu Manhattan tak samo jak resztę świata; gazety w Oak Ridge ogłaszające, że bomba zrzucona na Hiroszimę została sprzedana za 1 dolara (dziś 12 dolarów). Chociaż istnienie bomb było publiczne, tajemnica trwała, a wielu pracowników nie znało swojej pracy; jeden stwierdził w 1946 r.: „Nie wiem, do diabła, co robię poza patrzeniem w ——— i obracaniem ——— obok ———. Nic o tym nie wiem i nie ma nic do mowić". Wielu mieszkańców nadal unikało dyskusji na „rzeczy” w zwykłych rozmowach, mimo że było to powodem istnienia ich miasta.

W oczekiwaniu na zamachy bombowe Groves zlecił Henry'emu DeWolfowi Smythowi przygotowanie historii do publicznego użytku. Energia atomowa do celów wojskowych , lepiej znana jako „Raport Smytha”, została podana do wiadomości publicznej 12 sierpnia 1945 r. Groves i Nichols wręczyli nagrody Army-Navy „E” kluczowym wykonawcom, których zaangażowanie było dotychczas tajne. Kluczowym wykonawcom i naukowcom, w tym Bushowi i Oppenheimerowi, przyznano ponad 20 odznaczeń Prezydenckim Medalem za Zasługi . Personel wojskowy otrzymał Legię Zasługi , w tym dowódca płk Korpusu Armii Kobiet , kapitan Arlene G. Scheidenhelm.

W Hanford produkcja plutonu spadła, gdy reaktory B, D i F zużyły się, zatrute produktami rozszczepienia i pęcznieniem moderatora grafitu, znanym jako efekt Wignera . Pęcznienie uszkodziło rurki ładujące, w których uran był napromieniany w celu wytworzenia plutonu, czyniąc je bezużytecznymi. Aby utrzymać dostawy polonu dla inicjatorów jeżowców, ograniczono produkcję i zamknięto najstarszą jednostkę, stos B, aby w przyszłości dostępny był co najmniej jeden reaktor. Kontynuowano badania, a firma DuPont i Laboratorium Metalurgiczne opracowały jako alternatywę proces ekstrakcji rozpuszczalnikiem redoks ekstrakcji plutonu do procesu fosforanu bizmutu, który pozostawił niewykorzystany uran w stanie, z którego nie można go było łatwo odzyskać.

Inżynieria bombowa została przeprowadzona przez Dywizję Z, nazwaną na cześć jej dyrektora, dr Jerrolda R. Zachariasa z Los Alamos. Dywizja Z początkowo znajdowała się w Wendover Field, ale we wrześniu 1945 roku przeniosła się do Oxnard Field w Nowym Meksyku, aby być bliżej Los Alamos. To zapoczątkowało Sandia Base . Pobliskie pole Kirtland służyło jako baza B-29 do testów kompatybilności samolotów i testów zrzutowych. Do października cały personel i obiekty w Wendover zostały przeniesione do Sandii. Gdy oficerowie rezerwy zostali zdemobilizowani, zostali zastąpieni przez około pięćdziesięciu starannie dobranych regularnych oficerów.

Nichols zalecił zamknięcie torów S-50 i Alpha na Y-12. Zrobiono to we wrześniu. Chociaż tory Alpha działały lepiej niż kiedykolwiek, nie mogły konkurować z K-25 i nowym K-27, które rozpoczęły działalność w styczniu 1946 r. W grudniu fabryka Y-12 została zamknięta, co zmniejszyło płace Tennessee Eastman z 8600 do 1500 i zaoszczędzić 2 miliony dolarów miesięcznie.

Prezydent Harry S. Truman podpisuje ustawę o energii atomowej z 1946 r ., ustanawiającą Komisję Energii Atomowej Stanów Zjednoczonych .

Nigdzie demobilizacja nie stanowiła większego problemu niż w Los Alamos, gdzie nastąpił exodus talentów. Wiele pozostało do zrobienia. Bomby użyte na Hiroszimę i Nagasaki były jak elementy laboratoryjne; potrzebne byłyby prace, aby uczynić je prostszymi, bezpieczniejszymi i bardziej niezawodnymi. Należało opracować metody implozji dla uranu zamiast marnotrawnej metody pistoletu, a kompozytowe rdzenie uranowo-plutonowe były potrzebne teraz, gdy brakowało plutonu z powodu problemów z reaktorami. Jednak niepewność co do przyszłości laboratorium utrudniała skłonienie ludzi do pozostania. Oppenheimer wrócił do swojej pracy na Uniwersytecie Kalifornijskim, a Groves wyznaczył Norrisa Bradbury'ego na tymczasowe zastępstwo; Bradbury pozostał na tym stanowisku przez następne 25 lat. Groves próbował zwalczyć niezadowolenie spowodowane brakiem udogodnień za pomocą programu budowy, który obejmował ulepszone zaopatrzenie w wodę, trzysta domów i obiekty rekreacyjne.

