Proyecto manhattan

El Proyecto Manhattan fue una empresa de investigación y desarrollo durante la Segunda Guerra Mundial que produjo las primeras armas nucleares. Fue liderado por Estados Unidos con el apoyo del Reino Unido y Canadá. De 1942 a 1946, el proyecto estuvo bajo la dirección del Mayor General Leslie Groves del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos. El físico nuclear Robert Oppenheimer fue el director del Laboratorio de Los Álamos que diseñó las bombas reales. El componente del Ejército del proyecto se designó como Distrito de Manhattan ya que su primer cuartel general estaba en Manhattan; el nombre del lugar reemplazó gradualmente al nombre en clave oficial, Desarrollo de materiales sustitutos, para todo el proyecto. En el camino, el proyecto absorbió a su contraparte británica anterior, Tube Alloys. El Proyecto Manhattan comenzó modestamente en 1939, pero creció hasta emplear a más de 130 000 personas y costó casi 2 000 millones de dólares (equivalente a unos 24 000 millones de dólares en 2021). Más del 90 por ciento del costo fue para construir fábricas y producir material fisible, con menos del 10 por ciento para el desarrollo y producción de armas. La investigación y la producción se llevaron a cabo en más de treinta sitios en los Estados Unidos, el Reino Unido y Canadá.

El proyecto condujo al desarrollo de dos tipos de bombas atómicas, ambos desarrollados simultáneamente, durante la guerra: un arma de fisión tipo pistola relativamente simple y un arma nuclear tipo implosión más compleja. El diseño tipo pistola Thin Man resultó poco práctico para usar con plutonio, por lo que se desarrolló un tipo de pistola más simple llamado Little Boy que usaba uranio-235, un isótopo que constituye solo el 0,7 por ciento del uranio natural. Debido a que es químicamente idéntico al isótopo más común, el uranio-238, y tiene casi la misma masa, resultó difícil separarlos. Se emplearon tres métodos para el enriquecimiento de uranio: electromagnético, gaseoso y térmico. Los científicos realizaron la mayor parte de este trabajo en Clinton Engineer Works en Oak Ridge, Tennessee.

Paralelamente al trabajo sobre el uranio, hubo un esfuerzo por producir plutonio, que los investigadores de la Universidad de California, Berkeley, descubrieron en 1940. Después de la viabilidad del primer reactor nuclear artificial del mundo, el Chicago Pile- 1, se demostró en 1942 en el Laboratorio Metalúrgico de la Universidad de Chicago, el proyecto diseñó el reactor de grafito X-10 en Oak Ridge y los reactores de producción en el sitio de Hanford en el estado de Washington, en los que se irradió uranio y se transmutó en plutonio. A continuación, el plutonio se separó químicamente del uranio mediante el proceso de fosfato de bismuto. El arma de tipo implosión de plutonio Fat Man fue desarrollada en un esfuerzo concertado de diseño y desarrollo por parte del Laboratorio de Los Alamos.

El proyecto también se encargó de recopilar inteligencia sobre el proyecto de armas nucleares alemán. A través de la Operación Alsos, el personal del Proyecto Manhattan sirvió en Europa, a veces detrás de las líneas enemigas, donde reunió materiales y documentos nucleares y reunió a científicos alemanes. A pesar de la estricta seguridad del Proyecto Manhattan, los espías atómicos soviéticos penetraron con éxito en el programa.

El primer dispositivo nuclear que detonó fue una bomba de implosión durante la prueba Trinity, realizada en el Campo de Bombardeo y Artillería de Alamogordo en Nuevo México el 16 de julio de 1945. Las bombas Little Boy y Fat Man se usaron un mes después en los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki, respectivamente, con el personal del Proyecto Manhattan sirviendo como técnicos de montaje de bombas y armeros en el avión de ataque. En los años inmediatamente posteriores a la guerra, el Proyecto Manhattan realizó pruebas de armas en el atolón Bikini como parte de la Operación Crossroads, desarrolló nuevas armas, promovió el desarrollo de la red de laboratorios nacionales, apoyó la investigación médica en radiología y sentó las bases para la armada nuclear. Mantuvo el control sobre la investigación y producción de armas atómicas estadounidenses hasta la formación de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos en enero de 1947.

Orígenes

El descubrimiento de la fisión nuclear por parte de los químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann en 1938, y su explicación teórica por parte de Lise Meitner y Otto Frisch, hicieron del desarrollo de una bomba atómica una posibilidad teórica. Existían temores de que un proyecto alemán de bomba atómica desarrollara uno primero, especialmente entre los científicos que eran refugiados de la Alemania nazi y otros países fascistas. En agosto de 1939, los físicos húngaros Leo Szilard y Eugene Wigner redactaron la carta de Einstein-Szilard, que advertía sobre el desarrollo potencial de "bombas extremadamente poderosas de un nuevo tipo". Instó a Estados Unidos a tomar medidas para adquirir reservas de mineral de uranio y acelerar la investigación de Enrico Fermi y otros sobre reacciones nucleares en cadena. Lo hicieron firmar por Albert Einstein y se lo entregaron al presidente Franklin D. Roosevelt. Roosevelt pidió a Lyman Briggs de la Oficina Nacional de Normas que encabezara el Comité Asesor sobre Uranio para investigar los problemas planteados en la carta. Briggs celebró una reunión el 21 de octubre de 1939, a la que asistieron Szilárd, Wigner y Edward Teller. El comité informó a Roosevelt en noviembre que el uranio "proporcionaría una posible fuente de bombas con una capacidad destructiva mucho mayor que cualquier cosa conocida ahora".

Enrico Fermi, John R. Dunning, y Dana P. Mitchell frente al ciclotron en el sótano de Pupin Hall en la Universidad de Columbia

En febrero de 1940, la Marina de los EE. UU. otorgó a la Universidad de Columbia $6000 en fondos, la mayor parte de los cuales Enrico Fermi y Szilard gastaron en la compra de grafito. Un equipo de profesores de Columbia que incluye a Fermi, Szilard, Eugene T. Booth y John Dunning crearon la primera reacción de fisión nuclear en las Américas, verificando el trabajo de Hahn y Strassmann. Posteriormente, el mismo equipo construyó una serie de prototipos de reactores nucleares (o "pilas", como los llamó Fermi) en Pupin Hall en Columbia, pero aún no pudieron lograr una reacción en cadena. El Comité Asesor sobre Uranio se convirtió en el Comité de Investigación de Defensa Nacional (NDRC) sobre Uranio cuando se formó esa organización el 27 de junio de 1940. Briggs propuso gastar $ 167,000 en investigación sobre uranio, particularmente el isótopo uranio-235 y plutonio, que fue descubierto en 1940 en la Universidad de California. El 28 de junio de 1941, Roosevelt firmó la Orden Ejecutiva 8807, que creó la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico (OSRD), con Vannevar Bush como director. La oficina estaba facultada para participar en grandes proyectos de ingeniería además de la investigación. El Comité de uranio de la NDRC se convirtió en la Sección S-1 de la OSRD; la palabra "uranio" fue descartado por razones de seguridad.

En Gran Bretaña, Frisch y Rudolf Peierls de la Universidad de Birmingham lograron un gran avance investigando la masa crítica del uranio-235 en junio de 1939. Sus cálculos indicaron que estaba dentro de un orden de magnitud de 10 kilogramos (22 lb), que era lo suficientemente pequeño como para ser transportado por un bombardero del día. Su memorando Frisch-Peierls de marzo de 1940 inició el proyecto de la bomba atómica británica y su Comité MAUD, que recomendó por unanimidad continuar con el desarrollo de una bomba atómica. En julio de 1940, Gran Bretaña había ofrecido dar acceso a los Estados Unidos a su investigación científica, y John Cockcroft de la Misión Tizard informó a los científicos estadounidenses sobre los desarrollos británicos. Descubrió que el proyecto estadounidense era más pequeño que el británico y no tan avanzado.

Como parte del intercambio científico, los hallazgos del Comité MAUD se transmitieron a los Estados Unidos. Uno de sus miembros, el físico australiano Mark Oliphant, voló a los Estados Unidos a fines de agosto de 1941 y descubrió que los datos proporcionados por el Comité MAUD no habían llegado a los físicos estadounidenses clave. Oliphant luego se dispuso a averiguar por qué aparentemente se ignoraban los hallazgos del comité. Se reunió con el Comité de Uranio y visitó Berkeley, California, donde habló persuasivamente con Ernest O. Lawrence. Lawrence quedó lo suficientemente impresionado como para comenzar su propia investigación sobre el uranio. A su vez, habló con James B. Conant, Arthur H. Compton y George B. Pegram. La misión de Oliphant fue por lo tanto un éxito; Los físicos estadounidenses clave ahora eran conscientes del poder potencial de una bomba atómica.

El 9 de octubre de 1941, el presidente Roosevelt aprobó el programa atómico después de convocar una reunión con Vannevar Bush y el vicepresidente Henry A. Wallace. Para controlar el programa, creó un Top Policy Group formado por él mismo, aunque nunca asistió a una reunión, Wallace, Bush, Conant, el secretario de Guerra Henry L. Stimson y el Jefe de Estado Mayor del Ejército, el general George C. Marshall.. Roosevelt eligió al Ejército para ejecutar el proyecto en lugar de a la Marina, porque el Ejército tenía más experiencia en la gestión de proyectos de construcción a gran escala. También acordó coordinar el esfuerzo con el de los británicos, y el 11 de octubre envió un mensaje al primer ministro Winston Churchill, sugiriendo que se correspondieran en asuntos atómicos.

Viabilidad

Propuestas

Marzo de 1940 reunión en Berkeley, California: Ernest O. Lawrence, Arthur H. Compton, Vannevar Bush, James B. Conant, Karl T. Compton, y Alfred L. Loomis

El Comité S-1 celebró su reunión el 18 de diciembre de 1941 "impregnado de una atmósfera de entusiasmo y urgencia" a raíz del ataque a Pearl Harbor y la subsiguiente declaración de guerra de los Estados Unidos a Japón y luego a Alemania. Se estaba trabajando en tres técnicas diferentes de separación de isótopos para separar el uranio-235 del uranio-238, que es más abundante. Lawrence y su equipo de la Universidad de California investigaron la separación electromagnética, mientras que el equipo de Eger Murphree y Jesse Wakefield Beams investigó la difusión gaseosa en la Universidad de Columbia, y Philip Abelson dirigió la investigación sobre la difusión térmica en la Carnegie Institution de Washington y más tarde en la Laboratorio de Investigaciones Navales. Murphree también fue el jefe de un proyecto de separación sin éxito utilizando centrífugas de gas.

Mientras tanto, había dos líneas de investigación en tecnología de reactores nucleares, con Harold Urey continuando la investigación sobre agua pesada en Columbia, mientras que Arthur Compton trajo a los científicos que trabajaban bajo su supervisión desde Columbia, California y la Universidad de Princeton para que se unieran a su equipo en el Universidad de Chicago, donde organizó el Laboratorio Metalúrgico a principios de 1942 para estudiar el plutonio y los reactores que utilizan grafito como moderador de neutrones. Briggs, Compton, Lawrence, Murphree y Urey se reunieron el 23 de mayo de 1942 para finalizar las recomendaciones del Comité S-1, que pedían que se siguieran las cinco tecnologías. Esto fue aprobado por Bush, Conant y el general de brigada Wilhelm D. Styer, jefe de personal de los Servicios de Abastecimiento del general de división Brehon B. Somervell, quien había sido designado representante del Ejército en asuntos nucleares. Bush y Conant luego llevaron la recomendación al Top Policy Group con una propuesta de presupuesto de $ 54 millones para la construcción por parte del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos, $ 31 millones para investigación y desarrollo por OSRD y $ 5 millones para contingencias en el año fiscal 1943. The Top Policy Group, a su vez, lo envió el 17 de junio de 1942 al presidente, quien lo aprobó escribiendo "OK FDR" en el documento

Conceptos de diseño de bombas

Diferentes métodos de montaje de bombas de fisión explorados durante la conferencia de julio de 1942

Compton le pidió al físico teórico J. Robert Oppenheimer de la Universidad de California que se hiciera cargo de la investigación sobre cálculos de neutrones rápidos (la clave para los cálculos de masa crítica y detonación de armas) de Gregory Breit, quien había renunciado el 18 de mayo de 1942 debido a preocupaciones sobre la seguridad operativa laxa. John H. Manley, un físico del Laboratorio Metalúrgico, fue asignado para ayudar a Oppenheimer contactando y coordinando grupos de física experimental dispersos por todo el país. Oppenheimer y Robert Serber, de la Universidad de Illinois, examinaron los problemas de la difusión de neutrones (cómo se mueven los neutrones en una reacción nuclear en cadena) y la hidrodinámica (cómo podría comportarse la explosión producida por una reacción en cadena). Para revisar este trabajo y la teoría general de las reacciones de fisión, Oppenheimer y Fermi convocaron reuniones en la Universidad de Chicago en junio y en la Universidad de California en julio de 1942 con los físicos teóricos Hans Bethe, John Van Vleck, Edward Teller, Emil Konopinski, Robert Serber, Stan Frankel y Eldred C. (Carlyle) Nelson, los tres últimos exalumnos de Oppenheimer, y los físicos experimentales Emilio Segrè, Felix Bloch, Franco Rasetti, John Henry Manley y Edwin McMillan. Confirmaron tentativamente que una bomba de fisión era teóricamente posible.

Todavía había muchos factores desconocidos. Las propiedades del uranio-235 puro eran relativamente desconocidas, al igual que las del plutonio, un elemento que solo había sido descubierto en febrero de 1941 por Glenn Seaborg y su equipo. Los científicos en la conferencia de Berkeley (julio de 1942) imaginaron la creación de plutonio en reactores nucleares donde los átomos de uranio-238 absorbían los neutrones que habían sido emitidos por la fisión de los átomos de uranio-235. En ese momento no se había construido ningún reactor y solo se disponía de pequeñas cantidades de plutonio de ciclotrones en instituciones como la Universidad de Washington en St. Louis. Incluso en diciembre de 1943, solo se habían producido dos miligramos. Había muchas formas de organizar el material fisible en una masa crítica. La más sencilla fue disparar un "tapón cilíndrico" en una esfera de "material activo" con un 'sabotaje': material denso que enfocaría los neutrones hacia adentro y mantendría la masa reaccionante unida para aumentar su eficiencia. También exploraron diseños con esferoides, una forma primitiva de "implosión" sugerido por Richard C. Tolman, y la posibilidad de métodos autocatalíticos, que aumentarían la eficiencia de la bomba a medida que explotaba.

Considerando la idea de la bomba de fisión teóricamente resuelta, al menos hasta que se dispusiera de más datos experimentales, la conferencia de Berkeley de 1942 tomó una dirección diferente. Edward Teller impulsó la discusión de una bomba más poderosa: la 'súper', ahora generalmente conocida como 'bomba de hidrógeno', que usaría la fuerza explosiva de una bomba de fisión detonante para encender una reacción de fusión nuclear en deuterio y tritio. Teller propuso esquema tras esquema, pero Bethe rechazó cada uno. La idea de la fusión se dejó de lado para concentrarse en producir bombas de fisión. Teller también planteó la posibilidad especulativa de que una bomba atómica podría 'encender' la atmósfera debido a una hipotética reacción de fusión de núcleos de nitrógeno. Bethe calculó que no podía suceder, y un informe en el que Teller coescribió mostró que "no es probable que se inicie una cadena de reacciones nucleares que se propague por sí misma". En el relato de Serber, Oppenheimer mencionó la posibilidad de este escenario a Arthur Compton, quien 'no tuvo el suficiente sentido común como para callarse al respecto. De alguna manera se metió en un documento que fue a Washington" y "nunca fue sepultado".

Organización

Distrito de Manhattan

El jefe de ingenieros, mayor general Eugene Reybold, seleccionó al coronel James C. Marshall para encabezar la parte del proyecto del ejército en junio de 1942. Marshall creó una oficina de enlace en Washington, D.C., pero estableció su cuartel general temporal en el piso 18 de 270 Broadway en Nueva York, donde podría contar con el apoyo administrativo del Cuerpo de Ingenieros' División del Atlántico Norte. Estaba cerca de la oficina de Manhattan de Stone & Webster, el contratista principal del proyecto, ya la Universidad de Columbia. Tenía permiso para recurrir a su comando anterior, el distrito de Syracuse, para el personal, y comenzó con el teniente coronel Kenneth Nichols, quien se convirtió en su adjunto.

