The Manhattan Project: Making the Atomic Bomb

Het Manhattan-project was de geallieerde inspanning om de atoombom tijdens de Tweede Wereldoorlog te ontwikkelen. Geleid door Maj. Gen. Leslie Groves en J. Robert Oppenheimerontwikkelde het onderzoeksfaciliteiten in de Verenigde Staten. Het project was succesvol en maakte de atoombommen gebruikt in Hiroshima en Nagasaki.

Op 2 augustus 1939 ontving president Franklin Roosevelt de Einstein-Szilárd-brief, waarin de beroemde wetenschappers moedigden de Verenigde Staten aan om kernwapens te ontwikkelen, anders zou nazi-Duitsland ze maken eerste. Aangespoord door deze en andere commissieverslagen, gaf Roosevelt de National Defense Research Committee toestemming om nucleair onderzoek te onderzoeken, en op 28 juni 1941 ondertekende Executive Order 8807 die het Office of Scientific Research & Development creëerde met Vannevar Bush als zijn regisseur. Om direct te voorzien in de behoefte aan nucleair onderzoek, heeft de NDRC onder leiding van Lyman Briggs het S-1 Uranium-comité gevormd.

Die zomer werd de S-1-commissie bezocht door de Australische natuurkundige Marcus Oliphant, een lid van de MAUD-commissie. De Britse tegenhanger van S-1, de MAUD-commissie, reed vooruit in een poging een atoombom te maken. Daar was Groot-Brittannië nauw bij betrokken Tweede Wereldoorlog, Oliphant probeerde de snelheid van het Amerikaanse onderzoek naar nucleaire aangelegenheden te verhogen. Als reactie hierop vormde Roosevelt een Top Policy Group, bestaande uit hemzelf, vice-president Henry Wallace, James Conant, oorlogssecretaris Henry Stimson en Generaal George C. Marshall die oktober.

Het S-1 Comité hield zijn eerste formele vergadering op 18 december 1941, slechts enkele dagen na de aanval op Pearl Harbor. Veel van de beste wetenschappers van het land samenbrengen, waaronder Arthur Compton, Eger Murphree, Harold Urey en Ernest Lawrence, de groep besloot om door te gaan met het verkennen van verschillende technieken voor het extraheren van uranium-235 en verschillende reactoren ontwerpen. Dit werk vorderde bij faciliteiten in het hele land, van Columbia University tot University of California-Berkeley. Het voorstel werd gepresenteerd aan Bush en de Top Policy Group, het werd goedgekeurd en Roosevelt gaf in juni 1942 toestemming voor financiering.

Aangezien het onderzoek van de commissie verschillende grote nieuwe faciliteiten vereist, werkte het samen met het US Army Corps of Engineers. Het project, dat aanvankelijk door het Corps of Engineers 'Development of Substitute Materials' werd genoemd, werd op 13 augustus opnieuw omgedoopt tot 'Manhattan District'. In de zomer van 1942 stond het project onder leiding van kolonel James Marshall. Gedurende de zomer verkende Marshall locaties voor faciliteiten, maar kon de benodigde prioriteit van het Amerikaanse leger niet verkrijgen. Gefrustreerd door een gebrek aan vooruitgang liet Bush Marshall in september vervangen door de pas gepromoveerde brigadegeneraal Leslie Groves.

Groves nam de leiding over de acquisitie van sites in Oak Ridge, TN, Argonne, IL, Hanford, WA en, op voorstel van een van de projectleiders, Robert Oppenheimer, Los Alamos, NM. Terwijl de werkzaamheden op de meeste van deze sites vorderden, liep de installatie in Argonne vertraging op. Als gevolg hiervan werkt een team onder Enrico Fermi bouwde de eerste succesvolle kernreactor aan de Stagg Field van de University of Chicago. Op 2 december 1942 kon Fermi de eerste aanhoudende kunstmatige nucleaire kettingreactie veroorzaken.

De faciliteiten in Oak Ridge en Hanford putten uit middelen uit de Verenigde Staten en Canada en waren gericht op verrijking van uranium en de productie van plutonium. Voor de eerste werden verschillende methoden gebruikt, waaronder elektromagnetische scheiding, gasdiffusie en thermische diffusie. Terwijl onderzoek en productie onder een dekmantel van geheimhouding vorderden, werd onderzoek naar nucleaire aangelegenheden gedeeld met de Britten. De twee landen ondertekenden de overeenkomst van Quebec in augustus 1943 en kwamen overeen samen te werken op het gebied van atoomaangelegenheden. Dit leidde ertoe dat verschillende opmerkelijke wetenschappers, waaronder Niels Bohr, Otto Frisch, Klaus Fuchs en Rudolf Peierls, zich bij het project voegden.

