cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
פסיכולוגיה של המוזיקה
טיפול במוזיקה
טיפול במוזיקה היא חלק מענף הטיפול באמנויות, מתחום הפסיכותרפיה. באמצעות האזנה למוזיקה, כתיבת שירים ונגינה, ובהנחייתם של מומחים לתחום, ניתן לעשות שימוש רפואי במוזיקה על מנת לטפל בקשת רחבה של קשיים נפשיים. מטרות אפשריות של טיפול במוזיקה הן שיפור הכישורים החברתיים, טיפול בהפרעות אכילה ובקשיי הסתגלות, סיוע בהתפתחות קוגניטיבית, פיתוח המודעות העצמית, והעשרה רוחנית. טיפול במוזיקה יכול גם לסייע בשיקום הפיזי ובהתפתחות המוטורית.
פרויקט מנהטן
הכורים בהנפורד
פרמי יצר קשר עם טשין-שיונג וו, שזיהתה את הגורם לבעיה כזיהום של נייטרונים מהגז קסנון-135, שיש לו זמן מחצית חיים של 9.2 שעות. פרמי, וודס, דונלד יוז וג'ון וילר חישבו את חתך הפעולה הגרעיני של קסנון-135, והתברר שהוא גדול פי 30,000 מזה של אורניום. מניעת זיהום זה אכן פתרה את הבעיה. בנוסף, מהנדס דופונט ג'ורג' גרייבס חרג מהתכנון המקורי של המעבדה המטלורגית, שעל פיו הוצבו בכור 1,500 צינורות מסודרים במעגל, והוסיף עוד 504 צינורות כדי למלא גם את הפינות. המדענים חשבו תחילה שתוספת צינורות זו היא בזבוז של זמן וכסף, אך פרמי הבין שעל ידי הצבת כל 2,004 הצינורות, יוכל הכור להגיע לרמת הכוח הנדרשת ולייצר פלוטוניום ביעילות.
כור D החל לעבוד ב-17 בדצמבר 1944 וכור F ב-25 בפברואר 1945.
פסיכולוגיה של המוזיקה
טיפול במוזיקה
בשנת 2006 התגלה כי ניתן לסייע בשיפור מצבם של לוקים בסכיזופרניה באמצעות טיפול במוזיקה.
פרויקט מנהטן
תהליך ההפרדה
בינתיים החלו הכימאים לחשוב על בעיית הפרדת הפלוטוניום מהאורניום, כשהתכונות הכימיות של הפלוטוניום כלל לא היו ידועות, וכשרק כמויות זעירות של פלוטוניום (רק גרמים ספורים) היו זמינות ב-1942. בשנה זו ובתנאים קשים אלו, פיתח צוות בראשות צ'ארלס קופר מהמעבדה המטלורגית של אוניברסיטת שיקגו, תהליך שבו אלקטרודה סלקטיבית של לנתן פלואורידי (LaF3) משמשת להפרדת פלוטוניום מאורניום, והקים מפעל הרצה קטן לייצור פלוטוניום בתהליך זה. תהליך ההפרדה השני, תהליך הפוספט ביסמוט, פותח לאחר מכן על ידי סיבורג וסטנלי תומסון. בתהליך זה הועבר הפלוטוניום בין שתי דרגות חמצון, 4+ ו־6+, בתמיסות של פוספט ביסמוט. בדרגת החמצון האחת הפלוטוניום שקע, ובשנייה הוא נותר בתמיסה וחומרים אחרים שקעו.
גרינוולט מחברת דופונט העדיף את תהליך הפוספט ביסמוט בשל האופי הקורוזיבי של לנתן פלואורידי, והוא נבחר למפעלי ההפרדה של הנפורד. כשמפעל X-10 באוק רידג' התחיל לייצר פלוטוניום, הפך מפעל ההרצה במעבדה המטלורגית למתקן ניסוי ומחקר. הייצור הראשון של פלוטוניום התבצע ביעילות של 40%, אך תוך מספר חודשים עלתה היעילות ל-90%.
בהנפורד ניתנה תחילה עדיפות עליונה למתקנים בשטח 300. זה כלל מבנים לבדיקת חומרים, להכנת אורניום, ולהרכבה ולכיול מכשירים. באחד המבנים שוכן ציוד לציפוי גושי אורניום, והאחר הכיל כור בדיקה קטן. למרות העדיפות הגבוהה שהוקצתה לו, העבודה על שטח 300 לא עמדה בלוח זמנים, בשל האופי הייחודי והמורכב של מתקניו ובשל מחסור בכוח אדם ובחומרים בעת מלחמה.