Manhattan Project Organization Chart, 1 May 1946

Debido a que la mayor parte de su tarea consistía en la construcción, Marshall trabajó en colaboración con el jefe de la División de Construcción del Cuerpo de Ingenieros, el general de división Thomas M. Robbins, y su adjunto, el coronel Leslie Groves. Reybold, Somervell y Styer decidieron llamar al proyecto 'Desarrollo de materiales sustitutos', pero Groves sintió que esto llamaría la atención. Dado que los distritos de ingenieros normalmente llevaban el nombre de la ciudad donde estaban ubicados, Marshall y Groves acordaron nombrar el componente del proyecto del Ejército como Distrito de Manhattan. Esto se hizo oficial el 13 de agosto cuando Reybold emitió la orden de creación del nuevo distrito. Informalmente, se conocía como el Distrito de Ingenieros de Manhattan, o MED. A diferencia de otros distritos, no tenía límites geográficos y Marshall tenía la autoridad de un ingeniero de división. El desarrollo de materiales sustitutos siguió siendo el nombre en clave oficial del proyecto en su conjunto, pero con el tiempo fue reemplazado por 'Manhattan'.

Marshall admitió más tarde que "nunca había oído hablar de la fisión atómica, pero sí sabía que no se podía construir una gran planta, mucho menos cuatro por 90 millones de dólares". Una sola planta de TNT que Nichols había construido recientemente en Pensilvania había costado 128 millones de dólares. Tampoco les impresionaron las estimaciones al orden de magnitud más cercano, que Groves comparó con decirle a un proveedor que preparara para entre diez y mil invitados. Un equipo de encuestas de Stone & Webster ya había explorado un sitio para las plantas de producción. La Junta de Producción de Guerra recomendó sitios alrededor de Knoxville, Tennessee, un área aislada donde la Autoridad del Valle de Tennessee podría suministrar abundante energía eléctrica y los ríos podrían proporcionar agua de refrigeración para los reactores. Después de examinar varios sitios, el equipo de inspección seleccionó uno cerca de Elza, Tennessee. Conant aconsejó que se adquiriera de inmediato y Styer estuvo de acuerdo, pero Marshall contemporizó, esperando los resultados de los experimentos del reactor de Conant antes de tomar medidas. De los posibles procesos, solo la separación electromagnética de Lawrence parecía lo suficientemente avanzada como para que comenzara la construcción.

Marshall y Nichols comenzaron a reunir los recursos que necesitarían. El primer paso fue obtener una calificación de alta prioridad para el proyecto. Las calificaciones más altas fueron de AA-1 a AA-4 en orden descendente, aunque también hubo una calificación AAA especial reservada para emergencias. Las calificaciones AA-1 y AA-2 eran para armas y equipos esenciales, por lo que el coronel Lucius D. Clay, subjefe de personal de Servicios y Suministros para requisitos y recursos, consideró que la calificación más alta que podía asignar era AA-3, aunque estaba dispuesto a proporcionar una calificación AAA a pedido para materiales críticos si surgiera la necesidad. Nichols y Marshall estaban decepcionados; AA-3 tenía la misma prioridad que Nichols' Planta de TNT en Pensilvania.

Comité de Política Militar

Oppenheimer y Groves en los restos de la prueba de la Trinidad en septiembre de 1945, dos meses después de la explosión de la prueba y justo después del final de la Segunda Guerra Mundial. Los overshoes blancos evitaron que la caída se pegase a las suelas de sus zapatos.

Vannevar Bush se mostró insatisfecho con el hecho de que el coronel Marshall no lograra que el proyecto avanzara con rapidez, específicamente el hecho de no adquirir el sitio de Tennessee, la baja prioridad asignada al proyecto por parte del Ejército y la ubicación de su cuartel general en New Ciudad de York. Bush sintió que se requería un liderazgo más agresivo y habló con Harvey Bundy y los generales Marshall, Somervell y Styer sobre sus preocupaciones. Quería que el proyecto se colocara bajo un comité de políticas de alto nivel, con un funcionario prestigioso, preferiblemente Styer, como director general.

Somervell y Styer seleccionaron a Groves para el puesto, informándole el 17 de septiembre de esta decisión, y que el general Marshall ordenó que fuera ascendido a general de brigada, ya que se consideró que el título de "general" tendría más influencia entre los científicos académicos que trabajan en el Proyecto Manhattan. Arboledas' las órdenes lo colocaron directamente bajo Somervell en lugar de Reybold, con el coronel Marshall ahora responsable ante Groves. Groves estableció su cuartel general en Washington, D.C., en el quinto piso del New War Department Building, donde el coronel Marshall tenía su oficina de enlace. Asumió el mando del Proyecto Manhattan el 23 de septiembre de 1942. Más tarde ese mismo día, asistió a una reunión convocada por Stimson, que estableció un Comité de Política Militar, responsable ante el Grupo de Política Superior, formado por Bush (con Conant como suplente), Styer y el contralmirante William R. Purnell. Tolman y Conant fueron designados más tarde como Groves' asesores científicos.

El 19 de septiembre, Groves se dirigió a Donald Nelson, el presidente de la Junta de Producción de Guerra, y solicitó amplia autoridad para emitir una calificación AAA siempre que fuera necesario. Nelson inicialmente se resistió, pero rápidamente cedió cuando Groves amenazó con acudir al presidente. Groves prometió no utilizar la calificación AAA a menos que fuera necesario. Pronto se supo que para los requisitos de rutina del proyecto, la calificación AAA era demasiado alta, pero la calificación AA-3 era demasiado baja. Después de una larga campaña, Groves finalmente recibió la autoridad AA-1 el 1 de julio de 1944. Según Groves, "En Washington te diste cuenta de la importancia de la máxima prioridad". Casi todo lo propuesto en la administración Roosevelt tendría máxima prioridad. Eso duraría alrededor de una semana o dos y luego algo más obtendría la máxima prioridad.

Uno de Groves' Los primeros problemas fueron encontrar un director para el Proyecto Y, el grupo que diseñaría y construiría la bomba. La elección obvia era uno de los tres jefes de laboratorio, Urey, Lawrence o Compton, pero no podían prescindir de ellos. Compton recomendó a Oppenheimer, quien ya estaba íntimamente familiarizado con los conceptos de diseño de bombas. Sin embargo, Oppenheimer tenía poca experiencia administrativa y, a diferencia de Urey, Lawrence y Compton, no había ganado un premio Nobel, que muchos científicos consideraban que el jefe de un laboratorio tan importante debería tener. También hubo preocupaciones sobre el estado de seguridad de Oppenheimer, ya que muchos de sus asociados eran comunistas, incluida su esposa, Kitty (Katherine Oppenheimer); su novia, Jean Tatlock; y su hermano, Frank Oppenheimer. Una larga conversación en un tren en octubre de 1942 convenció a Groves y Nichols de que Oppenheimer entendía perfectamente los problemas relacionados con la instalación de un laboratorio en un área remota y debería ser nombrado director. Groves renunció personalmente a los requisitos de seguridad y emitió una autorización a Oppenheimer el 20 de julio de 1943.

Colaboración con el Reino Unido

Los británicos y los estadounidenses intercambiaron información nuclear, pero inicialmente no combinaron sus esfuerzos. Gran Bretaña rechazó los intentos de Bush y Conant en 1941 de fortalecer la cooperación con su propio proyecto, cuyo nombre en código era Tube Alloys, porque era reacio a compartir su liderazgo tecnológico y ayudar a Estados Unidos a desarrollar su propia bomba atómica. Un científico estadounidense que trajo una carta personal de Roosevelt a Churchill ofreciéndole pagar toda la investigación y el desarrollo en un proyecto angloamericano fue maltratado y Churchill no respondió a la carta. Como resultado, Estados Unidos decidió ya en abril de 1942 que si su oferta era rechazada, deberían proceder solos. Los británicos, que habían hecho contribuciones significativas al principio de la guerra, no tenían los recursos para llevar a cabo un programa de investigación de este tipo mientras luchaban por su supervivencia. Como resultado, Tube Alloys pronto se quedó atrás de su contraparte estadounidense. y el 30 de julio de 1942, Sir John Anderson, ministro responsable de Tube Alloys, aconsejó a Churchill que: "Debemos enfrentar el hecho de que... [nuestro] trabajo pionero... es un activo cada vez menor y que, a menos que lo capitalizamos rápidamente, seremos superados. Ahora tenemos una contribución real que hacer para una 'fusión'. Pronto tendremos poco o nada." Ese mes, Churchill y Roosevelt firmaron un acuerdo informal no escrito para la colaboración atómica.

Groves se refiere a James Chadwick, el jefe de la Misión Británica.

Sin embargo, la oportunidad de una asociación equitativa ya no existía, como se demostró en agosto de 1942 cuando los británicos exigieron sin éxito un control sustancial sobre el proyecto sin pagar ninguno de los costos. Para 1943, los roles de los dos países se habían invertido desde fines de 1941; en enero, Conant notificó a los británicos que ya no recibirían información atómica excepto en ciertas áreas. Mientras que los británicos se sorprendieron por la derogación del acuerdo Churchill-Roosevelt, el director del Consejo Nacional de Investigación de Canadá, C. J. Mackenzie, se mostró menos sorprendido y escribió: "No puedo evitar sentir que el grupo del Reino Unido [sobre] enfatiza la importancia de su contribución en comparación con los estadounidenses." Como Conant y Bush dijeron a los británicos, la orden vino 'desde arriba'.

La posición de negociación británica había empeorado; Los científicos estadounidenses habían decidido que Estados Unidos ya no necesitaba ayuda externa y querían evitar que Gran Bretaña explotara las aplicaciones comerciales de la energía atómica de la posguerra. El comité apoyó, y Roosevelt estuvo de acuerdo, restringir el flujo de información a lo que Gran Bretaña podría usar durante la guerra, especialmente no el diseño de bombas, incluso si hacerlo ralentizaba el proyecto estadounidense. A principios de 1943, los británicos dejaron de enviar investigaciones y científicos a Estados Unidos y, como resultado, los estadounidenses dejaron de compartir información. Los británicos consideraron poner fin al suministro de uranio y agua pesada canadienses para obligar a los estadounidenses a compartir nuevamente, pero Canadá necesitaba suministros estadounidenses para producirlos. Investigaron la posibilidad de un programa nuclear independiente, pero determinaron que no podría estar listo a tiempo para afectar el resultado de la guerra en Europa.

En marzo de 1943, Conant decidió que la ayuda británica beneficiaría algunas áreas del proyecto. James Chadwick y uno o dos científicos británicos más eran lo suficientemente importantes como para que el equipo de diseño de bombas en Los Álamos los necesitara, a pesar del riesgo de revelar secretos de diseño de armas. En agosto de 1943, Churchill y Roosevelt negociaron el Acuerdo de Quebec, que resultó en la reanudación de la cooperación entre los científicos que trabajaban en el mismo problema. Gran Bretaña, sin embargo, aceptó restricciones sobre los datos sobre la construcción de plantas de producción a gran escala necesarias para la bomba. El posterior Acuerdo de Hyde Park en septiembre de 1944 extendió esta cooperación al período de posguerra. El Acuerdo de Quebec estableció el Comité de Política Combinada para coordinar los esfuerzos de los Estados Unidos, el Reino Unido y Canadá. Stimson, Bush y Conant sirvieron como miembros estadounidenses del Comité de Política Combinada, el mariscal de campo Sir John Dill y el coronel J. J. Llewellin fueron los miembros británicos y C. D. Howe fue el miembro canadiense. Llewellin regresó al Reino Unido a fines de 1943 y fue reemplazado en el comité por Sir Ronald Ian Campbell, quien a su vez fue reemplazado por el embajador británico en los Estados Unidos, Lord Halifax, a principios de 1945. Sir John Dill murió en Washington., DC, en noviembre de 1944 y fue reemplazado como Jefe de la Misión del Estado Mayor Conjunto Británico y como miembro del Comité de Política Combinada por el Mariscal de Campo Sir Henry Maitland Wilson.

Cuando se reanudó la cooperación después del acuerdo de Quebec, los estadounidenses' el progreso y los gastos sorprendieron a los británicos. Estados Unidos ya había gastado más de $ 1 mil millones ($ 13 mil millones en la actualidad), mientras que en 1943, el Reino Unido había gastado alrededor de £ 0,5 millones. Por lo tanto, Chadwick presionó para que los británicos se involucraran en el Proyecto Manhattan en la mayor medida posible y abandonó cualquier esperanza de un proyecto británico independiente durante la guerra. Con el respaldo de Churchill, intentó asegurarse de que se cumplieran todas las solicitudes de asistencia de Groves. La Misión Británica que llegó a los Estados Unidos en diciembre de 1943 incluía a Niels Bohr, Otto Frisch, Klaus Fuchs, Rudolf Peierls y Ernest Titterton. Más científicos llegaron a principios de 1944. Mientras que los asignados a la difusión gaseosa se fueron en el otoño de 1944, los 35 que trabajaban con Oliphant con Lawrence en Berkeley fueron asignados a grupos de laboratorio existentes y la mayoría permaneció hasta el final de la guerra. Los 19 enviados a Los Álamos también se unieron a los grupos existentes, principalmente relacionados con la implosión y el montaje de bombas, pero no con los relacionados con el plutonio. Parte del Acuerdo de Quebec especificaba que las armas nucleares no se usarían contra otro país sin el consentimiento mutuo de EE. UU. y el Reino Unido. En junio de 1945, Wilson acordó que el uso de armas nucleares contra Japón se registraría como una decisión del Comité de Política Combinada.

El Comité de Política Combinada creó el Fideicomiso de Desarrollo Combinado en junio de 1944, con Groves como su presidente, para adquirir minerales de uranio y torio en los mercados internacionales. El Congo Belga y Canadá tenían gran parte del uranio del mundo fuera de Europa del Este, y el gobierno belga en el exilio estaba en Londres. Gran Bretaña acordó dar a los Estados Unidos la mayor parte del mineral belga, ya que no podía utilizar la mayor parte del suministro sin una investigación estadounidense restringida. En 1944, el Trust compró 3 440 000 libras (1 560 000 kg) de mineral de óxido de uranio a empresas que explotaban minas en el Congo Belga. Para evitar informar al Secretario del Tesoro de los EE. UU., Henry Morgenthau Jr., sobre el proyecto, se utilizó una cuenta especial no sujeta a las auditorías y controles habituales para mantener el dinero del fideicomiso. Entre 1944 y el momento en que renunció al Trust en 1947, Groves depositó un total de $37,5 millones en la cuenta del Trust.

Groves apreciaba las primeras investigaciones atómicas británicas y los científicos británicos' contribuciones al Proyecto Manhattan, pero declaró que los Estados Unidos habrían tenido éxito sin ellos. También dijo que Churchill era "el mejor amigo que tenía el proyecto de la bomba atómica [ya que] mantuvo el interés de Roosevelt... Simplemente lo agitaba todo el tiempo diciéndole lo importante que pensaba que era el proyecto". era."

La participación británica durante la guerra fue crucial para el éxito del programa independiente de armas nucleares del Reino Unido después de la guerra cuando la Ley McMahon de 1946 puso fin temporalmente a la cooperación nuclear estadounidense.

Sitios del proyecto

Una selección de sitios estadounidenses y canadienses importantes para el Proyecto Manhattan. Haga clic en la ubicación para obtener más información.

Cresta del Roble

Cambio de turno en la instalación de enriquecimiento de uranio Y-12 en el Ingeniero Clinton Obras en Oak Ridge, Tennessee, el 11 de agosto de 1945. Para mayo de 1945, 82.000 personas estaban empleadas en las Obras de Ingenieros de Clinton. Fotografía del fotógrafo del distrito de Manhattan Ed Westcott.