Dwie detonacje typu Fat Man zostały przeprowadzone na atolu Bikini w lipcu 1946 r. W ramach operacji Crossroads mającej na celu zbadanie wpływu broni jądrowej na okręty wojenne. Able został zdetonowany 1 lipca 1946 r. Bardziej spektakularny Baker został zdetonowany pod wodą 25 lipca 1946 r.

Po bombardowaniach Hiroszimy i Nagasaki wielu fizyków z Projektu Manhattan założyło Biuletyn Naukowców Atomu , który rozpoczął się jako akcja nadzwyczajna podjęta przez naukowców, którzy dostrzegli pilną potrzebę natychmiastowego programu edukacyjnego na temat broni atomowej. W obliczu destrukcyjności nowej broni iw oczekiwaniu na wyścig zbrojeń nuklearnych kilku członków projektu, w tym Bohr, Bush i Conant, wyraziło pogląd, że konieczne jest osiągnięcie porozumienia w sprawie międzynarodowej kontroli badań jądrowych i broni atomowej. Plan Barucha , ujawniony w przemówieniu do nowo utworzonego Komisja Energii Atomowej Organizacji Narodów Zjednoczonych (UNAEC) w czerwcu 1946 r. Zaproponowała utworzenie międzynarodowego organu ds. Rozwoju atomowego, ale nie została przyjęta.

Po krajowej debacie na temat stałego zarządzania programem jądrowym, ustawą o energii atomowej z 1946 r. Utworzono Komisję Energii Atomowej Stanów Zjednoczonych (AEC) w celu przejęcia funkcji i aktywów Projektu Manhattan. Ustanowił cywilną kontrolę nad rozwojem atomowym i oddzielił rozwój, produkcję i kontrolę broni atomowej od wojska. Aspekty militarne przejął Projekt Broni Specjalnej Sił Zbrojnych (AFSWP). Chociaż Projekt Manhattan przestał istnieć 31 grudnia 1946 r., Dzielnica Manhattan została zlikwidowana dopiero 15 sierpnia 1947 r.

Koszt

Koszty projektu Manhattan do 31 grudnia 1945 r
Strona	Koszt (1945 USD)	Koszt (2021 USD)	% całości
Oak Ridge	1,19 miliarda dolarów	14,4 miliarda dolarów	62,9%
Hanford	390 milionów dolarów	4,72 miliarda dolarów	20,6%
Specjalne materiały eksploatacyjne	103 miliony dolarów	1,25 miliarda dolarów	5,5%
Los Alamos	74,1 miliona dolarów	895 milionów dolarów	3,9%
Badania i rozwój	69,7 miliona dolarów	843 miliony dolarów	3,7%
Koszty rządowe	37,3 miliona dolarów	450 milionów dolarów	2,0%
Rośliny ciężkowodne	26,8 miliona dolarów	324 miliony dolarów	1,4%
Całkowity	1,89 miliarda dolarów	22,8 miliarda dolarów

Wydatki na projekt do 1 października 1945 r. Wyniosły 1,845 mld USD, co odpowiada mniej niż dziewięciu dniom wydatków wojennych, i wyniosły 2,191 mld USD, kiedy AEC przejęła kontrolę 1 stycznia 1947 r. Całkowity przydział wyniósł 2,4 mld USD. Ponad 90% kosztów przeznaczono na budowę zakładów i produkcję materiałów rozszczepialnych, a mniej niż 10% na rozwój i produkcję broni.

Do końca 1945 roku wyprodukowano łącznie cztery rodzaje broni (gadżet Trinity, Little Boy, Fat Man i niewykorzystana bomba Fat Man), co daje średni koszt bomby około 500 milionów dolarów w dolarach z 1945 roku. Dla porównania, całkowity koszt projektu do końca 1945 roku wynosił około 90% całości wydatków na produkcję amerykańskiej broni strzeleckiej (bez amunicji) i 34% całości wydatków na czołgi amerykańskie w tym samym okresie. Ogólnie rzecz biorąc, był to drugi najdroższy projekt zbrojeniowy podjęty przez Stany Zjednoczone podczas II wojny światowej, zaraz za projektem i produkcją Boeinga B-29 Superfortress.