העבודה החלה ב־221-T וב־221-U, והתבצעה מינואר עד דצמבר 1944. בניין 221-B הושלם במרץ 1945. בשל רמת הרדיואקטיביות הגבוהה, כל העבודה במפעלי ההפרדה התבצעה באמצעות שלט רחוק תוך שימוש בטלוויזיה במעגל סגור, טכנולוגיה שהייתה חדשנית לחלוטין בשנת 1943. התחזוקה בוצעה בסיוע של עגורני גשר וכלי עבודה שתוכננו במיוחד למשימתם. מבני 224 היו קטנים יותר ופחות רדיואקטיביים, ולכן פשוטים יותר לבנייה. מבנים 224-T ו־224-U הושלמו ב-8 באוקטובר 1944, ו-224-B ב-10 בפברואר 1945. שיטות הטיהור ששימשו בסופו של דבר ב־231-W עדיין לא היו ידועות בתחילת בנייתו ב-8 באפריל 1944, אך המפעל הושלם והשיטות נבחרו עד סוף השנה. ב-5 בפברואר 1945 מסר מתיאס אישית בלוס אנג'לס את המשלוח הראשון של 80 גרם של פלוטוניום חנקתי ברמת ניקיון של 95% לשליח מיוחד שהעבירם ללוס אלמוס.
פסיכולוגיה של המוזיקה
ציפייה מלודית
ציפייה מלודית היא נטייה של אדם המקשיב למוזיקה להרגיש או להעריך כיצד תתפתח המנגינה מבחינה מלודית. נטייה זו יכולה להתקיים הן מסיבות של הבנה מוזיקלית תאורטית, והן מסיבות קוגניטיביות. דוגמה אפשרית היא מאזינים הנוהגים לשמוע מוזיקה מערבית, ומצפים שהסולם העולה "דו-רה-מי-פה-סול-לה-סי", יפתר לבסוף לתו "דו" שישלים את האוקטבה.
התאורטיקן יוג'ין נרמור הציע מודל להבנת הציפייה המלודית אשר מבוסס על היבטים קוגניטיביים. בבסיס המודל מצויה ההשערה כי: כאשר B A ו-C מייצגים מלודיות הנבדלות זו מזו במבנה או במנעד.
פרויקט מנהטן
תכנון הפצצה
הדבר הפך את הפלוטוניום מהכור לבלתי מתאים לפצצת מנגנון ירי. הפלוטוניום-240 יתחיל בה תגובת שרשרת מהר מדי, ויגרום לפיצוץ מוקדם שישחרר כמות כזאת של אנרגיה שהמסה הקריטית תתפזר, ורק כמות קטנה מדי של פלוטוניום תגיב (מצב של כישלון הפיצוץ הגרעיני). הוצע ירי מהיר יותר, אך זה נמצא לא מעשי. נשקלה גם האפשרות להפריד את האיזוטופים, אך גם היא נדחתה, מכיוון שהפרדה של פלוטוניום-240 מפלוטוניום-239 קשה אף יותר בהשוואה להפרדת אורניום-235 מאורניום-238.
עבודה על שיטה חלופית של תכנון הפצצה, הידועה כפצצה מסוג מנגנון קריסה, החלה עוד קודם בהנחייתו של הפיזיקאי סת נדרמאייר. המנגנון מבוסס על ליבת מסה תת-קריטית של פלוטוניום, שעטופה בשכבת חומר נפץ. חומר הנפץ שמסביב לליבה מוצת בו-זמנית, ויוצר בכך לחץ סימטרי עצום על ליבת הפלוטוניום. ליבת הפלוטוניום נדחסת, צפיפותה גדלה, ונוצרת מסה קריטית במהירות גדולה יותר (בהשוואה לשיטת מנגנון הירי), המאפשרת את תגובת השרשרת של הביקוע הגרעיני. חקירותיו של נדרמאייר מ-1943 ותחילת 1944 על מנגנון הקריסה נראו מבטיחות, אך גם הבהירו שהבעיה תהיה הרבה יותר קשה מבחינה תאורטית והנדסית מאשר בתכנון מנגנון הירי. בספטמבר 1943, ג'ון פון נוימן, שהיה לו ניסיון עם מטענים חלולים של פגזים חודרי שריון, טען כי מנגנון קריסה לא רק יפחית את הסכנה של פיצוץ מוקדם מדי ולפיכך של כישלון הפיצוץ, אלא אף ישתמש באופן יעיל יותר בחומר הביקוע. הוא הציע להשתמש בתצורה כדורית ולא בתצורה הגלילית שעליה עבד נדרמאייר.