El día después de hacerse cargo del proyecto, Groves tomó un tren a Tennessee con el coronel Marshall para inspeccionar el sitio propuesto allí, y Groves quedó impresionado. El 29 de septiembre de 1942, el subsecretario de Guerra de los Estados Unidos, Robert P. Patterson, autorizó al Cuerpo de Ingenieros a adquirir 56 000 acres (23 000 ha) de tierra mediante dominio eminente a un costo de $3,5 millones. Posteriormente se adquirieron 3000 acres (1200 ha) adicionales. Unas 1.000 familias se vieron afectadas por la orden de expropiación, que entró en vigor el 7 de octubre. Las protestas, las apelaciones legales y una investigación del Congreso de 1943 fueron en vano. A mediados de noviembre, los alguaciles de los EE. UU. estaban pegando avisos de desalojo en las puertas de las casas de campo y los contratistas de la construcción se estaban mudando. A algunas familias se les dio dos semanas. aviso para desalojar fincas que habían sido sus hogares durante generaciones; otros se habían asentado allí después de haber sido desalojados para dar paso al Parque Nacional Great Smoky Mountains en la década de 1920 o la presa Norris en la década de 1930. El costo final de la adquisición de tierras en el área, que no se completó hasta marzo de 1945, fue de solo $ 2.6 millones, lo que equivalió a alrededor de $ 47 por acre. Cuando se le presentó la Proclamación Pública Número Dos, que declaraba a Oak Ridge un área de exclusión total a la que nadie podía ingresar sin permiso militar, el gobernador de Tennessee, Prentice Cooper, la rompió con enojo.

Inicialmente conocido como Kingston Demolition Range, el sitio pasó a llamarse oficialmente Clinton Engineer Works (CEW) a principios de 1943. Mientras que Stone & Webster se concentró en las instalaciones de producción, la firma de arquitectura e ingeniería Skidmore, Owings & Merrill diseñó y construyó una comunidad residencial para 13.000. La comunidad estaba ubicada en las laderas de Black Oak Ridge, de donde obtuvo su nombre la nueva ciudad de Oak Ridge. La presencia del Ejército en Oak Ridge aumentó en agosto de 1943 cuando Nichols reemplazó a Marshall como jefe del Distrito de Ingenieros de Manhattan. Una de sus primeras tareas fue trasladar la sede del distrito a Oak Ridge, aunque el nombre del distrito no cambió. En septiembre de 1943, la administración de las instalaciones comunitarias se subcontrató a Turner Construction Company a través de una subsidiaria, Roane-Anderson Company (para los condados de Roane y Anderson, en los que se encontraba Oak Ridge). Los ingenieros químicos, incluidos William J. (Jenkins) Wilcox Jr. (1923–2013) y Warren Fuchs, formaron parte de "esfuerzos frenéticos" para fabricar uranio 235 enriquecido entre un 10 % y un 12 %, conocido con el nombre en clave "tetróxido de tuballoy", con estrictas medidas de seguridad y rápidas aprobaciones de suministros y materiales. La población de Oak Ridge pronto se expandió mucho más allá de los planes iniciales y alcanzó un máximo de 75.000 en mayo de 1945, momento en el que 82.000 personas estaban empleadas en Clinton Engineer Works y 10.000 en Roane-Anderson.

La fotógrafa de bellas artes Josephine Herrick y su colega Mary Steers ayudaron a documentar el trabajo en Oak Ridge.

Los Álamos

Se consideró la idea de ubicar el Proyecto Y en Oak Ridge, pero al final se decidió que debería estar en una ubicación remota. Por recomendación de Oppenheimer, la búsqueda de un sitio adecuado se redujo a las cercanías de Albuquerque, Nuevo México, donde Oppenheimer era propietario de un rancho. En octubre de 1942, se envió al mayor John H. Dudley del distrito de Manhattan a inspeccionar el área. Recomendó un sitio cerca de Jemez Springs, Nuevo México. El 16 de noviembre, Oppenheimer, Groves, Dudley y otros recorrieron el sitio. Oppenheimer temía que los altos acantilados que rodeaban el sitio hicieran que su gente se sintiera claustrofóbica, mientras que los ingenieros estaban preocupados por la posibilidad de inundaciones. Luego, el grupo se trasladó a las inmediaciones de la escuela Los Alamos Ranch. Oppenheimer quedó impresionado y expresó una fuerte preferencia por el sitio, citando su belleza natural y las vistas de las montañas Sangre de Cristo, que, se esperaba, inspirarían a quienes trabajarían en el proyecto. Los ingenieros estaban preocupados por el camino de acceso deficiente y si el suministro de agua sería adecuado, pero por lo demás consideraron que era ideal.

Physicists at a Manhattan District-sponsored colloquium at the Alamos Laboratory on the Super in April 1946. En la primera fila están Norris Bradbury, John Manley, Enrico Fermi y J. (Jerome) M. B. Kellogg. Robert Oppenheimer, con abrigo oscuro, está detrás de Manley; a la izquierda de Oppenheimer es Richard Feynman. El oficial del ejército a la izquierda es el coronel Oliver Haywood.

Patterson aprobó la adquisición del sitio el 25 de noviembre de 1942, autorizando $440,000 para la compra del sitio de 54,000 acres (22,000 ha), de las cuales todas menos 8,900 acres (3,600 ha) ya eran propiedad del gobierno federal. El secretario de Agricultura, Claude R. Wickard, otorgó el uso de unas 45 100 acres (18 300 ha) de tierras del Servicio Forestal de los Estados Unidos al Departamento de Guerra "mientras continúe la necesidad militar". La necesidad de tierras, de una nueva carretera y, más tarde, de un derecho de paso para una línea eléctrica de 40 km (25 millas), finalmente llevó las compras de tierras durante la guerra a 45 737 acres (18 509,1 ha), pero solo se gastaron $414 971. La construcción se contrató a MM Sundt Company de Tucson, Arizona, con Willard C. Kruger and Associates de Santa Fe, Nuevo México, como arquitecto e ingeniero. El trabajo comenzó en diciembre de 1942. Groves inicialmente asignó $300,000 para la construcción, tres veces el cálculo de Oppenheimer, con una fecha de finalización planificada para el 15 de marzo de 1943. Pronto quedó claro que el alcance del Proyecto Y era mayor de lo esperado, y por el vez que Sundt terminó el 30 de noviembre de 1943, se habían gastado más de $ 7 millones.

Mapa del sitio Los Alamos, Nuevo México, 1943–45

Debido a que era un secreto, se hizo referencia a Los Álamos como "Sitio Y" o "la Colina". Los certificados de nacimiento de los bebés nacidos en Los Álamos durante la guerra indicaron su lugar de nacimiento como PO Box 1663 en Santa Fe. Inicialmente, Los Álamos iba a ser un laboratorio militar con Oppenheimer y otros investigadores comisionados en el Ejército. Oppenheimer llegó al punto de encargarse un uniforme de teniente coronel, pero dos físicos clave, Robert Bacher e Isidor Rabi, se resistieron a la idea. Conant, Groves y Oppenheimer luego idearon un compromiso por el cual el laboratorio fue operado por la Universidad de California bajo contrato con el Departamento de Guerra.

Chicago

El 25 de junio de 1942, un consejo del Ejército y la OSRD decidió construir una planta piloto para la producción de plutonio en Red Gate Woods, al suroeste de Chicago. En julio, Nichols arregló un contrato de arrendamiento de 1,025 acres (415 ha) del Distrito de Reserva Forestal del Condado de Cook, y el Capitán James F. Grafton (1908-1969) fue nombrado ingeniero del área de Chicago. Pronto se hizo evidente que la escala de operaciones era demasiado grande para el área y se decidió construir la planta en Oak Ridge y mantener una instalación de investigación y pruebas en Chicago.

Los retrasos en el establecimiento de la planta en Red Gate Woods llevaron a Compton a autorizar al Laboratorio Metalúrgico a construir el primer reactor nuclear debajo de las gradas de Stagg Field en la Universidad de Chicago. El reactor requería una enorme cantidad de bloques de grafito y gránulos de uranio. En ese momento, había una fuente limitada de uranio puro. Frank Spedding, de la Universidad Estatal de Iowa, solo pudo producir dos toneladas cortas de uranio puro. Westinghouse Lamp Plant suministró tres toneladas cortas adicionales de uranio metálico, que se produjo rápidamente con un proceso improvisado. Goodyear Tire construyó un gran globo cuadrado para encerrar el reactor. El 2 de diciembre de 1942, un equipo dirigido por Enrico Fermi inició la primera reacción nuclear artificial en cadena autosostenida en un reactor experimental conocido como Chicago Pile-1. El punto en el que una reacción se vuelve autosuficiente se conoce como "volverse crítico". Compton informó del éxito a Conant en Washington, D.C., mediante una llamada telefónica codificada, diciendo: "El navegante italiano [Fermi] acaba de aterrizar en el nuevo mundo".

En enero de 1943, el sucesor de Grafton, el comandante Arthur V. Peterson, ordenó que se desmantelara y se volviera a ensamblar Chicago Pile-1 en Red Gate Woods, ya que consideraba que la operación de un reactor era demasiado peligrosa para un área densamente poblada. En el sitio de Argonne, Chicago Pile-3, el primer reactor de agua pesada, entró en estado crítico el 15 de mayo de 1944. Después de la guerra, las operaciones que permanecieron en Red Gate se trasladaron al nuevo sitio del Laboratorio Nacional de Argonne a unas 6 millas (9,7 km).) fuera.

Hanford

En diciembre de 1942 existía la preocupación de que incluso Oak Ridge estuviera demasiado cerca de un importante centro de población (Knoxville) en el improbable caso de un gran accidente nuclear. Groves contrató a DuPont en noviembre de 1942 para que fuera el contratista principal de la construcción del complejo de producción de plutonio. A DuPont se le ofreció un contrato de costo estándar más tarifa fija, pero el presidente de la compañía, Walter S. Carpenter, Jr., no quería ganancias de ningún tipo y pidió que se modificara el contrato propuesto para excluir explícitamente a la compañía de adquirir cualquier derecho de patente. Esto fue aceptado, pero por razones legales se acordó una tarifa nominal de un dólar. Después de la guerra, DuPont pidió que lo liberaran antes del contrato y tuvo que devolver 33 centavos.

Los trabajadores de Hanford cobran sus sueldos en la oficina de Western Union.

DuPont recomendó que el sitio se ubicara lejos de las instalaciones de producción de uranio existentes en Oak Ridge. En diciembre de 1942, Groves envió al coronel Franklin Matthias ya los ingenieros de DuPont a explorar sitios potenciales. Matthias informó que el sitio de Hanford, cerca de Richland, Washington, era "ideal en prácticamente todos los aspectos". Estaba aislado y cerca del río Columbia, que podría suministrar suficiente agua para enfriar los reactores que producirían el plutonio. Groves visitó el sitio en enero y estableció Hanford Engineer Works (HEW), cuyo nombre en código es "Sitio W".

El subsecretario Patterson dio su aprobación el 9 de febrero y asignó $5 millones para la adquisición de 430 000 acres (170 000 ha) de tierra en el área. El gobierno federal reubicó a unos 1.500 residentes de White Bluffs y Hanford, y asentamientos cercanos, así como a los Wanapum y otras tribus que usan el área. Surgió una disputa con los agricultores sobre la compensación por los cultivos, que ya habían sido sembrados antes de que se adquiriera la tierra. Donde los horarios lo permitían, el Ejército permitía la recolección de las cosechas, pero esto no siempre era posible. El proceso de adquisición de tierras se prolongó y no se completó antes del final del Proyecto Manhattan en diciembre de 1946.

La disputa no retrasó el trabajo. Aunque el progreso en el diseño del reactor en el Laboratorio Metalúrgico y DuPont no fue lo suficientemente avanzado como para predecir con precisión el alcance del proyecto, en abril de 1943 se iniciaron las instalaciones para aproximadamente 25.000 trabajadores, la mitad de los cuales se esperaba que vivieran en el sitio. Para julio de 1944, se habían construido unos 1.200 edificios y casi 51.000 personas vivían en el campamento de construcción. Como ingeniero de área, Matthias ejerció el control general del sitio. En su apogeo, el campamento de construcción fue la tercera ciudad más poblada del estado de Washington. Hanford operaba una flota de más de 900 autobuses, más que la ciudad de Chicago. Al igual que Los Álamos y Oak Ridge, Richland era una comunidad cerrada con acceso restringido, pero se parecía más a una típica ciudad estadounidense en auge en tiempos de guerra: el perfil militar era más bajo y los elementos de seguridad física como vallas altas, torres y perros guardianes eran menos evidentes.

Sitios canadienses

Columbia Británica

Cominco había producido hidrógeno electrolítico en Trail, Columbia Británica, desde 1930. Urey sugirió en 1941 que podía producir agua pesada. A la planta existente de $10 millones que consta de 3215 celdas que consumen 75 MW de energía hidroeléctrica, se agregaron celdas de electrólisis secundaria para aumentar la concentración de deuterio en el agua del 2,3 % al 99,8 %. Para este proceso, Hugh Taylor de Princeton desarrolló un catalizador de platino sobre carbono para las tres primeras etapas, mientras que Urey desarrolló uno de cromo-níquel para la torre de la cuarta etapa. El costo final fue de 2,8 millones de dólares. El gobierno canadiense no se enteró oficialmente del proyecto hasta agosto de 1942. La producción de agua pesada de Trail comenzó en enero de 1944 y continuó hasta 1956. El agua pesada de Trail se usó para Chicago Pile 3, el primer reactor que usa agua pesada y energía natural. uranio, que entró en estado crítico el 15 de mayo de 1944.

Ontario

El sitio de Chalk River, Ontario, se estableció para realojar el esfuerzo aliado en el Laboratorio de Montreal lejos de un área urbana. Se construyó una nueva comunidad en Deep River, Ontario, para brindar residencias e instalaciones a los miembros del equipo. El sitio fue elegido por su proximidad al área de fabricación industrial de Ontario y Quebec, y la proximidad a un punto de partida ferroviario adyacente a una gran base militar, Camp Petawawa. Situada sobre el río Ottawa, tenía acceso a abundante agua. El primer director del nuevo laboratorio fue Hans von Halban. Fue reemplazado por John Cockcroft en mayo de 1944, quien a su vez fue sucedido por Bennett Lewis en septiembre de 1946. Un reactor piloto conocido como ZEEP (pila experimental de energía cero) se convirtió en el primer reactor canadiense y el primero en completarse fuera de los Estados Unidos. Unidos, cuando entró en estado crítico en septiembre de 1945, los investigadores siguieron utilizando ZEEP hasta 1970. Un reactor NRX de 10 MW más grande, que se diseñó durante la guerra, se completó y entró en estado crítico en julio de 1947.

Territorios del Noroeste

La mina Eldorado en Port Radium era una fuente de mineral de uranio.

Sitios de aguas pesadas

Aunque los diseños preferidos de DuPont para los reactores nucleares eran enfriados con helio y usaban grafito como moderador, DuPont todavía expresó su interés en usar agua pesada como respaldo, en caso de que el diseño del reactor de grafito resultara inviable por algún motivo. Para ello, se estimó que se necesitarían 3 toneladas cortas (2,7 t) de agua pesada al mes. El Proyecto P-9 era el nombre en clave del gobierno para el programa de producción de agua pesada. Como la planta de Trail, que entonces estaba en construcción, podía producir 0,5 toneladas cortas (0,45 t) por mes, se requería capacidad adicional. Por lo tanto, Groves autorizó a DuPont a establecer instalaciones de agua pesada en Morgantown Ordnance Works, cerca de Morgantown, West Virginia; en Wabash River Ordnance Works, cerca de Dana y Newport, Indiana; y en Alabama Ordnance Works, cerca de Childersburg y Sylacauga, Alabama. Aunque se conocen como Ordnance Works y se pagan según los contratos del Departamento de Artillería, fueron construidos y operados por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército. Las plantas estadounidenses utilizaron un proceso diferente al de Trail's; el agua pesada se extrajo por destilación, aprovechando el punto de ebullición ligeramente más alto del agua pesada.

Uranio

Mineral

La mayoría del uranio utilizado en el Proyecto Manhattan proviene de la mina Shinkolobwe en el Congo belga.