Dziedzictwo

Zakłady Lake Ontario Ordnance Works (LOOW) w pobliżu wodospadu Niagara stały się głównym składowiskiem odpadów Projektu Manhattan we wschodnich Stanach Zjednoczonych. Wszystkie materiały radioaktywne przechowywane w miejscu LOOW - w tym tor , uran i największe na świecie stężenie radu -226 - zostały zakopane w „tymczasowej strukturze przechowywania odpadów” (na pierwszym planie) w 1991 roku.

Polityczne i kulturowe skutki rozwoju broni jądrowej były głębokie i dalekosiężne. William Laurence z The New York Times jako pierwszy użył wyrażenia „ Epoka atomowa”. ”, został oficjalnym korespondentem Projektu Manhattan wiosną 1945 roku. W 1943 i 1944 roku bezskutecznie próbował przekonać Urząd Cenzury, aby zezwolił na pisanie o potencjale wybuchowym uranu, a urzędnicy państwowi uznali, że zasłużył na prawo do informowania o największą tajemnicę wojny. Laurence był świadkiem zarówno testu Trinity, jak i bombardowania Nagasaki i napisał przygotowane dla nich oficjalne komunikaty prasowe. Następnie napisał serię artykułów wychwalających zalety nowej broni. Jego relacje przed i po bombardowania pomogły pobudzić społeczną świadomość potencjału technologii jądrowej i zmotywowały ją do rozwoju w Stanach Zjednoczonych i Związku Radzieckim.

Wojenny Projekt Manhattan pozostawił po sobie spuściznę w postaci sieci laboratoriów narodowych : Lawrence Berkeley National Laboratory , Los Alamos National Laboratory , Oak Ridge National Laboratory , Argonne National Laboratory i Ames Laboratory . Dwa kolejne zostały założone przez Grovesa wkrótce po wojnie, Brookhaven National Laboratory w Upton w stanie Nowy Jork oraz Sandia National Laboratories w Albuquerque w Nowym Meksyku. Groves przeznaczył im 72 miliony dolarów na działalność badawczą w roku podatkowym 1946–1947. Byliby w awangardzie tego rodzaju badań na dużą skalę, które Alvin Weinberg , dyrektor Oak Ridge National Laboratory, nazwałby wielką nauką .

Laboratorium Badawcze Marynarki Wojennej od dawna interesowało się perspektywą wykorzystania energii jądrowej do napędu okrętów wojennych i dążyło do stworzenia własnego projektu jądrowego. W maju 1946 roku Nimitz, obecnie szef operacji morskich , zdecydował, że Marynarka Wojenna powinna zamiast tego współpracować z Projektem Manhattan. Grupa oficerów marynarki została przydzielona do Oak Ridge, z których najstarszym rangą był kapitan Hyman G. Rickover , który został tam zastępcą dyrektora. Pogrążyli się w badaniu energii jądrowej, kładąc podwaliny pod marynarkę wojenną o napędzie atomowym . Podobna grupa personelu Sił Powietrznych przybyła do Oak Ridge we wrześniu 1946 roku w celu opracowania samolotu nuklearnego . Ich dotyczący energii jądrowej dla napędu samolotów (NEPA) napotkał ogromne trudności techniczne i ostatecznie został anulowany.

Zdolność nowych reaktorów do tworzenia izotopów promieniotwórczych w niespotykanych wcześniej ilościach wywołała rewolucję w medycynie nuklearnej bezpośrednio po wojnie. Począwszy od połowy 1946 roku, Oak Ridge rozpoczął dystrybucję radioizotopów do szpitali i uniwersytetów. Większość zamówień dotyczyła jodu-131 i fosforu-32 , które były wykorzystywane w diagnostyce i leczeniu raka. Oprócz medycyny izotopy wykorzystywano także w badaniach biologicznych, przemysłowych i rolniczych.

Przekazując kontrolę Komisji Energii Atomowej, Groves żegna się z ludźmi, którzy pracowali nad Projektem Manhattan:

Pięć lat temu idea energii atomowej była tylko marzeniem. Sprawiłeś, że to marzenie stało się rzeczywistością. Chwyciłeś najbardziej mgliste idee i przełożyłeś je na rzeczywistość. Zbudowaliście miasta, których wcześniej nie znano. Zbudowaliście zakłady przemysłowe o wielkości iz precyzją dotychczas uważaną za niemożliwą. Zbudowałeś broń, która zakończyła wojnę iw ten sposób uratowałeś niezliczone życia Amerykanów. Jeśli chodzi o zastosowania w czasie pokoju, podniosłeś kurtynę widoków nowego świata.