Terwijl de productie elders plaatsvond, werkten Oppenheimer en het team van Los Alamos aan het ontwerpen van de atoombom. Vroege werkzaamheden waren gericht op ontwerpen van het type 'geweer' waarbij het ene stuk uranium in het andere werd geschoten om een ​​nucleaire kettingreactie te veroorzaken. Hoewel deze aanpak veelbelovend bleek voor op uranium gebaseerde bommen, was dit minder het geval voor degenen die plutonium gebruikten. Als gevolg hiervan begonnen de wetenschappers van Los Alamos met het ontwikkelen van een implosie-ontwerp voor een op plutonium gebaseerde bom, aangezien dit materiaal relatief talrijker was. In juli 1944 was het grootste deel van het onderzoek gericht op de plutoniumontwerpen en had de bom van het uraniumkanon minder prioriteit.

Omdat het apparaat van het implosietype complexer was, vond Oppenheimer dat een test van het wapen nodig was voordat het in productie kon worden genomen. Hoewel plutonium op dat moment relatief schaars was, keurde Groves de test goed en gaf hij de planning daarvoor in maart 1944 aan Kenneth Bainbridge. Bainbridge duwde naar voren en koos de Alamogordo Bombing Range als detonatieplaats. Hoewel hij oorspronkelijk van plan was om een ​​insluitingsvat te gebruiken om het splijtbare materiaal te bergen, koos Oppenheimer er later voor om het te verlaten omdat plutonium meer beschikbaar was gekomen.

Dubbed de Trinity Test, een pre-test explosie werd uitgevoerd op 7 mei 1945. Dit werd gevolgd door de bouw van een 100-ft. toren op de site. Het implosietestapparaat, bijgenaamd "The Gadget", werd naar boven gehesen om een ​​bom te simuleren die uit een vliegtuig viel. Op 16 juli om 05.30 uur, met alle aanwezige leden van het Manhattan Project, werd het apparaat met succes tot ontploffing gebracht met het energie-equivalent van ongeveer 20 kiloton TNT. President Harry S. waarschuwen Truman, dan bij de Conferentie van Potsdambegon het team met het maken van atoombommen met behulp van de testresultaten.

Hoewel het implosieapparaat de voorkeur had, was het eerste wapen dat Los Alamos verliet een ontwerp van het pistooltype, omdat het ontwerp betrouwbaarder werd geacht. Componenten werden aan boord van de zware kruiser naar Tinian vervoerd USS Indianapolis en arriveerde op 26 juli. Met de weigering van Japan tot overgave, keurde Truman het gebruik van de bom tegen de stad Hiroshima goed. Op 6 augustus vertrok kolonel Paul Tibbets uit Tinian met de bom, genaamd "Kleine jongen, "aan boord van de B-29 SuperfortressEnola Gay.

Little Boy werd om 8.15 uur boven de stad vrijgelaten en viel zevenenvijftig seconden voordat hij op de vooraf bepaalde hoogte van 1.900 voet tot ontploffing kwam met een explosie die overeenkomt met ongeveer 13-15 kiloton TNT. Het creëren van een gebied van volledige vernietiging van ongeveer twee mijl in diameter, de bom, met de resulterende schokgolf en brandstorm, effectief vernietigd rond 4,7 vierkante mijlen van de stad, waarbij 70.000-80.000 werden gedood en een ander gewond raakte 70,000. Drie dagen later werd het gebruik snel gevolgd toen "Fat Man", een implosie-plutoniumbom, op Nagasaki viel. Het genereerde een explosie-equivalent van 21 kiloton TNT, doodde 35.000 en verwondde 60.000. Met het gebruik van de twee bommen klaagde Japan snel vrede aan.

Het Manhattan-project kostte bijna $ 2 miljard en had ongeveer 130.000 mensen in dienst. Het was een van de grootste inspanningen van de VS tijdens de Tweede Wereldoorlog. Het succes luidde het nucleaire tijdperk in, waarin kernenergie werd ingezet voor zowel militaire als vreedzame doeleinden. Het werk aan kernwapens ging verder onder de jurisdictie van het Manhattan Project en werd in 1946 verder getest op Bikini Atoll. De controle van nucleair onderzoek werd op 1 januari 1947 overgedragen aan de Amerikaanse Commissie voor Atoomenergie, na de goedkeuring van de Atomic Energy Act van 1946. Hoewel het een zeer geheim programma was, werd het Manhattan-project tijdens de oorlog gepenetreerd door Sovjet-spionnen, waaronder Fuchs. Als resultaat van zijn werk en dat van anderen zoals Julius en Ethel Rosenbergeindigde de atoomhegemonie van de VS in 1949 toen de Sovjets hun eerste kernwapen tot ontploffing brachten.

• The Atomic Archive: The Manhattan Project
• Nuclear Weapon Archive: The Manhattan Project