La materia prima clave del proyecto fue el uranio, que se utilizó como combustible para los reactores, como alimento que se transformó en plutonio y, en su forma enriquecida, en la propia bomba atómica. Había cuatro depósitos principales conocidos de uranio en 1940: en Colorado, en el norte de Canadá, en Joachimsthal en Checoslovaquia y en el Congo Belga. Todos menos Joachimstal estaban en manos aliadas. Una encuesta de noviembre de 1942 determinó que había suficientes cantidades de uranio disponibles para satisfacer los requisitos del proyecto. Nichols hizo arreglos con el Departamento de Estado para que se impusieran controles a la exportación de óxido de uranio y negoció la compra de 1200 toneladas cortas (1100 t) de mineral de uranio del Congo Belga que se almacenaba en un almacén en Staten Island y las existencias restantes de mineral extraído almacenado en el Congo. Negoció con Eldorado Gold Mines la compra de mineral de su refinería en Port Hope, Ontario, y su envío en lotes de 100 toneladas. Posteriormente, el gobierno canadiense compró las acciones de la empresa hasta que adquirió una participación mayoritaria.

Si bien estas compras aseguraron un suministro suficiente para satisfacer las necesidades en tiempos de guerra, los líderes estadounidenses y británicos concluyeron que era en sus países' interés en hacerse con el control de la mayor cantidad posible de depósitos de uranio en el mundo. La fuente más rica de mineral era la mina Shinkolobwe en el Congo Belga, pero se inundó y cerró. Nichols intentó sin éxito negociar su reapertura y la venta de toda la producción futura a los Estados Unidos con Edgar Sengier, director de la empresa propietaria de la mina, la Union Minière du Haut-Katanga. Luego, el asunto fue abordado por el Comité de Política Combinada. Como el 30 por ciento de las acciones de Union Minière estaba controlada por intereses británicos, los británicos tomaron la iniciativa en las negociaciones. Sir John Anderson y el embajador John Winant llegaron a un acuerdo con Sengier y el gobierno belga en mayo de 1944 para que se reabriera la mina y se compraran 1.720 toneladas cortas (1.560 t) de mineral a 1,45 dólares la libra. Para evitar la dependencia del mineral británico y canadiense, Groves también organizó la compra de las reservas de US Vanadium Corporation en Uravan, Colorado. La extracción de uranio en Colorado produjo alrededor de 800 toneladas cortas (730 t) de mineral.

Mallinckrodt Incorporated en St. Louis, Missouri, tomó el mineral en bruto y lo disolvió en ácido nítrico para producir nitrato de uranilo. Luego se agregó éter en un proceso de extracción líquido-líquido para separar las impurezas del nitrato de uranilo. Luego se calentó para formar trióxido de uranio, que se redujo a dióxido de uranio de alta pureza. En julio de 1942, Mallinckrodt producía una tonelada de óxido de alta pureza al día, pero convertirlo en uranio metálico inicialmente resultó más difícil para los contratistas Westinghouse y Metal Hydrides. La producción era demasiado lenta y la calidad era inaceptablemente baja. Se estableció una rama especial del Laboratorio Metalúrgico en Iowa State College en Ames, Iowa, bajo la dirección de Frank Spedding para investigar alternativas. Esto se conoció como el Proyecto Ames, y su proceso Ames estuvo disponible en 1943.

• Refinación de uranio en Ames
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  Una "bomba" (vaso de presión) que contiene helido de uranio y metal sacrificial, probablemente magnesio, siendo bajado en un horno

• 

  Después de la reacción, el interior de una bomba recubierto con escoria remanente

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  Un metal de uranio "biscuit" de la reacción de reducción

Separación de isótopos

El uranio natural consta de un 99,3 % de uranio-238 y un 0,7 % de uranio-235, pero solo este último es fisionable. El uranio-235, químicamente idéntico, debe separarse físicamente del isótopo más abundante. Se consideraron varios métodos para el enriquecimiento de uranio, la mayoría de los cuales se llevaron a cabo en Oak Ridge.

La tecnología más obvia, la centrífuga, falló, pero las tecnologías de separación electromagnética, difusión gaseosa y difusión térmica tuvieron éxito y contribuyeron al proyecto. En febrero de 1943, a Groves se le ocurrió la idea de utilizar la producción de algunas plantas como insumo para otras.

Oak Ridge acogió varias tecnologías de separación de uranio. La planta de separación electromagnética Y-12 está en la parte superior derecha. Las plantas de difusión gaseosa K-25 y K-27 están en la parte inferior izquierda, cerca de la planta de difusión térmica S-50. El X-10 era para producción de plutonio.

Centrífugas

El proceso de centrifugación se consideró como el único método de separación prometedor en abril de 1942. Jesse Beams había desarrollado un proceso de este tipo en la Universidad de Virginia durante la década de 1930, pero había encontrado dificultades técnicas. El proceso requería altas velocidades de rotación, pero a ciertas velocidades se desarrollaban vibraciones armónicas que amenazaban con destrozar la maquinaria. Por lo tanto, era necesario acelerar rápidamente a través de estas velocidades. En 1941 comenzó a trabajar con hexafluoruro de uranio, el único compuesto gaseoso conocido de uranio, y pudo separar el uranio-235. En Columbia, Urey hizo que Karl P. Cohen investigara el proceso y produjo un cuerpo de teoría matemática que hizo posible diseñar una unidad de separación centrífuga, que Westinghouse se comprometió a construir.

Ampliar esto a una planta de producción presentó un desafío técnico formidable. Urey y Cohen estimaron que producir un kilogramo (2,2 lb) de uranio-235 por día requeriría hasta 50 000 centrífugas con rotores de 1 metro (3 pies 3 pulgadas) o 10 000 centrífugas con rotores de 4 metros (13 pies), suponiendo que que se podían construir rotores de 4 metros. La perspectiva de mantener tantos rotores funcionando continuamente a alta velocidad parecía desalentadora, y cuando Beams operó su aparato experimental, obtuvo solo el 60 % del rendimiento previsto, lo que indica que se necesitarían más centrífugas. Beams, Urey y Cohen comenzaron a trabajar en una serie de mejoras que prometían aumentar la eficiencia del proceso. Sin embargo, las frecuentes fallas de motores, ejes y cojinetes a altas velocidades retrasaron el trabajo en la planta piloto. En noviembre de 1942, el Comité de Política Militar abandonó el proceso de centrifugación siguiendo una recomendación de Conant, Nichols y August C. Klein de Stone & Webster.

Aunque el Proyecto Manhattan abandonó el método de centrifugación, la investigación avanzó significativamente después de la guerra con la introducción de la centrifugadora tipo Zippe, que fue desarrollada en la Unión Soviética por ingenieros soviéticos y alemanes capturados. Eventualmente se convirtió en el método preferido de separación de isótopos de uranio, siendo mucho más económico que los otros métodos de separación utilizados durante la Segunda Guerra Mundial.

Separación electromagnética

La separación de isótopos electromagnéticos fue desarrollada por Lawrence en el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California. Este método empleó dispositivos conocidos como calutrones, un híbrido del espectrómetro de masas de laboratorio estándar y el imán de ciclotrón. El nombre se deriva de las palabras California, universidad y ciclotrón. En el proceso electromagnético, un campo magnético desvía partículas cargadas según su masa. El proceso no fue ni científicamente elegante ni industrialmente eficiente. En comparación con una planta de difusión gaseosa o un reactor nuclear, una planta de separación electromagnética consumiría más materiales escasos, requeriría más mano de obra para operar y costaría más construirla. No obstante, el proceso fue aprobado porque estaba basado en tecnología probada y por lo tanto representaba menos riesgo. Además, podría construirse por etapas y alcanzar rápidamente la capacidad industrial.

Alfa I pista de carreras en Y-12

Marshall y Nichols descubrieron que el proceso de separación de isótopos electromagnéticos requeriría 5000 toneladas cortas (4500 toneladas) de cobre, que escaseaba desesperadamente. Sin embargo, la plata podría ser sustituida, en una proporción de 11:10. El 3 de agosto de 1942, Nichols se reunió con el subsecretario del Tesoro, Daniel W. Bell, y solicitó la transferencia de 6.000 toneladas de lingotes de plata del West Point Bullion Depository. "Joven," Bell le dijo: "Usted puede pensar en la plata en toneladas, ¡pero el Tesoro siempre pensará en la plata en onzas troy!". Finalmente, se utilizaron 14.700 toneladas cortas (13.300 toneladas; 430.000.000 onzas troy).

Los lingotes de plata de 31 kg (1000 onzas troy) se moldearon en palanquillas cilíndricas y se llevaron a Phelps Dodge en Bayway, Nueva Jersey, donde se extruyeron en tiras de 15,9 mm (0,625 pulgadas) de espesor, 76 mm (3 pulgadas)) de ancho y 40 pies (12 m) de largo. Estos fueron enrollados en bobinas magnéticas por Allis-Chalmers en Milwaukee, Wisconsin. Después de la guerra, se desmanteló y limpió toda la maquinaria y se rompieron y quemaron las tablas del piso debajo de la maquinaria para recuperar pequeñas cantidades de plata. Al final, solo se perdió 1/3.600.000. La última plata fue devuelta en mayo de 1970.

La responsabilidad del diseño y construcción de la planta de separación electromagnética, que pasó a llamarse Y-12, fue asignada a Stone & Webster por el Comité S-1 en junio de 1942. El diseño requería cinco unidades de procesamiento de primera etapa, conocidas como pistas de carreras Alpha, y dos unidades para el procesamiento final, conocidas como pistas de carreras Beta. En septiembre de 1943, Groves autorizó la construcción de cuatro pistas de carreras más, conocidas como Alpha II. La construcción comenzó en febrero de 1943.

Cuando la planta se puso en marcha para las pruebas programadas en octubre, los tanques de vacío de 14 toneladas se desalinearon debido a la potencia de los imanes y tuvieron que sujetarse de forma más segura. Surgió un problema más serio cuando las bobinas magnéticas comenzaron a hacer cortocircuito. En diciembre, Groves ordenó que se abriera un imán y se encontraron puñados de óxido en el interior. Luego, Groves ordenó que se derribaran las pistas de carreras y que se enviaran los imanes a la fábrica para que los limpiaran. Se instaló una planta de decapado en el sitio para limpiar las tuberías y accesorios. El segundo Alpha I no estuvo operativo hasta finales de enero de 1944, el primer Beta y el primer y tercer Alpha I's entraron en funcionamiento en marzo, y el cuarto Alpha I estuvo operativo en abril. Los cuatro hipódromos Alpha II se completaron entre julio y octubre de 1944.

Calutron Girls eran mujeres jóvenes que monitoreaban los paneles de control de calutrones en Y-12. Gladys Owens, sentada en primer plano, no sabía en qué había estado involucrado.

Se contrató a Tennessee Eastman para administrar Y-12 con el costo habitual más una tarifa fija, con una tarifa de $22,500 por mes más $7,500 por pista para las primeras siete pistas y $4,000 por pista adicional. Los calutrones fueron operados inicialmente por científicos de Berkeley para eliminar errores y lograr una tasa de operación razonable. Luego fueron entregados a operadores capacitados de Tennessee Eastman que solo tenían una educación secundaria. Nichols comparó los datos de producción unitaria y señaló a Lawrence que el joven "hillbilly" Las chicas operadoras, conocidas como Calutron Girls, estaban superando sus doctorados. Estuvieron de acuerdo en una carrera de producción y Lawrence perdió, un impulso moral para los trabajadores y supervisores de Tennessee Eastman. Las chicas fueron 'entrenadas como soldados para no razonar por qué', mientras que 'los científicos no pudieron abstenerse de llevar mucho tiempo investigando la causa de incluso las fluctuaciones menores de los diales'.

Y-12 inicialmente enriqueció el contenido de uranio-235 entre un 13 % y un 15 %, y envió los primeros cientos de gramos a Los Álamos en marzo de 1944. Solo 1 parte en 5825 de la alimentación de uranio surgió como producto final. Gran parte del resto se derramó sobre el equipo en el proceso. Los arduos esfuerzos de recuperación ayudaron a aumentar la producción al 10 % de la alimentación de uranio-235 en enero de 1945. En febrero, los hipódromos Alpha comenzaron a recibir alimentación ligeramente enriquecida (1,4 %) de la nueva planta de difusión térmica S-50. El mes siguiente recibió alimentación mejorada (5%) de la planta de difusión gaseosa K-25. En agosto, K-25 estaba produciendo uranio lo suficientemente enriquecido para alimentar directamente las pistas Beta.

Difusión gaseosa

El método de separación de isótopos más prometedor pero también más desafiante fue la difusión gaseosa. La ley de Graham establece que la tasa de efusión de un gas es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su masa molecular, por lo que en una caja que contiene una membrana semipermeable y una mezcla de dos gases, las moléculas más ligeras saldrán. del recipiente más rápidamente que las moléculas más pesadas. El gas que sale del recipiente está algo enriquecido en moléculas más ligeras, mientras que el gas residual está algo empobrecido. La idea era que tales cajas pudieran formar una cascada de bombas y membranas, con cada etapa sucesiva conteniendo una mezcla ligeramente más enriquecida. La investigación sobre el proceso fue realizada en la Universidad de Columbia por un grupo que incluía a Harold Urey, Karl P. Cohen y John R. Dunning.

Planta Oak Ridge K-25

En noviembre de 1942, el Comité de Política Militar aprobó la construcción de una planta de difusión gaseosa de 600 etapas. El 14 de diciembre, M. W. Kellogg aceptó una oferta para construir la planta, cuyo nombre en código fue K-25. Se negoció un contrato de costo más tarifa fija, que eventualmente totalizó $ 2.5 millones. Se creó una entidad corporativa separada llamada Kellex para el proyecto, encabezada por Percival C. Keith, uno de los vicepresidentes de Kellogg. El proceso enfrentó formidables dificultades técnicas. Habría que utilizar hexafluoruro de uranio, un gas altamente corrosivo, ya que no se podía encontrar un sustituto, y los motores y las bombas tendrían que ser herméticos al vacío y encerrados en gas inerte. El mayor problema era el diseño de la barrera, que tendría que ser fuerte, porosa y resistente a la corrosión por hexafluoruro de uranio. La mejor opción para esto parecía ser el níquel. Edward Adler y Edward Norris crearon una barrera de malla de níquel galvanizado. Se construyó una planta piloto de seis etapas en Columbia para probar el proceso, pero el prototipo de Norris-Adler resultó ser demasiado frágil. Kellex, Bell Telephone Laboratories y Bakelite Corporation desarrollaron una barrera rival a partir de níquel en polvo. En enero de 1944, Groves ordenó la producción de la barrera Kellex.

El diseño de Kellex para K-25 requería una estructura en forma de U de cuatro pisos y 0,80 km de largo que contenía 54 edificios contiguos. Estos se dividieron en nueve secciones. Dentro de estos había células de seis etapas. Las celdas podrían funcionar de forma independiente o consecutivamente dentro de una sección. De manera similar, las secciones podrían operarse por separado o como parte de una sola cascada. Un grupo de inspección comenzó la construcción marcando el sitio de 500 acres (2,0 km²) en mayo de 1943. El trabajo en el edificio principal comenzó en octubre de 1943 y la planta piloto de seis etapas estaba lista para funcionar. el 17 de abril de 1944. En 1945, Groves canceló las etapas superiores de la planta y ordenó a Kellex que, en cambio, diseñara y construyera una unidad de alimentación lateral de 540 etapas, que se conoció como K-27. Kellex transfirió la última unidad al contratista operativo, Union Carbide and Carbon, el 11 de septiembre de 1945. El costo total, incluida la planta K-27 completada después de la guerra, ascendió a 480 millones de dólares.

La planta de producción comenzó a funcionar en febrero de 1945 y, a medida que entraba en funcionamiento cascada tras cascada, la calidad del producto aumentaba. En abril de 1945, K-25 había alcanzado un enriquecimiento del 1,1% y la producción de la planta de difusión térmica S-50 comenzó a utilizarse como alimentación. Algunos productos producidos el mes siguiente alcanzaron un enriquecimiento de casi el 7%. En agosto entró en funcionamiento la última de las 2.892 etapas. K-25 y K-27 alcanzaron todo su potencial a principios del período de posguerra, cuando eclipsaron a las demás plantas de producción y se convirtieron en prototipos de una nueva generación de plantas.