W 2014 roku Kongres Stanów Zjednoczonych uchwalił ustawę ustanawiającą park narodowy poświęcony historii Projektu Manhattan. Narodowy Park Historyczny Projektu Manhattan został utworzony 10 listopada 2015 r.

Notatki

Przypisy wyjaśniające

^ Uniwersytet Kalifornijski został założony 23 marca 1868 r. I działał w Oakland , zanim przeniósł się do swojego kampusu w Berkeley w 1873 r. W marcu 1951 r. Uniwersytet Kalifornijski zaczął się reorganizować w coś odrębnego od kampusu w Berkeley .
^ Reakcja, która najbardziej interesowała Tellera, to:
¹⁴₇ N
+
¹⁴₇ N
→
²⁴₁₂ Mg
+
⁴₂ He
(cząstka alfa) + 17,7 MeV.
^ W relacji Bethe, możliwość tej ostatecznej katastrofy pojawiła się ponownie w 1975 roku, kiedy pojawiła się w artykule HC Dudleya, który zaczerpnął pomysł z raportu Pearl Buck z wywiadu, który przeprowadziła z Arthurem Comptonem w 1959 roku. nie został całkowicie wygaszony w umysłach niektórych ludzi aż do testu Trójcy .
^ Naturalne samopodtrzymujące się reakcje jądrowe miały miejsce w odległej przeszłości.
↑ Aluzja dotyczy włoskiego żeglarza Krzysztofa Kolumba , który dotarł na Karaiby w 1492 roku.
^ Oppenheimer wypowiedział te słowa w telewizyjnym filmie dokumentalnym Decyzja o zrzuceniu bomby (1965). Oppenheimer przeczytał oryginalny tekst w sanskrycie „ kālo'smi lokakṣayakṛtpravṛddho lokānsamāhartumiha pravṛttaḥ ” (XI,32), który przetłumaczył jako „Stałem się Śmiercią, niszczycielem światów”. W literaturze cytat pojawia się zwykle w formie rozbijacz światów, ponieważ w takiej formie po raz pierwszy pojawił się drukiem w czasopiśmie Time 8 listopada 1948 r. Później pojawił się w książce Roberta Jungka Brighter than a Thousand Suns: A Personal History of the Atomic Scientists (1958), który powstał na podstawie wywiadu z Oppenheimerem. Zobacz Hijiya, Gita Roberta Oppenheimera

