。他上任后的首批任务之一是将曼哈顿工程区总部迁移至橡树岭（但工程区并未因此更名）。10月10日，汉福德区首个核反应堆动工。11月4日，橡树岭的X-10石墨反应堆达到临界状态。同年东条英机下达研究原子弹的命令，代号为「仁计画」。仁科芳雄招集了他的老师，长冈半太郎和朝永振一郎以理化学研究所人员身份投入海军核子技术研发。铀235的主要提纯分离方法主要有四种，即热扩散法、气体扩散法、电磁法、高速离心法。但是战时日本寻找不到足够的铀矿石，而且为了节省时间，仁科芳雄团队决定採取最省事的热扩散法。热扩散法是将铀238进行