Difusión térmica

El proceso de difusión térmica se basó en la teoría de Sydney Chapman y David Enskog, que explicaba que cuando un gas mixto pasa por un gradiente de temperatura, el más pesado tiende a concentrarse en el extremo frío y el más liviano en el extremo. final cálido. Dado que los gases calientes tienden a subir y los fríos tienden a bajar, esto puede usarse como un medio de separación de isótopos. Este proceso fue demostrado por primera vez por Klaus Clusius y Gerhard Dickel en Alemania en 1938. Fue desarrollado por científicos de la Marina de los EE. UU., pero no fue una de las tecnologías de enriquecimiento seleccionadas inicialmente para su uso en el Proyecto Manhattan. Esto se debió principalmente a las dudas sobre su viabilidad técnica, pero también influyó la rivalidad entre servicios entre el Ejército y la Armada.

La planta S-50 es el edificio oscuro a la parte superior izquierda detrás de la central Oak Ridge (con pilas de humo).

El Laboratorio de Investigación Naval continuó la investigación bajo la dirección de Philip Abelson, pero hubo poco contacto con el Proyecto Manhattan hasta abril de 1944, cuando el Capitán William S. Parsons, el oficial naval a cargo del desarrollo de artillería en Los Álamos, trajo noticias de Oppenheimer sobre avances alentadores en los experimentos de la Marina sobre difusión térmica. Oppenheimer le escribió a Groves sugiriendo que la producción de una planta de difusión térmica podría alimentarse a Y-12. Groves formó un comité compuesto por Warren K. Lewis, Eger Murphree y Richard Tolman para investigar la idea, y estimaron que una planta de difusión térmica que cuesta $ 3,5 millones podría enriquecer 50 kilogramos (110 lb) de uranio por semana a casi 0,9% de uranio -235. Groves aprobó su construcción el 24 de junio de 1944.

Groves contrató a H. K. Ferguson Company de Cleveland, Ohio, para construir la planta de difusión térmica, que se designó como S-50. Los asesores de Groves, Karl Cohen y W. I. Thompson de Standard Oil, estimaron que la construcción tardaría seis meses. Groves le dio a Ferguson solo cuatro. Los planes requerían la instalación de 2142 columnas de difusión de 15 m (48 pies) de altura dispuestas en 21 bastidores. Dentro de cada columna había tres tubos concéntricos. El vapor, obtenido de la central eléctrica cercana K-25 a una presión de 100 libras por pulgada cuadrada (690 kPa) y una temperatura de 545 °F (285 °C), fluyó hacia abajo a través de la tubería de níquel más interna de 1,25 pulgadas (32 mm), mientras que el agua a 155 °F (68 °C) fluía hacia arriba a través de la tubería de hierro exterior. El hexafluoruro de uranio fluyó en la tubería de cobre del medio y se produjo una separación de isótopos del uranio entre las tuberías de níquel y cobre.

El trabajo comenzó el 9 de julio de 1944 y el S-50 comenzó a funcionar parcialmente en septiembre. Ferguson operaba la planta a través de una subsidiaria conocida como Fercleve. La planta produjo solo 4,8 kg (10,5 libras) de uranio 235 al 0,852 % en octubre. Las fugas limitaron la producción y los cierres forzosos durante los meses siguientes, pero en junio de 1945 produjo 12 730 libras (5770 kg). En marzo de 1945, los 21 bastidores de producción estaban en funcionamiento. Inicialmente, la producción de S-50 se alimentaba a Y-12, pero a partir de marzo de 1945, los tres procesos de enriquecimiento se ejecutaron en serie. S-50 se convirtió en la primera etapa, enriqueciendo de 0,71% a 0,89%. Este material se alimentó al proceso de difusión gaseosa en la planta K-25, que produjo un producto enriquecido en aproximadamente un 23 %. Esto, a su vez, se introdujo en Y-12, que lo impulsó a alrededor del 89%, suficiente para armas nucleares.

Producción agregada de U-235

Alrededor de 50 kilogramos (110 lb) de uranio enriquecido al 89 % de uranio-235 se entregaron a Los Álamos en julio de 1945. Los 50 kg completos, junto con un 50 % enriquecido, con un promedio de alrededor del 85 % enriquecido, fueron usado en Little Boy.

Plutonio

La segunda línea de desarrollo perseguida por el Proyecto Manhattan utilizó el elemento fisionable plutonio. Aunque existen pequeñas cantidades de plutonio en la naturaleza, la mejor manera de obtener grandes cantidades del elemento es en un reactor nuclear, en el que los neutrones bombardean el uranio natural. El uranio-238 se transmuta en uranio-239, que se desintegra rápidamente, primero en neptunio-239 y luego en plutonio-239. Solo se transformará una pequeña cantidad de uranio-238, por lo que el plutonio debe separarse químicamente del uranio restante, de las impurezas iniciales y de los productos de fisión.

Reactor de grafito X-10

Los trabajadores cargan las balas de uranio en el reactor de grafito X-10.

En marzo de 1943, DuPont comenzó la construcción de una planta de plutonio en un terreno de 112 acres (0,5 km²) en Oak Ridge. Diseñado como una planta piloto para las instalaciones de producción más grandes en Hanford, incluía el reactor de grafito X-10 enfriado por aire, una planta de separación química e instalaciones de apoyo. Debido a la decisión posterior de construir reactores enfriados por agua en Hanford, solo la planta de separación química operó como un verdadero piloto. El reactor de grafito X-10 constaba de un enorme bloque de grafito, de 24 pies (7,3 m) de largo por cada lado, que pesaba alrededor de 1500 toneladas cortas (1400 t), rodeado por 7 pies (2,1 m) de hormigón de alta densidad como base. escudo de radiación

La mayor dificultad se encontró con las babosas de uranio producidas por Mallinckrodt y Metal Hydrides. Estos de alguna manera tenían que estar revestidos de aluminio para evitar la corrosión y el escape de productos de fisión al sistema de refrigeración. Grasselli Chemical Company intentó desarrollar un proceso de inmersión en caliente sin éxito. Mientras tanto, Alcoa intentó enlatar. Se desarrolló un nuevo proceso para la soldadura sin fundente y el 97 % de las latas pasaron una prueba de vacío estándar, pero las pruebas a alta temperatura indicaron una tasa de falla de más del 50 %. No obstante, la producción comenzó en junio de 1943. El Laboratorio Metalúrgico finalmente desarrolló una técnica de soldadura mejorada con la ayuda de General Electric, que se incorporó al proceso de producción en octubre de 1943.

Observado por Fermi y Compton, el reactor de grafito X-10 entró en estado crítico el 4 de noviembre de 1943 con unas 30 toneladas cortas (27 t) de uranio. Una semana después, la carga se incrementó a 36 toneladas cortas (33 t), elevando su generación de energía a 500 kW, y a finales de mes se generaron los primeros 500 mg de plutonio. Las modificaciones a lo largo del tiempo elevaron la potencia a 4.000 kW en julio de 1944. X-10 funcionó como planta de producción hasta enero de 1945, cuando se destinó a actividades de investigación.

Reactores Hanford

Aunque se eligió un diseño enfriado por aire para el reactor en Oak Ridge para facilitar una construcción rápida, se reconoció que esto no sería práctico para los reactores de producción mucho más grandes. Los diseños iniciales del Laboratorio Metalúrgico y DuPont usaban helio para enfriar, antes de determinar que un reactor enfriado por agua sería más simple, económico y rápido de construir. El diseño no estuvo disponible hasta el 4 de octubre de 1943; Mientras tanto, Matthias se concentró en mejorar el sitio de Hanford mediante la construcción de alojamientos, la mejora de las carreteras, la construcción de una línea de cambio de ferrocarril y la mejora de las líneas de electricidad, agua y teléfono.

Vista aérea del sitio Hanford B-Reactor, junio 1944

Al igual que en Oak Ridge, la mayor dificultad se encontró durante el enlatado de lingotes de uranio, que comenzó en Hanford en marzo de 1944. Se decaparon para eliminar la suciedad y las impurezas, se sumergieron en bronce fundido, estaño y aleación de aluminio y silicio, se enlataron mediante prensas hidráulicas, y luego tapado mediante soldadura por arco bajo atmósfera de argón. Finalmente, se sometieron a una serie de pruebas para detectar agujeros o soldaduras defectuosas. Lamentablemente, la mayoría de las babosas enlatadas inicialmente fallaron en las pruebas, lo que resultó en una producción de solo un puñado de babosas enlatadas por día. Pero se hizo un progreso constante y en junio de 1944 la producción aumentó hasta el punto en que parecía que habría suficientes babosas enlatadas disponibles para poner en marcha el Reactor B según lo previsto en agosto de 1944.

El trabajo comenzó en el Reactor B, el primero de los seis reactores planificados de 250 MW, el 10 de octubre de 1943. Los complejos de reactores recibieron designaciones de letras de la A a la F, con los sitios B, D y F elegidos para desarrollarse primero, ya que esto maximiza la distancia entre los reactores. Serían los únicos construidos durante el Proyecto Manhattan. Se utilizaron unas 390 toneladas cortas (350 t) de acero, 17 400 yardas cúbicas (13 300 m³) de hormigón, 50 000 bloques de hormigón y 71 000 ladrillos de hormigón para construir el edificio de 120 pies (37 m) de altura.

La construcción del reactor en sí comenzó en febrero de 1944. Bajo la supervisión de Compton, Matthias, Crawford Greenewalt de DuPont, Leona Woods y Fermi, quienes insertaron el primer bloque, el reactor se encendió a partir del 13 de septiembre de 1944. Más los días siguientes se cargaron 838 tubos y el reactor entró en estado crítico. Poco después de la medianoche del 27 de septiembre, los operadores comenzaron a retirar las barras de control para iniciar la producción. Al principio todo parecía estar bien, pero alrededor de las 03:00 el nivel de energía comenzó a caer y a las 06:30 el reactor se había apagado por completo. Se investigó el agua de refrigeración para ver si había alguna fuga o contaminación. Al día siguiente, el reactor se puso en marcha de nuevo, solo para apagarse una vez más.

Fermi se puso en contacto con Chien-Shiung Wu, quien identificó la causa del problema como el envenenamiento por neutrones del xenón-135, que tiene una vida media de 9,2 horas. Fermi, Woods, Donald J. Hughes y John Archibald Wheeler calcularon entonces la sección transversal nuclear del xenón-135, que resultó ser 30.000 veces mayor que la del uranio. El ingeniero de DuPont, George Graves, se había desviado del diseño original del Laboratorio Metalúrgico en el que el reactor tenía 1.500 tubos dispuestos en círculo y había añadido 504 tubos adicionales para rellenar las esquinas. Originalmente, los científicos habían considerado que este exceso de ingeniería era una pérdida de tiempo y dinero, pero Fermi se dio cuenta de que al cargar los 2004 tubos, el reactor podría alcanzar el nivel de potencia requerido y producir plutonio de manera eficiente. El Reactor D se puso en marcha el 17 de diciembre de 1944 y el Reactor F el 25 de febrero de 1945.

Proceso de separación

Mapa del sitio Hanford. Los ferrocarriles flanquean las plantas al norte y al sur. Los reactores son las tres plazas rojas más septentrionales, a lo largo del río Columbia. Las plantas de separación son los dos cuadrados rojos inferiores de la agrupación al sur de los reactores. El cuadrado rojo inferior es el área 300.

Mientras tanto, los químicos consideraron el problema de cómo se podía separar el plutonio del uranio cuando no se conocían sus propiedades químicas. Trabajando con las diminutas cantidades de plutonio disponibles en el Laboratorio Metalúrgico en 1942, un equipo dirigido por Charles M. Cooper desarrolló un proceso de fluoruro de lantano para separar uranio y plutonio, que fue elegido para la planta piloto de separación. Posteriormente, Seaborg y Stanly G. Thomson desarrollaron un segundo proceso de separación, el proceso de fosfato de bismuto. Este proceso funcionó alternando el plutonio entre sus estados de oxidación +4 y +6 en soluciones de fosfato de bismuto. En el primer estado, se precipitaba el plutonio; en este último, quedó en solución y los demás productos se precipitaron.

Greenewalt favoreció el proceso de fosfato de bismuto debido a la naturaleza corrosiva del fluoruro de lantano, y fue seleccionado para las plantas de separación de Hanford. Una vez que X-10 comenzó a producir plutonio, se puso a prueba la planta piloto de separación. El primer lote se procesó con una eficiencia del 40 %, pero en los meses siguientes se elevó al 90 %.

En Hanford, inicialmente se dio máxima prioridad a las instalaciones en el área 300. Este contenía edificios para probar materiales, preparar uranio y ensamblar y calibrar instrumentación. Uno de los edificios albergaba el equipo de enlatado para las babosas de uranio, mientras que otro contenía un pequeño reactor de prueba. A pesar de la alta prioridad que se le asignó, el trabajo en el área 300 se retrasó debido a la naturaleza única y compleja de las instalaciones del área 300 y la escasez de mano de obra y materiales durante la guerra.

Los primeros planes requerían la construcción de dos plantas de separación en cada una de las áreas conocidas como 200-Oeste y 200-Este. Esto se redujo posteriormente a dos, las plantas T y U, en 200-Oeste y una, la planta B, en 200-Este. Cada planta de separación constaba de cuatro edificios: un edificio de celdas de proceso o "cañón" (conocido como 221), un edificio de concentración (224), un edificio de purificación (231) y una tienda de revistas (213). Cada uno de los cañones tenía 800 pies (240 m) de largo y 65 pies (20 m) de ancho. Cada uno consistía en cuarenta celdas de 17,7 por 13 por 20 pies (5,4 por 4,0 por 6,1 m).

El trabajo comenzó en 221-T y 221-U en enero de 1944, el primero se completó en septiembre y el segundo en diciembre. Le siguió el edificio 221-B en marzo de 1945. Debido a los altos niveles de radiactividad involucrados, todo el trabajo en las plantas de separación tuvo que ser realizado por control remoto utilizando un circuito cerrado de televisión, algo inédito en 1943. El mantenimiento se llevó a cabo con el ayuda de un puente grúa y herramientas especialmente diseñadas. Los 224 edificios eran más pequeños porque tenían menos material para procesar y era menos radiactivo. Los edificios 224-T y 224-U se completaron el 8 de octubre de 1944, y el 224-B siguió el 10 de febrero de 1945. Los métodos de purificación que finalmente se usaron en el 231-W aún se desconocían cuando comenzó la construcción el 8 de abril de 1944, pero el la planta estaba completa y los métodos fueron seleccionados a finales de año. El 5 de febrero de 1945, Matthias entregó personalmente el primer envío de 80 g de nitrato de plutonio con una pureza del 95 % a un mensajero de Los Álamos en Los Ángeles.

Diseño de armas

Una fila de casquillos de Thin Man. Los casquillos Fat Man son visibles en el fondo.

En 1943, los esfuerzos de desarrollo se dirigieron a un arma de fisión tipo pistola con plutonio llamada Thin Man. La investigación inicial sobre las propiedades del plutonio se realizó utilizando plutonio-239 generado por ciclotrón, que era extremadamente puro, pero solo podía crearse en cantidades muy pequeñas. Los Álamos recibió la primera muestra de plutonio del reactor Clinton X-10 en abril de 1944 y, a los pocos días, Emilio Segrè descubrió un problema: el plutonio generado en el reactor tenía una concentración más alta de plutonio-240, lo que resultó en hasta cinco veces la fisión espontánea. tasa de plutonio de ciclotrón. Seaborg había predicho correctamente en marzo de 1943 que parte del plutonio-239 absorbería un neutrón y se convertiría en plutonio-240.

Esto hizo que el plutonio del reactor no fuera adecuado para su uso en un arma tipo pistola. El plutonio-240 iniciaría la reacción en cadena demasiado rápido, provocando una predetonación que liberaría suficiente energía para dispersar la masa crítica con una cantidad mínima de plutonio reaccionado (un chisporroteo). Se sugirió un arma más rápida, pero se encontró que no era práctico. Se consideró y rechazó la posibilidad de separar los isótopos, ya que el plutonio-240 es aún más difícil de separar del plutonio-239 que el uranio-235 del uranio-238.