Cytaty

Literatura ogólna i cytowana

Historie ogólne, administracyjne i dyplomatyczne

Bernstein, Barton J. (czerwiec 1976). „Niespokojny sojusz: Roosevelt, Churchill i bomba atomowa, 1940–1945”. Zachodni kwartalnik polityczny . Uniwersytet Utah. 29 (2): 202–230. doi : 10.2307/448105 . JSTOR 448105 .
Campbell, Richard H. (2005). Bombowce Silverplate: historia i rejestr Enola Gay i innych B-29 skonfigurowanych do przenoszenia bomb atomowych . Jefferson, Karolina Północna: McFarland & Company. ISBN 0-7864-2139-8 . OCLC 58554961 .
Dobrze, Lenore; Remington, Jesse A. (1972). Korpus Inżynierów: Budowa w Stanach Zjednoczonych (PDF) . Waszyngton, DC: Centrum Historii Wojskowości Armii Stanów Zjednoczonych. OCLC 834187 . Źródło 25 sierpnia 2013 r .
Frisch, David H. (czerwiec 1970). „Naukowcy i decyzja o zbombardowaniu Japonii”. Biuletyn Naukowców Atomowych . Fundacja Edukacyjna Nauki Jądrowej. 26 (6): 107–115. ISSN 0096-3402 .
Gilbert, Keith V. (1969). Historia projektu Dayton (PDF) . Miamisburg, Ohio: Laboratorium Kopca, Komisja Energii Atomowej. OCLC 650540359 . Zarchiwizowane od oryginału (PDF) w dniu 12 kwietnia 2019 r . Źródło 31 października 2014 r .
Gosling, Francis George (1994). Projekt Manhattan: tworzenie bomby atomowej . Washington, DC: Departament Energii Stanów Zjednoczonych, Wydział Historyczny. OCLC 637052193 .
Gowing, Małgorzata (1964). Wielka Brytania i energia atomowa, 1935–1945 . Londyn: wydawnictwo Macmillan. OCLC 3195209 .
Grodzins, Morton; Rabinowicz, Eugene, wyd. (1963). Wiek atomowy: naukowcy zajmujący się sprawami narodowymi i światowymi . Nowy Jork: podstawowe wydawanie książek. OCLC 15058256 .
Hewlett, Richard G .; Anderson, Oscar E. (1962). Nowy świat, 1939–1946 (PDF) . University Park: Pennsylvania State University Press. ISBN 0-520-07186-7 . OCLC 637004643 . Źródło 26 marca 2013 r .
Hewlett, Richard G.; Duncan, Franciszek (1969). Tarcza atomowa, 1947–1952 . Historia Komisji Energii Atomowej Stanów Zjednoczonych, no. 2. University Park: Pennsylvania State University Press. ISBN 0-520-07187-5 . OCLC 3717478 .
Hijiya, James A. (czerwiec 2000). „Gita Roberta Oppenheimera” (PDF) . Proceedings of the American Philosophical Society . 144 (2): 123–167. Zarchiwizowane od oryginału (PDF) w dniu 15 maja 2013 r . Źródło 16 grudnia 2013 r .
Holl, Jack M.; Hewlett, Richard G .; Harris, Ruth R. (1997). Laboratorium Narodowe Argonne, 1946–96 . Wydawnictwo Uniwersytetu Illinois. ISBN 978-0-252-02341-5 .
Holloway, David (1994). Stalin i bomba: Związek Radziecki i energia atomowa, 1939–1956 . New Haven, Connecticut: Yale University Press. ISBN 0-300-06056-4 . OCLC 29911222 .
Howes, Ruth H .; Herzenberg, Caroline L. (1999). Ich dzień w słońcu: kobiety projektu Manhattan . Filadelfia: Temple University Press. ISBN 1-56639-719-7 . OCLC 49569088 .
Hunner, Jon (2004). Wymyślanie Los Alamos: rozwój społeczności atomowej . Norman: University of Oklahoma Press. ISBN 978-0-8061-3891-6 . OCLC 154690200 .
Johnson, Karol; Jackson, Charles (1981). Miasto za płotem: Oak Ridge, Tennessee, 1942–1946 . Knoxville: University of Tennessee Press. ISBN 0-87049-303-5 . OCLC 6331350 .
Jones, Vincent (1985). Manhattan: Armia i bomba atomowa (PDF) . Waszyngton, DC: Centrum Historii Wojskowości Armii Stanów Zjednoczonych. OCLC 10913875 . Źródło 25 sierpnia 2013 r .
Jungk, Robert (1958). Jaśniejszy niż tysiąc słońc: osobista historia naukowców atomowych . Nowy Jork: Harcourt Brace. ISBN 0-15-614150-7 . OCLC 181321 .
Lindorff, Dave , „Brothers Against the Bureau : Ted Hall , najmłodszy szpieg atomowy Związku Radzieckiego, jego brat naukowiec zajmujący się rakietami, Ed i nieopowiedziana historia o tym, jak zamknięto największą wpadkę J. Edgara Hoovera w ramach Projektu Manhattan”, The Nation , tom. 314, nr. 1 (10–17 stycznia 2022), s. 26–31. Opublikowano w Internecie jako „Jeden brat dał Sowietom bombę atomową. Drugi dostał medal”.
O'Brien, Phillips Payson (2015). Jak wygrano wojnę . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-01475-6 . OCLC 907550561 .
Phelps, Stephen (2010). Misja Tizard: ściśle tajna operacja, która zmieniła bieg II wojny światowej . Yardley, Pensylwania: Westholme. ISBN 978-1-59416-116-2 . OCLC 642846903 .
Rodos, Richard (1986). Tworzenie bomby atomowej . Nowy Jork: Simon & Schuster. ISBN 0-671-44133-7 . OCLC 13793436 .
Stacey, CP (1970). Broń, ludzie i rząd: polityka wojenna Kanady, 1939–1945 (PDF) . Drukarnia Królewska z upoważnienia Ministra Obrony Narodowej. OCLC 610317261 . Zarchiwizowane od oryginału (PDF) w dniu 20 czerwca 2019 r . Źródło 6 września 2012 r .
Sullivan, Neil J. (2016). Bomba Prometeusza: projekt Manhattan i rząd w ciemnościach . Lincoln: University of Nebraska Press . ISBN 978-1-61234-815-5 .
Sweeney, Michael S. (2001). Secrets of Victory: Urząd cenzury oraz amerykańska prasa i radio podczas II wojny światowej . Chapel Hill: University of North Carolina Press. ISBN 0-8078-2598-0 .
Willa, Brian L. (1981). „Rozdział 11: Polityka sojuszu i współpraca atomowa, 1941–1943”. W Sidney, Aster (red.). Druga wojna światowa jako przeżycie narodowe: Kanada . Kanadyjski Komitet Historii II Wojny Światowej, Departament Obrony Narodowej. OCLC 11646807 . Źródło 8 grudnia 2014 r .
Williams, Mary H. (1960). Chronologia 1941–1945 . Waszyngton, DC: Biuro Szefa Historii Wojskowości, Departament Armii. OCLC 1358166 .

Historie techniczne

Ahnfeldt, Arnold Lorentz, wyd. (1966). Radiologia w czasie II wojny światowej . Waszyngton, DC: Biuro Chirurga Generalnego Departamentu Armii. OCLC 630225 .
Baker, Richard D.; Hecker, Zygfryd S.; Port, Delbert R. (1983). „Pluton: koszmar wojenny, ale sen metalurga” (PDF) . Los Alamos Science (zima / wiosna): 142–151 . Źródło 22 listopada 2010 r .
Ermenc, Joseph J., wyd. (1989). Naukowcy zajmujący się bombą atomową: wspomnienia, 1939–1945 . Westport, Connecticut i Londyn: Meckler. ISBN 978-0-88736-267-5 . (1967 wywiad z Grovesem)
Program zasobów kulturowych i historycznych Hanford (2002). Historia zakładów produkujących pluton, 1943–1990 . Richland, WA: Narodowe Laboratorium Północno-Zachodniego Pacyfiku. OCLC 52282810 .
Hansen, Chuck (1995a). Tom I: Rozwój amerykańskiej broni jądrowej . Swords of Armageddon: rozwój broni jądrowej w USA od 1945 r. Sunnyvale, Kalifornia: Chukelea Publications. ISBN 978-0-9791915-1-0 . OCLC 231585284 .
Hansen, Chuck (1995b). Tom V: Historie broni jądrowej Stanów Zjednoczonych . Swords of Armageddon: rozwój broni jądrowej w USA od 1945 r. Sunnyvale, Kalifornia: Chukelea Publications. ISBN 978-0-9791915-0-3 . OCLC 231585284 .
Hawkins, Dawid; Truslow, Edith C.; Smith, Ralph Carlisle (1961). Historia dzielnicy Manhattan, Projekt Y, historia Los Alamos, tom. 2 . Los Angeles: Wydawcy Tomash. doi : 10.2172/1087645 . ISBN 978-0-938228-08-0 . OSTI 1087645 . Pierwotnie opublikowany jako Los Alamos Report LAMS-2532
Hoddeson, Lillian ; Henriksen, Paul W.; Meade, Roger A.; Westfall, Katarzyna L. (1993). Zespół krytyczny: historia techniczna Los Alamos w latach Oppenheimera, 1943–1945 . Nowy Jork: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-44132-2 . OCLC 26764320 .
Dom, RW; Niski, Morris F. (wrzesień 1993). „Powojenne misje wywiadu naukowego w Japonii”. Izyda . 84 (3): 527–537. doi : 10.1086/356550 . JSTOR 235645 .
Kemp, R. Scott (kwiecień 2012). „Koniec Manhattanu: jak wirówka gazowa zmieniła poszukiwanie broni jądrowej”. Technologia i kultura . 53 (2): 272–305. doi : 10.1353/tech.2012.0046 . ISSN 0040-165X .
Ruhoff, John; Fain, Pat (czerwiec 1962). „Pierwsze pięćdziesiąt krytycznych dni” . Wiadomości z dywizji uranu Mallinckrodt . 7 (3 i 4). Zarchiwizowane od oryginału w dniu 30 marca 2015 r . Źródło 30 października 2010 r .
Sandia (1967). Historia bomby Mk4 . Narodowe Laboratorium Sandii . Źródło 11 listopada 2019 r .
Serb, Robert ; Rodos, Richard (1992). Elementarz Los Alamos: pierwsze wykłady na temat budowy bomby atomowej . Berkeley: University of California Press . ISBN 978-0-520-07576-4 . OCLC 23693470 . (Dostępne w Wikimedia Commons )
Smyth, Henry DeWolf (1945). Energia atomowa do celów wojskowych: oficjalny raport o rozwoju bomby atomowej pod auspicjami rządu Stanów Zjednoczonych, 1940–1945 . Princeton, New Jersey: Princeton University Press. OCLC 770285 .
Thayer, Harry (1996). Zarządzanie pracami inżyniera z Hanford podczas II wojny światowej: jak korpus, firma DuPont i laboratorium metalurgiczne przyspieszyły prace nad oryginalnym plutonem . New York: American Society of Civil Engineers Press. ISBN 978-0-7844-0160-6 . OCLC 34323402 .
Waltham, Chris (20 czerwca 2002). Wczesna historia ciężkiej wody . Wydział Fizyki i Astronomii Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej. arXiv : fizyka/0206076 . Bibcode : 2002fizyka...6076W .
Weinberg, Alvin M. (21 lipca 1961). „Wpływ nauki na dużą skalę w Stanach Zjednoczonych”. nauka . Nowa seria. 134 (3473): 161–164. Bibcode : 1961Sci...134..161W . doi : 10.1126/science.134.3473.161 . JSTOR 1708292 . PMID 17818712 .