El trabajo sobre un método alternativo de diseño de bombas, conocido como implosión, había comenzado anteriormente bajo la dirección del físico Seth Neddermeyer. La implosión usó explosivos para aplastar una esfera subcrítica de material fisible en una forma más pequeña y más densa. Cuando los átomos fisionables se empaquetan más juntos, la tasa de captura de neutrones aumenta y la masa se convierte en una masa crítica. El metal necesita viajar solo una distancia muy corta, por lo que la masa crítica se ensambla en mucho menos tiempo que con el método de la pistola. Las investigaciones de Neddermeyer de 1943 y principios de 1944 sobre la implosión se mostraron prometedoras, pero también dejaron en claro que el problema sería mucho más difícil desde una perspectiva teórica y de ingeniería que el diseño del arma. En septiembre de 1943, John von Neumann, que tenía experiencia con cargas moldeadas utilizadas en proyectiles perforantes, argumentó que la implosión no solo reduciría el peligro de predetonación y efervescencia, sino que haría un uso más eficiente del material fisionable. Propuso usar una configuración esférica en lugar de la cilíndrica en la que estaba trabajando Neddermeyer.

Una bomba nuclear de tipo implosión

En julio de 1944, Oppenheimer había llegado a la conclusión de que el plutonio no se podía utilizar en el diseño de un arma y optó por la implosión. El esfuerzo acelerado en un diseño de implosión, cuyo nombre en código es Fat Man, comenzó en agosto de 1944 cuando Oppenheimer implementó una reorganización radical del laboratorio de Los Álamos para centrarse en la implosión. Se crearon dos nuevos grupos en Los Alamos para desarrollar el arma de implosión, la División X (para explosivos) encabezada por el experto en explosivos George Kistiakowsky y la División G (para artilugios) bajo la dirección de Robert Bacher. El nuevo diseño que von Neumann y T (teórico) División, sobre todo Rudolf Peierls, habían ideado usando lentes explosivas para enfocar la explosión en una forma esférica usando una combinación de altos explosivos lentos y rápidos.

El diseño de lentes que detonaban con la forma y la velocidad adecuadas resultó ser lento, difícil y frustrante. Se probaron varios explosivos antes de decidirse por la composición B como explosivo rápido y el baratol como explosivo lento. El diseño final se parecía a un balón de fútbol, con 20 lentes hexagonales y 12 pentagonales, cada uno de los cuales pesaba alrededor de 80 libras (36 kg). Obtener la detonación correcta requería detonadores eléctricos rápidos, confiables y seguros, de los cuales había dos para cada lente para mayor confiabilidad. Por lo tanto, se decidió utilizar detonadores explosivos de alambre puente, un nuevo invento desarrollado en Los Álamos por un grupo dirigido por Luis Álvarez. Se otorgó un contrato para su fabricación a Raytheon.

Para estudiar el comportamiento de las ondas de choque convergentes, Robert Serber ideó el Experimento RaLa, que utilizó el radioisótopo de vida corta lantano-140, una potente fuente de radiación gamma. La fuente de rayos gamma se colocó en el centro de una esfera de metal rodeada por las lentes explosivas, que a su vez estaban dentro de una cámara de ionización. Esto permitió tomar una película de rayos X de la implosión. Las lentes se diseñaron principalmente utilizando esta serie de pruebas. En su historia del proyecto de Los Álamos, David Hawkins escribió: "RaLa se convirtió en el experimento individual más importante que afectó al diseño final de la bomba".

Dentro de los explosivos estaba el empujador de aluminio de 110 mm (4,5 pulgadas) de espesor, que proporcionaba una transición suave del explosivo de densidad relativamente baja a la siguiente capa, el tamper de uranio natural de 76 mm (3 pulgadas) de espesor. Su trabajo principal era mantener unida la masa crítica el mayor tiempo posible, pero también reflejaría los neutrones de regreso al núcleo. Una parte de ella también podría fisionarse. Para evitar la predetonación por un neutrón externo, el tamper se recubrió con una fina capa de boro. Un iniciador de neutrones modulados por polonio-berilio, conocido como "urchin" debido a que su forma se asemejaba a un erizo de mar, fue desarrollado para iniciar la reacción en cadena precisamente en el momento adecuado. Este trabajo con la química y la metalurgia del polonio radiactivo fue dirigido por Charles Allen Thomas de Monsanto Company y se conoció como el Proyecto Dayton. Las pruebas requirieron hasta 500 curios por mes de polonio, que Monsanto pudo entregar. Todo el conjunto estaba encerrado en una carcasa de bomba de duraluminio para protegerlo de balas y fuego antiaéreo.

Manejo remoto de un kilocurio fuente de radiolantano para un experimento RaLa en Los Álamos

La última tarea de los metalúrgicos era determinar cómo arrojar plutonio en una esfera. Las dificultades se hicieron evidentes cuando los intentos de medir la densidad del plutonio dieron resultados inconsistentes. Al principio se creyó que la contaminación era la causa, pero pronto se determinó que había múltiples alótropos de plutonio. La fase α quebradiza que existe a temperatura ambiente cambia a la fase β plástica a temperaturas más altas. Luego, la atención se centró en la fase δ, aún más maleable, que normalmente existe en el rango de 300 °C a 450 °C. Se encontró que esto era estable a temperatura ambiente cuando se aleaba con aluminio, pero el aluminio emite neutrones cuando se bombardea con partículas alfa, lo que exacerbaría el problema de preignición. Luego, los metalúrgicos dieron con una aleación de plutonio y galio, que estabilizó la fase δ y pudo prensarse en caliente en la forma esférica deseada. Como se descubrió que el plutonio se corroe fácilmente, la esfera se recubrió con níquel.

El trabajo resultó peligroso. Al final de la guerra, la mitad de los químicos y metalúrgicos experimentados tuvieron que dejar de trabajar con plutonio cuando aparecieron niveles inaceptablemente altos del elemento en su orina. Un incendio menor en Los Alamos en enero de 1945 hizo temer que un incendio en el laboratorio de plutonio pudiera contaminar toda la ciudad, y Groves autorizó la construcción de una nueva instalación para la química y metalurgia del plutonio, que se conoció como el sitio DP. Los hemisferios para el primer pozo (o núcleo) de plutonio se produjeron y entregaron el 2 de julio de 1945. El 23 de julio siguieron tres hemisferios más y se entregaron tres días después.

Trinidad

Debido a la complejidad de un arma de tipo implosión, se decidió que, a pesar del desperdicio de material fisionable, se requeriría una prueba inicial. Groves aprobó la prueba, sujeto a que se recupere el material activo. Por lo tanto, se consideró la idea de una falla controlada, pero Oppenheimer optó por una prueba nuclear a gran escala, cuyo nombre en código era 'Trinity'.

Los explosivos de "el gadget" se elevaron a la cima de la torre para la asamblea final.

En marzo de 1944, la planificación de la prueba se asignó a Kenneth Bainbridge, profesor de física en Harvard, que trabajaba con Kistiakowsky. Bainbridge seleccionó el campo de tiro cerca del aeródromo del ejército de Alamogordo como el sitio para la prueba. Bainbridge trabajó con el Capitán Samuel P. Davalos en la construcción del campamento base Trinity y sus instalaciones, que incluían cuarteles, almacenes, talleres, un polvorín de explosivos y un economato.

A Groves no le gustó la perspectiva de explicarle a un comité del Senado la pérdida de plutonio por valor de mil millones de dólares, por lo que un recipiente de contención cilíndrico con el nombre en código 'Jumbo' fue construido para recuperar el material activo en caso de falla. Con unas medidas de 25 pies (7,6 m) de largo y 12 pies (3,7 m) de ancho, fue fabricado a un gran costo con 214 toneladas cortas (194 t) de hierro y acero por Babcock & Wilcox en Barberton, Ohio. Traído en un vagón de ferrocarril especial a una vía muerta en Pope, Nuevo México, fue transportado los últimos 40 km (25 millas) hasta el sitio de prueba en un remolque tirado por dos tractores. Sin embargo, cuando llegó, la confianza en el método de implosión era lo suficientemente alta y la disponibilidad de plutonio era suficiente, por lo que Oppenheimer decidió no usarlo. En cambio, se colocó sobre una torre de acero a 730 m (800 yardas) del arma como una medida aproximada de cuán poderosa sería la explosión. Al final, Jumbo sobrevivió, aunque su torre no lo hizo, añadiendo credibilidad a la creencia de que Jumbo habría contenido con éxito una explosión fallida.

El 7 de mayo de 1945 se llevó a cabo una explosión previa a la prueba para calibrar los instrumentos. Se erigió una plataforma de prueba de madera a 730 m (800 yardas) de la Zona Cero y se llenó con 100 toneladas cortas (91 t) de TNT enriquecido con productos de fisión nuclear en forma de una babosa de uranio irradiado de Hanford, que se disolvió y vertió en tubería dentro del explosivo. Esta explosión fue observada por Oppenheimer y el nuevo subcomandante de Groves, el general de brigada Thomas Farrell. La prueba previa produjo datos que resultaron vitales para la prueba Trinity.

La prueba de la Trinidad del Proyecto Manhattan fue la primera detonación de un arma nuclear.

Para la prueba real, el arma, apodada "el dispositivo", se subió a lo alto de una torre de acero de 30 m (100 pies), ya que la detonación a esa altura daría una mejor indicación de cómo se comportaría el arma cuando se dejara caer desde un bombardero. La detonación en el aire maximizó la energía aplicada directamente al objetivo y generó menos lluvia radiactiva. El dispositivo se ensambló bajo la supervisión de Norris Bradbury en el McDonald Ranch House cercano el 13 de julio y se levantó precariamente de la torre al día siguiente. Los observadores incluyeron a Bush, Chadwick, Conant, Farrell, Fermi, Groves, Lawrence, Oppenheimer y Tolman. A las 05:30 del 16 de julio de 1945, el dispositivo explotó con una energía equivalente a unos 20 kilotones de TNT, dejando un cráter de trinitita (vidrio radiactivo) en el desierto de 250 pies (76 m) de ancho. La onda de choque se sintió a más de 160 km (100 millas) de distancia y la nube en forma de hongo alcanzó los 12,1 km (7,5 millas) de altura. Se escuchó en lugares tan lejanos como El Paso, Texas, por lo que Groves publicó un artículo de portada sobre la explosión de un cargador de municiones en Alamogordo Field.

Oppenheimer recordó más tarde que, mientras presenciaba la explosión, pensó en un verso del libro sagrado hindú, el Bhagavad Gita (XI,12):

क rayo ललの्の्の्のदのद ненныйнойныханнныханнныханнныхныхнныханннныеннныеннннныхннных्््््््ныйноеннныйноенныенннннныйноеныйннннныйнойноенныйноеныйноеныханнннннныйнннннннннныйннннннннннннннннннннннннннннннннныйныйнныйныйнныйныйнныйнныйныйнныйныйныйнныйныйнныйныйнныйныйнныйн Si el resplandor de mil soles irrumpiera inmediatamente en el cielo, eso sería como el esplendor del poderoso...

Años más tarde explicaría que otro verso también se le había pasado por la cabeza en ese momento:

Sabíamos que el mundo no sería el mismo. Algunas personas se reían, unas cuantas personas lloraban. La mayoría de la gente estaba en silencio. Recordé la línea de la escritura hindú, la Bhagavad Gita; Vishnu está tratando de persuadir al Príncipe de que él debe hacer su deber y, para impresionarlo, toma su forma multiarmada y dice: 'Ahora me estoy convirtiendo en Muerte, el destructor de los mundos.' Supongo que todos pensamos eso, de una manera u otra.

Personal

En junio de 1944, el Proyecto Manhattan empleó a unos 129 000 trabajadores, de los cuales 84 500 eran trabajadores de la construcción, 40 500 eran operadores de planta y 1800 eran personal militar. A medida que disminuyó la actividad de la construcción, la fuerza laboral se redujo a 100.000 un año después, pero la cantidad de personal militar aumentó a 5.600. Resultó muy difícil conseguir la cantidad necesaria de trabajadores, especialmente trabajadores altamente calificados, en competencia con otros programas vitales en tiempos de guerra. En 1943, Groves obtuvo una prioridad temporal especial para la mano de obra de la Comisión de Mano de Obra de Guerra. En marzo de 1944, tanto la Junta de Producción de Guerra como la Comisión de Mano de Obra de Guerra dieron al proyecto su máxima prioridad. El director de la comisión de Kansas declaró que desde abril hasta julio de 1944 se instó a todos los solicitantes calificados en el estado que visitaron una oficina del Servicio de Empleo de los Estados Unidos a trabajar en el sitio de Hanford. No se ofreció ningún otro trabajo hasta que el solicitante rechazó definitivamente la oferta.

El General de División Leslie R. Groves, Jr., habla con el personal de servicio Oak Ridge Tennessee en agosto de 1945.

Tolman y Conant, en su rol de asesores científicos del proyecto, elaboraron una lista de científicos candidatos y los calificaron científicos que ya trabajaban en el proyecto. Luego, Groves envió una carta personal al director de su universidad o empresa pidiéndoles que fueran liberados para trabajos de guerra esenciales. En la Universidad de Wisconsin-Madison, Stanislaw Ulam le dio a una de sus alumnas, Joan Hinton, un examen temprano para que pudiera irse a trabajar en la guerra. Unas semanas más tarde, Ulam recibió una carta de Hans Bethe, invitándolo a unirse al proyecto. Conant persuadió personalmente a Kistiakowsky para que se uniera al proyecto.

Una fuente de personal calificado fue el propio Ejército, particularmente el Programa de Entrenamiento Especializado del Ejército. En 1943, el MED creó el Destacamento de Ingenieros Especiales (SED), con una dotación autorizada de 675. Los técnicos y trabajadores calificados reclutados por el Ejército fueron asignados al SED. Otra fuente fue el Cuerpo de Mujeres del Ejército (WAC). Inicialmente destinados a tareas administrativas que manejaban material clasificado, los WAC pronto se aprovecharon también para tareas técnicas y científicas. El 1 de febrero de 1945, todo el personal militar asignado al MED, incluidos todos los destacamentos del SED, fueron asignados a la Unidad de Servicio Técnico 9812, excepto en Los Álamos, donde el personal militar que no sea el SED, incluidos los WAC y la Policía Militar, fueron asignados al 4817 Unidad de Comando de Servicio.

Un profesor asociado de radiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Rochester, Stafford L. Warren, fue comisionado como coronel en el Cuerpo Médico del Ejército de los Estados Unidos y designado como jefe de la Sección Médica del MED y Groves& #39; consejero medico. La tarea inicial de Warren fue brindar personal a los hospitales en Oak Ridge, Richland y Los Alamos. La Sección Médica era responsable de la investigación médica, pero también de los programas de salud y seguridad del MED. Esto representó un desafío enorme, porque los trabajadores manejaban una variedad de productos químicos tóxicos, usaban líquidos y gases peligrosos a altas presiones, trabajaban con altos voltajes y realizaban experimentos con explosivos, sin mencionar los peligros en gran parte desconocidos que presenta la radiactividad y el manejo de materiales fisionables.. Sin embargo, en diciembre de 1945, el Consejo Nacional de Seguridad otorgó al Proyecto Manhattan el Premio de Honor por Servicio Distinguido a la Seguridad en reconocimiento a su historial de seguridad. Entre enero de 1943 y junio de 1945 hubo 62 muertes y 3.879 lesiones incapacitantes, un 62 por ciento por debajo de la tasa de la industria privada.

Secreto

Un cartel alentador secreto entre los trabajadores de Oak Ridge

Un artículo de Life de 1945 estimó que antes de los bombardeos de Hiroshima y Nagasaki "probablemente no más de unas pocas docenas de hombres en todo el país conocían el significado completo del Proyecto Manhattan, y quizás solo otros mil incluso sabían que estaba involucrado el trabajo sobre los átomos." La revista escribió que las más de 100.000 personas empleadas en el proyecto "trabajaron como topos en la oscuridad". Advirtieron que revelar los secretos del proyecto se castigaba con 10 años de prisión o una multa de USD 10 000 (equivalente a USD 151 000 en 2021), vieron enormes cantidades de materias primas ingresan a las fábricas sin que salga nada y se monitorean "marcas e interruptores mientras detrás de gruesos muros de concreto se producen misteriosas reacciones" sin saber el propósito de sus trabajos.