Konta uczestników

Bethe, Hans A. (1991). Droga z Los Alamos . Nowy Jork: Simon i Schuster. ISBN 0-671-74012-1 . OCLC 22661282 .
Compton, Artur (1956). Atomowa misja . Nowy Jork: Oxford University Press. OCLC 173307 .
Goudsmit, Samuel A. (1947). Równieżs . Nowy Jork: Henry Schuman. ISBN 0-938228-09-9 . OCLC 8805725 .
Gaje, Leslie (1962). Teraz można to opowiedzieć: historia projektu Manhattan . Nowy Jork: Harper & Row. ISBN 0-306-70738-1 . OCLC 537684 .
Libby, Leona Marshall (1979). Ludzie uranu . Nowy Jork: Synowie Charlesa Scribnera. ISBN 0-684-16242-3 . OCLC 4665032 .
Nichols, Kenneth David (1987). Droga do Trójcy: osobiste konto o tym, jak powstała polityka nuklearna Ameryki . Nowy Jork: William Morrow and Company. ISBN 0-688-06910-X . OCLC 15223648 .
Ulam, Stanisław (1976). Przygody matematyka . Nowy Jork: Synowie Charlesa Scribnera. ISBN 0-520-07154-9 . OCLC 1528346 .

Linki zewnętrzne

„Bomba atomowa i koniec II wojny światowej, zbiór źródeł pierwotnych” . Uniwersytet Jerzego Waszyngtona . Źródło 27 lipca 2011 r .
„Fundacja Dziedzictwa Atomowego” . Fundacja Dziedzictwa Atomowego . Źródło 27 lipca 2011 r .
„Głosy Projektu Manhattan” . Fundacja Dziedzictwa Atomowego . Źródło 10 lutego 2015 r . Zawiera setki audiowizualnych wywiadów z weteranami Projektu Manhattan.
„Centrum historii: Narodowe Laboratorium Los Alamos” . Narodowe Laboratorium Los Alamos . Źródło 27 lipca 2011 r .
„ORNL: pierwsze 50 lat: historia ORNL” . Recenzja ORNL . 25 (3). Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2 czerwca 2016 r . Źródło 13 października 2015 r .
Manhattan Project i Allied Scientists Collections w Centrum Badań Zbiorów Specjalnych Uniwersytetu w Chicago

[11] Uniwersytet Kalifornijski został założony 23 marca 1868 r. I działał w Oakland , zanim przeniósł się do swojego kampusu w Berkeley w 1873 r. W marcu 1951 r. Uniwersytet Kalifornijski zaczął się reorganizować w coś odrębnego od kampusu w Berkeley .

[37] Reakcja, która najbardziej interesowała Tellera, to:
¹⁴₇ N
+
¹⁴₇ N
→
²⁴₁₂ Mg
+
⁴₂ He
(cząstka alfa) + 17,7 MeV.

[41] W relacji Bethe, możliwość tej ostatecznej katastrofy pojawiła się ponownie w 1975 roku, kiedy pojawiła się w artykule HC Dudleya, który zaczerpnął pomysł z raportu Pearl Buck z wywiadu, który przeprowadziła z Arthurem Comptonem w 1959 roku. nie został całkowicie wygaszony w umysłach niektórych ludzi aż do testu Trójcy .

[113] Naturalne samopodtrzymujące się reakcje jądrowe miały miejsce w odległej przeszłości.

[116] Aluzja dotyczy włoskiego żeglarza Krzysztofa Kolumba , który dotarł na Karaiby w 1492 roku.