En diciembre de 1945, el Ejército de los Estados Unidos publicó un informe secreto que analizaba y evaluaba el aparato de seguridad que rodeaba el Proyecto Manhattan. El informe afirma que el Proyecto Manhattan fue "guardado más drásticamente que cualquier otro desarrollo de guerra altamente secreto". La infraestructura de seguridad que rodeaba el Proyecto Manhattan era tan amplia y minuciosa que en los primeros días del proyecto en 1943, los investigadores de seguridad examinaron a 400 000 empleados potenciales y 600 empresas que estarían involucradas en todos los aspectos del proyecto en busca de posibles riesgos de seguridad. Aunque a veces el empleador más importante de la nación para los burócratas gubernamentales que asignan mano de obra, solo sabían del "proyecto secreto de Pasco"; uno dijo que hasta Hiroshima "no teníamos idea de lo que se estaba haciendo".

El personal de seguridad de Oak Ridge consideraba sospechosa cualquier fiesta privada con más de siete personas, y los residentes, que creían que entre ellos había agentes del gobierno de EE. UU. en secreto, evitaban invitar repetidamente a los mismos invitados. Aunque los residentes originales del área podrían ser enterrados en cementerios existentes, según los informes, todos los ataúdes se abrieron para su inspección. Todos, incluidos los altos funcionarios militares, y sus automóviles fueron registrados al entrar y salir de las instalaciones del proyecto. Un trabajador de Oak Ridge declaró que 'si se mostraba inquisitivo, los agentes secretos del gobierno lo llamaban a la alfombra en dos horas. Por lo general, los convocados para dar explicaciones eran escoltados con equipaje y equipaje hasta la puerta de embarque y se les ordenaba que siguieran adelante".

A pesar de que les dijeron que su trabajo ayudaría a poner fin a la guerra y quizás a todas las guerras futuras, al no ver o comprender los resultados de sus tareas, a menudo tediosas, o incluso los efectos secundarios típicos del trabajo en las fábricas, como el humo de las chimeneas, y la guerra en Europa terminando sin el uso de su trabajo, causó serios problemas de moral entre los trabajadores y provocó que se extendieran muchos rumores. Un gerente declaró después de la guerra:

Bueno, no era que el trabajo fuera duro... era confuso. Nadie sabía lo que se estaba haciendo en Oak Ridge, ni siquiera yo, y mucha gente pensaba que estaban perdiendo el tiempo aquí. A mí me tocaba explicarle a los trabajadores insatisfechos que estaban haciendo un trabajo muy importante. Cuando me preguntaron qué, tendría que decirles que era un secreto. Pero casi me volví loco intentando averiguar qué estaba pasando.

Otra trabajadora contó cómo, trabajando en una lavandería, todos los días sostenía "un instrumento especial" a los uniformes y escuchó "un chasquido". Solo después de la guerra se enteró de que había estado realizando la importante tarea de verificar la radiación con un contador geiger. Para mejorar la moral entre estos trabajadores, Oak Ridge creó un extenso sistema de ligas deportivas intramuros, incluidos 10 equipos de béisbol, 81 equipos de softbol y 26 equipos de fútbol.

Censura

Afiche de seguridad, aviso a los trabajadores de la oficina para cerrar cajones y poner documentos en cajas fuertes cuando no se utilizan

La censura voluntaria de la información atómica comenzó antes del Proyecto Manhattan. Después del comienzo de la guerra europea en 1939, los científicos estadounidenses comenzaron a evitar publicar investigaciones relacionadas con el ejército, y en 1940 las revistas científicas comenzaron a pedirle a la Academia Nacional de Ciencias que aprobara los artículos. William L. Laurence de The New York Times, que escribió un artículo sobre la fisión atómica en The Saturday Evening Post del 7 de septiembre de 1940, supo más tarde que los funcionarios del gobierno preguntaron a los bibliotecarios de todo el país en 1943 para retirar la emisión. Sin embargo, los soviéticos notaron el silencio. En abril de 1942, el físico nuclear Georgy Flyorov le escribió a Josef Stalin sobre la ausencia de artículos sobre fisión nuclear en las revistas estadounidenses; esto resultó en que la Unión Soviética estableciera su propio proyecto de bomba atómica.

El Proyecto Manhattan operó bajo estrictas medidas de seguridad para que su descubrimiento no indujera a las potencias del Eje, especialmente a Alemania, a acelerar sus propios proyectos nucleares o emprender operaciones encubiertas contra el proyecto. La Oficina de Censura del gobierno, por el contrario, se basó en que la prensa cumpliera con un código de conducta voluntario que publicó, y el proyecto al principio evitó notificar a la oficina. A principios de 1943, los periódicos comenzaron a publicar informes de grandes construcciones en Tennessee y Washington basados en registros públicos, y la oficina comenzó a discutir con el proyecto cómo mantener el secreto. En junio, la Oficina de Censura pidió a los periódicos y las emisoras que evitaran hablar sobre la destrucción de átomos, la energía atómica, la fisión atómica, la división atómica o cualquiera de sus equivalentes. El uso con fines militares de radio o materiales radiactivos, agua pesada, equipos de descarga de alto voltaje, ciclotrones." La oficina también pidió evitar la discusión sobre "polonio, uranio, iterbio, hafnio, protactinio, radio, renio, torio, deuterio"; solo el uranio era sensible, pero se incluyó en la lista con otros elementos para ocultar su importancia.

Espías soviéticos

La posibilidad de sabotaje siempre estuvo presente y, a veces, se sospechaba cuando había fallas en el equipo. Si bien hubo algunos problemas que se creía que eran el resultado de empleados descuidados o descontentos, no hubo casos confirmados de sabotaje instigado por Axis. Sin embargo, el 10 de marzo de 1945, un globo incendiario japonés golpeó una línea eléctrica y la subida de tensión resultante provocó que los tres reactores de Hanford se apagaran temporalmente. Con tanta gente involucrada, la seguridad era una tarea difícil. Se formó un destacamento especial del Cuerpo de Contrainteligencia para manejar los problemas de seguridad del proyecto. En 1943, estaba claro que la Unión Soviética estaba intentando penetrar en el proyecto. El teniente coronel Boris T. Pash, jefe de la rama de contrainteligencia del Comando de Defensa Occidental, investigó la sospecha de espionaje soviético en el Laboratorio de Radiación en Berkeley. Oppenheimer informó a Pash que un colega profesor de Berkeley, Haakon Chevalier, se le había acercado para pasar información a la Unión Soviética.

El espía soviético más exitoso fue Klaus Fuchs, miembro de la misión británica que desempeñó un papel importante en Los Álamos. La revelación de 1950 de sus actividades de espionaje dañó a los Estados Unidos' cooperación nuclear con Gran Bretaña y Canadá. Posteriormente, se descubrieron otros casos de espionaje, lo que condujo al arresto de Harry Gold, David Greenglass y Julius y Ethel Rosenberg. Otros espías como George Koval y Theodore Hall permanecieron desconocidos durante décadas. El valor del espionaje es difícil de cuantificar, ya que la principal limitación del proyecto de la bomba atómica soviética era la escasez de mineral de uranio. El consenso es que el espionaje ahorró a los soviéticos uno o dos años de esfuerzo.

Inteligencia extranjera

Soldados aliados desmantelan el reactor nuclear experimental alemán en Haigerloch.

Además de desarrollar la bomba atómica, el Proyecto Manhattan se encargó de recopilar inteligencia sobre el proyecto de energía nuclear alemán. Se creía que el programa japonés de armas nucleares no estaba muy avanzado porque Japón tenía poco acceso al mineral de uranio, pero inicialmente se temía que Alemania estuviera muy cerca de desarrollar sus propias armas. A instancias del Proyecto Manhattan, se llevó a cabo una campaña de bombardeo y sabotaje contra plantas de agua pesada en la Noruega ocupada por los alemanes. Se creó una pequeña misión, con personal conjunto de la Oficina de Inteligencia Naval, OSRD, el Proyecto Manhattan y la Inteligencia del Ejército (G-2), para investigar los desarrollos científicos del enemigo. No se limitó a los relacionados con las armas nucleares. El Jefe de Inteligencia del Ejército, Mayor General George V. Strong, nombró a Boris Pash para comandar la unidad, cuyo nombre en código era 'Alsos', una palabra griega que significa 'arboleda'.

La Misión Alsos a Italia interrogó al personal del laboratorio de física de la Universidad de Roma luego de la captura de la ciudad en junio de 1944. Mientras tanto, Pash formó una misión combinada británica y estadounidense de Alsos en Londres bajo el mando del capitán Horace K. Calvert para participar en la Operación Overlord. Groves consideró que el riesgo de que los alemanes intentaran interrumpir el desembarco de Normandía con venenos radiactivos fue suficiente para advertir al general Dwight D. Eisenhower y enviar a un oficial para informar a su jefe de personal, el teniente general Walter Bedell Smith. Bajo el nombre en clave Operation Peppermint, se preparó equipo especial y se capacitó a los equipos del Servicio de Guerra Química en su uso.

Siguiendo la estela del avance de los ejércitos aliados, Pash y Calvert entrevistaron a Frédéric Joliot-Curie sobre las actividades de los científicos alemanes. Hablaron con funcionarios de Union Minière du Haut Katanga sobre los envíos de uranio a Alemania. Localizaron 68 toneladas de mineral en Bélgica y 30 toneladas en Francia. El interrogatorio de los prisioneros alemanes indicó que se estaba procesando uranio y torio en Oranienburg, a 20 millas al norte de Berlín, por lo que Groves dispuso que fuera bombardeado el 15 de marzo de 1945.

Un equipo de Alsos fue a Stassfurt en la Zona de Ocupación Soviética y recuperó 11 toneladas de mineral de WIFO. En abril de 1945, Pash, al mando de una fuerza compuesta conocida como T-Force, llevó a cabo la Operación Harborage, un barrido tras las líneas enemigas de las ciudades de Hechingen, Bisingen y Haigerloch, que eran el corazón del esfuerzo nuclear alemán. T-Force capturó los laboratorios nucleares, documentos, equipos y suministros, incluida agua pesada y 1,5 toneladas de uranio metálico.

También los equipos reunieron a científicos alemanes, incluidos Kurt Diebner, Otto Hahn, Walther Gerlach, Werner Heisenberg y Carl Friedrich von Weizsäcker, quienes fueron llevados a Inglaterra, donde fueron internados en Farm Hall, una casa con micrófonos ocultos en Godmanchester. Después de que las bombas fueran detonadas en Japón, los alemanes se vieron obligados a enfrentar el hecho de que los Aliados habían hecho lo que no pudieron.

Bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki

Preparativos

Silverplate B-29 Flush recto. El código de cola del 444o Grupo Bombardment está pintado por razones de seguridad.

A partir de noviembre de 1943, el Comando de Material de las Fuerzas Aéreas del Ejército en Wright Field, Ohio, inició Silverplate, la modificación del nombre en clave de los B-29 para transportar las bombas. Los lanzamientos de prueba se llevaron a cabo en Muroc Army Air Field, California, y en la Naval Ordnance Test Station en Inyokern, California. Groves se reunió con el Jefe de las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos (USAAF), el general Henry H. Arnold, en marzo de 1944 para discutir la entrega de las bombas terminadas a sus objetivos. El único avión aliado capaz de transportar el Thin Man de 17 pies (5,2 m) de largo o el Fat Man de 59 pulgadas (150 cm) de ancho fue el británico Avro Lancaster, pero usar un avión británico habría causado dificultades con el mantenimiento. Groves esperaba que el Boeing B-29 Superfortress estadounidense pudiera modificarse para transportar a Thin Man uniendo sus dos bahías de bombas. Arnold prometió que no se escatimarían esfuerzos para modificar los B-29 para hacer el trabajo y designó al general de división Oliver P. Echols como enlace de la USAAF con el Proyecto Manhattan. A su vez, Echols nombró al coronel Roscoe C. Wilson como su suplente, y Wilson se convirtió en el principal contacto de la USAAF del Proyecto Manhattan. El presidente Roosevelt instruyó a Groves que si las bombas atómicas estaban listas antes de que terminara la guerra con Alemania, debería estar listo para lanzarlas sobre Alemania.

El 509th Composite Group se activó el 17 de diciembre de 1944 en Wendover Army Air Field, Utah, bajo el mando del coronel Paul W. Tibbets. Esta base, cerca de la frontera con Nevada, recibió el nombre en código "Kingman" o "W-47". El entrenamiento se llevó a cabo en Wendover y en el Aeródromo del Ejército de Batista, Cuba, donde el Escuadrón de Bombardeo 393d practicó vuelos de larga distancia sobre el agua y arrojó bombas de calabaza ficticias. Se formó una unidad especial conocida como Proyecto Alberta en Los Alamos bajo el mando del Capitán de la Armada William S. Parsons del Proyecto Y como parte del Proyecto Manhattan para ayudar en la preparación y entrega de las bombas. El comandante Frederick L. Ashworth de Alberta se reunió con el almirante de flota Chester W. Nimitz en Guam en febrero de 1945 para informarle sobre el proyecto. Mientras estuvo allí, Ashworth seleccionó North Field en la isla del Pacífico Tinian como base para el 509th Composite Group y reservó espacio para el grupo y sus edificios. El grupo se desplegó allí en julio de 1945. Farrell llegó a Tinian el 30 de julio como representante del Proyecto Manhattan.

La mayoría de los componentes de Little Boy partieron de San Francisco en el crucero USS Indianapolis el 16 de julio y llegaron a Tinian el 26 de julio. Cuatro días después, el barco fue hundido por un submarino japonés. Los componentes restantes, que incluían seis anillos de uranio-235, fueron entregados por tres C-54 Skymasters del 320th Troop Carrier Squadron del 509th Group. Dos conjuntos de Fat Man viajaron a Tinian en 509th Composite Group B-29 especialmente modificados. El primer núcleo de plutonio fue en un C-54 especial. A fines de abril, se estableció un comité de objetivos conjunto del distrito de Manhattan y la USAAF para determinar qué ciudades de Japón deberían ser objetivos y recomendó Kokura, Hiroshima, Niigata y Kioto. En este punto, intervino el secretario de Guerra Henry L. Stimson, anunciando que él tomaría la decisión de los objetivos y que no autorizaría el bombardeo de Kioto por su importancia histórica y religiosa. Por lo tanto, Groves le pidió a Arnold que eliminara Kioto no solo de la lista de objetivos nucleares, sino también de los objetivos de bombardeo convencional. Uno de los suplentes de Kioto fue Nagasaki.

Bombardeos

En mayo de 1945, se creó el Comité Interino para asesorar sobre el uso de la energía nuclear durante la guerra y la posguerra. El comité estuvo presidido por Stimson, con James F. Byrnes, un exsenador de los Estados Unidos que pronto será secretario de Estado, como representante personal del presidente Harry S. Truman; Ralph A. Bard, Subsecretario de Marina; William L. Clayton, el Subsecretario de Estado; arbusto de Vannevar; Karl T. Compton; James B. Conant; y George L. Harrison, asistente de Stimson y presidente de New York Life Insurance Company. El Comité Interino, a su vez, estableció un panel científico compuesto por Arthur Compton, Fermi, Lawrence y Oppenheimer para asesorarlo sobre cuestiones científicas. En su presentación ante el Comité Interino, el panel científico ofreció su opinión no solo sobre los probables efectos físicos de una bomba atómica, sino también sobre su probable impacto militar y político.

En la Conferencia de Potsdam en Alemania, se le informó a Truman que la prueba Trinity había tenido éxito. Le dijo a Stalin, el líder de la Unión Soviética, que Estados Unidos tenía una nueva superarma, sin dar detalles. Esta fue la primera comunicación oficial a la Unión Soviética sobre la bomba, pero Stalin ya lo sabía por espías. Con la autorización para usar la bomba contra Japón ya dada, no se consideraron alternativas después del rechazo japonés a la Declaración de Potsdam.

Little Boy explota sobre Hiroshima (Japón), 6 de agosto de 1945 (izquierda);
Fat Man explota sobre Nagasaki, Japón, 9 de agosto de 1945 (derecha).