[244] Oppenheimer wypowiedział te słowa w telewizyjnym filmie dokumentalnym Decyzja o zrzuceniu bomby (1965). Oppenheimer przeczytał oryginalny tekst w sanskrycie „ kālo'smi lokakṣayakṛtpravṛddho lokānsamāhartumiha pravṛttaḥ ” (XI,32), który przetłumaczył jako „Stałem się Śmiercią, niszczycielem światów”. W literaturze cytat pojawia się zwykle w formie rozbijacz światów, ponieważ w takiej formie po raz pierwszy pojawił się drukiem w czasopiśmie Time 8 listopada 1948 r. Później pojawił się w książce Roberta Jungka Brighter than a Thousand Suns: A Personal History of the Atomic Scientists (1958), który powstał na podstawie wywiadu z Oppenheimerem. Zobacz Hijiya, Gita Roberta Oppenheimera

projektu Manhattan
Harmonogram
Witryny	Amesa Berkeley Chicago Dayton Hanford Inyokern Los Alamos Montreal Nowy Jork Oak Ridge Instalacja pilotażowa studni solnych Trójca Wendover Miejsca ciężkiej wody
Administratorzy	Vannevara Busha Artura Comptona Jamesa B. Conanta Priscilla Duffield Thomasa Farrella Leslie Groves Johna Lansdale'a Ernesta Lawrence'a Jamesa Marshalla Franklina Macieja Dorothy McKibbin Kennetha Nicholsa Roberta Oppenheimera Deak Parsons Williama Purnella Franka Speddinga Karol Tomasz Paweł Tibbets Bud Uanna Harolda Ureya Stafforda Warrena Eda Westcotta Roscoe Wilsona
Naukowcy	Luisa Alvareza Roberta Bachera Hans Beth Wiek Bohra Nielsa Bohra Norrisa Bradbury'ego Jamesa Chadwicka Johna Cockcrofta Charlesa Critchfielda Harry Daghlian Henryk Fermi Richarda Feynmana Val Fitch Jamesa Francka Klausa Fuchsa Marii Goeppert Mayer Jerzego Kistiakowskiego Jerzy Kowal Willard Libby Edwina McMillana Marka Oliphanta Normana Ramseya Izydor Izaak Rabi Jamesa Rainwatera Bruno Rossiego Glenna Seaborga Emilio Segre Ludwika Slotina Henry'ego DeWolfa Smytha Leo Szilarda Edwarda Tellera Stanisława Ulama Jana von Neumanna Johna Wheelera Eugeniusza Wignera Roberta Wilsona Leona Woodsa Chien-Shiung Wu
Operacje	Misja Alsos Bombardowania Hiroszimy i Nagasaki Operacja Crossroads Operacja Mięta pieprzowa Projekt Alberta Posrebrzane 509. grupa kompozytowa Enola wesoły Bockscar Wielki Artysta
Bronie	Gruby mężczyzna Mały chłopiec Bomba dyniowa Chudy mężczyzna
powiązane tematy	Ustawa o energii atomowej z 1946 r Proces fosforanu bizmutu wkład brytyjski Dziewczyny Calutrona Chicago Pile-1 Rdzeń demona List Einsteina-Szilarda Raport Francka Komitet Tymczasowy Przesłuchanie w sprawie bezpieczeństwa Oppenheimera Pluton Umowa z Quebecu Eksperyment RaLa Komitet Wykonawczy S-1 Projekt S-50 Raport Smytha Uran USS Indianapolis Reaktor grafitowy X-10
Projekt Manhattan

Nowy Meksyk w czasie II wojny światowej
Ludzie	Jacka Aeby'ego Jerry C. Begay Johna J. Dempseya Thomasa Farrella Henryk Fermi Leslie Groves Johna E. Milesa Chester Nez Lloyda Olivera Willarda Varnella Olivera J. Roberta Oppenheimera Merril Sandoval Emilio G. Segre Franka Tsosie Thompsona
Instalacje wojskowe	Lotnisko wojskowe Alamogordo Obóz Lordsburg Lotnisko armii Clovis Lotnisko wojskowe Carlsbad Lotnisko Armii Deminga Fort Stantona Lotnisko armii Fort Sumner Lotnisko wojskowe Hobbs Pole Kirtlanda Narodowe Laboratorium Los Alamos Lotnisko wojskowe w Roswell Poligon White Sands
Zobacz też	200. Artyleria Wybrzeża Teatr Amerykański Arizona w czasie II wojny światowej Bomba nietoperza Rozmówca kodów Ucieczka z Fortu Stanton Zabójstwa w Lordsburgu Projekt Manhattan Wojskowa historia Stanów Zjednoczonych podczas II wojny światowej Nevada w czasie II wojny światowej Lotniska wojskowe z okresu II wojny światowej w Nowym Meksyku Zamieszki w Santa Fe Trójca

Kontrola autorytetu
Ogólny	ISNI VIAF ŚwiatCat
Biblioteki Narodowe	Niemcy 2 Izrael Stany Zjednoczone Republika Czeska Australia