El 6 de agosto de 1945, un Boeing B-29 Superfortress (Enola Gay) del Escuadrón de Bombardeo 393, pilotado por Tibbets, despegó de North Field con un Little Boy en su bodega de bombas. Hiroshima, el cuartel general del 2º Ejército General y la Quinta División y puerto de embarque, fue el objetivo principal de la misión, con Kokura y Nagasaki como alternativas. Con el permiso de Farrell, Parsons, el armero a cargo de la misión, completó el ensamblaje de la bomba en el aire para minimizar los riesgos de una explosión nuclear en caso de un accidente durante el despegue. La bomba detonó a una altitud de 530 m (1750 pies) con una explosión que luego se estimó en el equivalente a 13 kilotones de TNT. Se destruyó un área de aproximadamente 4,7 millas cuadradas (12 km²). Las autoridades japonesas determinaron que el 69% de los edificios de Hiroshima fueron destruidos y otro 6-7% dañado. Alrededor de 70.000 a 80.000 personas, de las cuales 20.000 eran combatientes japoneses y 20.000 trabajadores esclavos coreanos, o alrededor del 30% de la población de Hiroshima, murieron de inmediato y otras 70.000 resultaron heridas.

En la mañana del 9 de agosto de 1945, un segundo B-29 (Bockscar), pilotado por el comandante del Escuadrón de Bombardeo 393d, el Mayor Charles W. Sweeney, despegó con un Fat Hombre a bordo. Esta vez, Ashworth sirvió como armero y Kokura fue el objetivo principal. Sweeney despegó con el arma ya armada pero con los enchufes eléctricos de seguridad aún activados. Cuando llegaron a Kokura, encontraron que una capa de nubes había oscurecido la ciudad, prohibiendo el ataque visual requerido por las órdenes. Después de tres recorridos por la ciudad, y con poco combustible, se dirigieron al objetivo secundario, Nagasaki. Ashworth decidió que se usaría un enfoque de radar si el objetivo estaba oculto, pero una ruptura de último minuto en las nubes sobre Nagasaki permitió un enfoque visual según lo ordenado. El Fat Man se dejó caer sobre el valle industrial de la ciudad a mitad de camino entre Mitsubishi Steel and Arms Works en el sur y Mitsubishi-Urakami Ordnance Works en el norte. La explosión resultante tuvo un rendimiento de explosión equivalente a 21 kilotones de TNT, aproximadamente lo mismo que la explosión de Trinity, pero se limitó al valle de Urakami, y una parte importante de la ciudad quedó protegida por las colinas intermedias, lo que resultó en la destrucción de aproximadamente 44% de la ciudad. El bombardeo también paralizó ampliamente la producción industrial de la ciudad y mató a entre 23 200 y 28 200 trabajadores industriales japoneses y 150 soldados japoneses. En general, se estima que entre 35.000 y 40.000 personas murieron y 60.000 resultaron heridas.

Groves esperaba tener otra bomba atómica lista para usar el 19 de agosto, con tres más en septiembre y otras tres en octubre. Se prepararon dos asambleas más de Fat Man y se programó que partieran de Kirtland Field hacia Tinian el 11 y el 14 de agosto. En Los Álamos, los técnicos trabajaron 24 horas seguidas para moldear otro núcleo de plutonio. Aunque fundido, todavía necesitaba ser prensado y revestido, lo que llevaría hasta el 16 de agosto. Por lo tanto, podría haber estado listo para su uso el 19 de agosto. El 10 de agosto, Truman solicitó en secreto que no se lanzaran bombas atómicas adicionales sobre Japón sin su autorización expresa. Groves suspendió el envío del tercer núcleo bajo su propia autoridad el 13 de agosto.

El 11 de agosto, Groves telefoneó a Warren con órdenes de organizar un equipo de inspección para informar sobre los daños y la radiactividad en Hiroshima y Nagasaki. Un grupo equipado con contadores Geiger portátiles llegó a Hiroshima el 8 de septiembre encabezado por Farrell y Warren, con el contraalmirante japonés Masao Tsuzuki, que actuó como traductor. Permanecieron en Hiroshima hasta el 14 de septiembre y luego inspeccionaron Nagasaki del 19 de septiembre al 8 de octubre. Esta y otras misiones científicas a Japón proporcionaron valiosos datos científicos e históricos.

La necesidad de los bombardeos de Hiroshima y Nagasaki se convirtió en tema de controversia entre los historiadores. Algunos cuestionaron si una "diplomacia atómica" no habría alcanzado los mismos objetivos y discutió si los bombardeos o la declaración de guerra soviética a Japón fueron decisivos. El Informe Franck fue el esfuerzo más notable que impulsó una manifestación, pero fue rechazado por el panel científico del Comité Interino. La petición Szilárd, redactada en julio de 1945 y firmada por decenas de científicos que trabajaban en el Proyecto Manhattan, fue un intento tardío de advertir al presidente Harry S. Truman sobre su responsabilidad en el uso de tales armas.

Después de la guerra

Presentación del Premio Ejército – Marina "E" en Los Álamos el 16 de octubre de 1945. De pie, de izquierda a derecha: J. Robert Oppenheimer, no identificado, Kenneth Nichols, Leslie Groves, Robert Gordon Sproul, William Sterling Parsons.

Ver el trabajo que no habían entendido producir las bombas de Hiroshima y Nagasaki asombró a los trabajadores del Proyecto Manhattan tanto como al resto del mundo; Los periódicos de Oak Ridge anunciando la bomba de Hiroshima se vendieron por $1 ($12 hoy). Aunque las bombas' la existencia era pública, el secreto continuaba y muchos trabajadores permanecían ignorantes de sus trabajos; uno declaró en 1946: 'No sé qué diablos estoy haciendo además de mirar dentro de un ——— y convertir un ——— junto a un ———. No sé nada al respecto, y no hay nada que decir. Muchos residentes continuaron evitando hablar de "las cosas" en una conversación ordinaria a pesar de ser la razón de ser de su pueblo.

Anticipándose a los atentados, Groves hizo que Henry DeWolf Smyth preparara una historia para consumo público. Energía atómica para fines militares, más conocido como el "Informe Smyth", se hizo público el 12 de agosto de 1945. Groves y Nichols presentaron "E&# 34; Premios a contratistas clave, cuya participación hasta ahora había sido secreta. Se otorgaron más de 20 premios de la Medalla Presidencial al Mérito a contratistas y científicos clave, incluidos Bush y Oppenheimer. El personal militar recibió la Legión al Mérito, incluida la comandante del destacamento del Cuerpo de Mujeres del Ejército, la capitana Arlene G. Scheidenhelm.

En Hanford, la producción de plutonio disminuyó debido al desgaste de los reactores B, D y F, envenenados por los productos de fisión y la hinchazón del moderador de grafito conocido como efecto Wigner. La hinchazón dañó los tubos de carga donde se irradió el uranio para producir plutonio, dejándolos inutilizables. Con el fin de mantener el suministro de polonio para los iniciadores urchin, se redujo la producción y se cerró la unidad más antigua, la pila B, para que al menos un reactor estuviera disponible en el futuro. La investigación continuó, con DuPont y el Laboratorio Metalúrgico desarrollando un proceso de extracción por solvente redox como una técnica de extracción de plutonio alternativa al proceso de fosfato de bismuto, que dejaba el uranio no gastado en un estado del que no podía recuperarse fácilmente.

La ingeniería de bombas estuvo a cargo de la División Z, nombrada así por su director, el Dr. Jerrold R. Zacharias de Los Álamos. La División Z se ubicó inicialmente en Wendover Field, pero se mudó a Oxnard Field, Nuevo México, en septiembre de 1945 para estar más cerca de Los Álamos. Esto marcó el comienzo de Sandia Base. El cercano Kirtland Field se utilizó como base B-29 para pruebas de compatibilidad y caída de aeronaves. En octubre, todo el personal y las instalaciones de Wendover se habían trasladado a Sandia. Cuando los oficiales reservistas fueron desmovilizados, fueron reemplazados por unos cincuenta oficiales regulares cuidadosamente seleccionados.

Nichols recomendó que se cerraran S-50 y las vías Alpha en Y-12. Esto se hizo en septiembre. Aunque funcionaron mejor que nunca, las pistas Alpha no pudieron competir con el K-25 y el nuevo K-27, que había comenzado a funcionar en enero de 1946. En diciembre, se cerró la planta Y-12, lo que redujo la nómina de Tennessee Eastman de 8.600 a 1500 y ahorrando 2 millones de dólares al mes.

El Presidente Harry S. Truman firma la Ley de Energía Atómica de 1946, que establece la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos.

En ninguna parte la desmovilización fue un problema mayor que en Los Álamos, donde hubo un éxodo de talento. Quedaba mucho por hacer. Las bombas utilizadas en Hiroshima y Nagasaki eran como piezas de laboratorio; sería necesario trabajar para hacerlos más sencillos, seguros y fiables. Era necesario desarrollar métodos de implosión para el uranio en lugar del derrochador método del cañón, y se necesitaban núcleos compuestos de uranio-plutonio ahora que el plutonio escaseaba debido a los problemas con los reactores. Sin embargo, la incertidumbre sobre el futuro del laboratorio dificultó que la gente se quedara. Oppenheimer regresó a su trabajo en la Universidad de California y Groves nombró a Norris Bradbury como reemplazo interino; Bradbury permaneció en el cargo durante los siguientes 25 años. Groves intentó combatir la insatisfacción causada por la falta de servicios con un programa de construcción que incluía un mejor suministro de agua, trescientas casas e instalaciones recreativas.

Dos detonaciones tipo Fat Man se llevaron a cabo en Bikini Atoll en julio de 1946 como parte de la Operación Crossroads para investigar el efecto de las armas nucleares en los buques de guerra. Able fue detonado el 1 de julio de 1946. El Baker, más espectacular, fue detonado bajo el agua el 25 de julio de 1946.

Después de los bombardeos en Hiroshima y Nagasaki, varios físicos del Proyecto Manhattan fundaron el Boletín de los Científicos Atómicos, que comenzó como una acción de emergencia emprendida por científicos que vieron la necesidad urgente de un programa educativo inmediato. sobre armas atómicas. Ante la destructividad de las nuevas armas y en previsión de la carrera de armamentos nucleares, varios miembros del proyecto, incluidos Bohr, Bush y Conant, expresaron la opinión de que era necesario llegar a un acuerdo sobre el control internacional de la investigación nuclear y las armas atómicas. El Plan Baruch, presentado en un discurso ante la recién formada Comisión de Energía Atómica de las Naciones Unidas (UNAEC) en junio de 1946, proponía el establecimiento de una autoridad internacional de desarrollo atómico, pero no fue adoptado.

Luego de un debate interno sobre la gestión permanente del programa nuclear, la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos (AEC) fue creada por la Ley de Energía Atómica de 1946 para hacerse cargo de las funciones y activos del Proyecto Manhattan. Estableció el control civil sobre el desarrollo atómico y separó el desarrollo, la producción y el control de las armas atómicas de los militares. Los aspectos militares fueron asumidos por el Proyecto de Armas Especiales de las Fuerzas Armadas (AFSWP). Aunque el Proyecto Manhattan dejó de existir el 31 de diciembre de 1946, el Distrito de Manhattan no fue abolido hasta el 15 de agosto de 1947.

Coste

El gasto del proyecto hasta el 1 de octubre de 1945 fue de 1 845 millones de dólares, equivalente a menos de nueve días de gastos durante la guerra, y fue de 2 191 millones de dólares cuando la AEC asumió el control el 1 de enero de 1947. La asignación total fue de 2 400 millones de dólares. Más del 90% del costo fue para la construcción de plantas y la producción de materiales fisionables, y menos del 10% para el desarrollo y producción de armas.

A fines de 1945 se produjeron un total de cuatro armas (el dispositivo Trinity, Little Boy, Fat Man y una bomba Fat Man sin usar), lo que hace que el costo promedio por bomba sea de alrededor de $ 500 millones en dólares de 1945. En comparación, el costo total del proyecto a fines de 1945 fue aproximadamente el 90 % del total gastado en la producción de armas pequeñas de EE. UU. (sin incluir municiones) y el 34 % del total gastado en tanques de EE. UU. durante el mismo período.. En general, fue el segundo proyecto de armamento más caro realizado por los Estados Unidos en la Segunda Guerra Mundial, solo por detrás del diseño y la producción del Boeing B-29 Superfortress.

Legado

The Lake Ontario Ordnance Works (LOOW) near Niagara Falls se convirtió en el principal depósito de residuos de Manhattan Project para los Estados Unidos del Este. Todos los materiales radiactivos almacenados en el sitio LOOW, incluyendo el torio, el uranio y la mayor concentración mundial del radio-226, fueron enterrados en una "Estructura de Contención de Residuos Interim" (en primer plano) en 1991.

Los impactos políticos y culturales del desarrollo de armas nucleares fueron profundos y de largo alcance. William Laurence de The New York Times, el primero en utilizar la frase "Era Atómica", se convirtió en el corresponsal oficial del Proyecto Manhattan en la primavera de 1945. En 1943 y 1944 intentó sin éxito persuadir a la Oficina de Censura para que permitiera escribir sobre el potencial explosivo del uranio, y los funcionarios del gobierno sintieron que se había ganado el derecho de informar sobre el mayor secreto de la guerra. Laurence presenció tanto la prueba de Trinity como el bombardeo de Nagasaki y escribió los comunicados de prensa oficiales preparados para ellos. Luego pasó a escribir una serie de artículos ensalzando las virtudes de la nueva arma. Sus reportajes antes y después de los atentados ayudaron a despertar la conciencia pública sobre el potencial de la tecnología nuclear y motivaron su desarrollo en los Estados Unidos y la Unión Soviética.

El Proyecto Manhattan durante la guerra dejó un legado en la forma de la red de laboratorios nacionales: el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, el Laboratorio Nacional de Los Álamos, el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, el Laboratorio Nacional de Argonne y el Laboratorio Ames. Groves estableció dos más poco después de la guerra, el Laboratorio Nacional Brookhaven en Upton, Nueva York, y los Laboratorios Nacionales Sandia en Albuquerque, Nuevo México. Groves les asignó $ 72 millones para actividades de investigación en el año fiscal 1946-1947. Estarían a la vanguardia del tipo de investigación a gran escala que Alvin Weinberg, el director del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, llamaría Big Science.

El Laboratorio de Investigación Naval estuvo interesado durante mucho tiempo en la posibilidad de utilizar la energía nuclear para la propulsión de buques de guerra y trató de crear su propio proyecto nuclear. En mayo de 1946, Nimitz, ahora Jefe de Operaciones Navales, decidió que la Armada debería trabajar con el Proyecto Manhattan. Se asignó un grupo de oficiales navales a Oak Ridge, el más antiguo de los cuales fue el Capitán Hyman G. Rickover, quien se convirtió en subdirector allí. Se sumergieron en el estudio de la energía nuclear, sentando las bases para una armada de propulsión nuclear. Un grupo similar de personal de la Fuerza Aérea llegó a Oak Ridge en septiembre de 1946 con el objetivo de desarrollar aviones nucleares. Su proyecto de Energía Nuclear para la Propulsión de Aeronaves (NEPA) se topó con dificultades técnicas formidables y finalmente fue cancelado.

La capacidad de los nuevos reactores para crear isótopos radiactivos en cantidades nunca antes vistas provocó una revolución en la medicina nuclear en los años inmediatamente posteriores a la guerra. A mediados de 1946, Oak Ridge comenzó a distribuir radioisótopos a hospitales y universidades. La mayoría de los pedidos fueron de yodo-131 y fósforo-32, que se utilizaron en el diagnóstico y tratamiento del cáncer. Además de la medicina, los isótopos también se utilizaron en la investigación biológica, industrial y agrícola.

Al entregar el control a la Comisión de Energía Atómica, Groves se despidió de las personas que habían trabajado en el Proyecto Manhattan:

Hace cinco años, la idea del poder nuclear era sólo un sueño. Has hecho que ese sueño sea una realidad. Ustedes han tomado las ideas más nebulosas y las han traducido en realidades. Has construido ciudades donde ninguna era conocida antes. Usted ha construido plantas industriales de una magnitud y a una precisión hasta ahora considerada imposible. Construiste el arma que terminó la guerra y así salvaste innumerables vidas americanas. Con respecto a las aplicaciones de la paz, usted ha levantado la cortina en vistas de un nuevo mundo.

En 2014, el Congreso de los Estados Unidos aprobó una ley que establece un parque nacional dedicado a la historia del Proyecto Manhattan. El Parque Histórico Nacional del Proyecto Manhattan se estableció el 10 de noviembre de 2015.

Referencias generales y citadas

Historias generales, administrativas y diplomáticas