ביולי 1944 הגיע אופנהיימר למסקנה שלא ניתן להשתמש בפלוטוניום בפצצת מנגנון ירי, ובחר בפצצת מנגנון קריסה. המאמץ המואץ על תכנון פצצת קריסה, בשם קוד "איש שמן", החל באוגוסט 1944, ואופנהיימר ביצע ארגון מחדש מקיף של מעבדת לוס אלמוס כדי להתמקד בפצצת קריסה. שתי קבוצות חדשות הוקמו בלוס אלמוס כדי לפתח את פצצת הקריסה. חטיבה X (עבור eXplosives, חומרי נפץ) בראשות מומחה חומרי נפץ ג'ורג' קיסטיאקובסקי, וחטיבה G (עבור גאדג'ט) בראשות רוברט באכר. בתכנון החדש של פון נוימן וחטיבה T (עבור תאורטי), ובה בעיקר רודולף פיירלס, הומצאו עדשות נפץ, המשמשות למיקוד התפוצצות חומרי הנפץ על מטרה כדורית, תוך שילוב קפדני וסלקטיבי של חומרי נפץ איטיים ומהירים.
תכנון העדשות כך שיתפוצצו בצורה ובמהירות הנכונות, התברר כמאמץ תכנוני קשה ומתסכל. נבדקו חומרי נפץ שונים, ולבסוף הוחלט להשתמש ב'הרכב B' כחומר הנפץ המהיר, וב'ברטול'  כחומר הנפץ האיטי. התכנון הסופי דמה לכדור כדורגל עם 20 עדשות בצורת משושה ו-12 בצורת מחומש, כשכל עדשה שוקלת כ-36 ק"ג. השגת פיצוץ מדויק חייבה שימוש בנפצים חשמליים מהירים, אמינים ובטוחים, ולהגדלת האמינות הותקנו שני נפצים בכל עדשה. הוחלט, לפיכך, להשתמש בנפצים מחווטים נפיצים, המצאה חדשה שפותחה בלוס אלמוס על ידי קבוצה בראשות לואיס אלוורז. חוזה לייצורם ניתן לחברת ריית'און.
כדי לחקור את ההתנהגות של גלי ההלם המתכנסים, המציא רוברט סרבר את ניסוי ראלה, שהשתמש באיזוטופ הרדיואקטיבי קצר-הזמן, לנתן-140, שהוא מקור חזק של קרינת גמא. איזוטופ הלנתן הוכנס למרכז כדור מתכת מוקף בעדשות נפץ, והכדור הוצב בתוך תא יינון. זה איפשר צילום בקרני רנטגן של סרטון המראה את תהליך הקריסה. העדשות תוכננו בעיקר באמצעות המידע שסיפקה סדרת ניסויים זו. בספר שהוציא על תולדותיו של פרויקט לוס אלמוס, כתב דייוויד הוקינס : "ראלה (RaLa) הפך לניסוי היחיד החשוב ביותר שהשפיע על התכנון הסופי של הפצצה".
לתוך חומרי הנפץ הוכנס גוש אלומיניום בעובי 110 מ"מ, שאיפשר מעבר מהיר וחלק מחומר הנפץ שהיה בצפיפות נמוכה יחסית לשכבה הבאה, שבה היה אורניום טבעי דחוס בעובי של 76 מ"מ. תפקידו העיקרי היה להחזיק את המסה הקריטית יחד זמן רב ככל האפשר, אך הוא גם החזיר נייטרונים חזרה לליבה (פעל כרפלקטור של נייטרונים). חלק ממנו היה עשוי להתבקע גם כן. כדי למנוע פיצוץ מוקדם על ידי נייטרון חיצוני, צופה האורניום הדחוס בשכבה דקה של המטלואיד בור. פולט נייטרונים העשוי מסגסוגת של פולוניום-בריליום, שכונה "קיפוד" בשל צורתו הדומה לקיפוד ים, פותח כדי להתחיל את תגובת השרשרת בדיוק ברגע הנכון. עבודה זו, שכללה מחקר כימי ומטלורגי של היסוד הרדיואקטיבי פולוניום, נוהלה על ידי צ'ארלס אלן תומאס מחברת מונסנטו, ונקראה בהמשך פרויקט דייטון, על שם העיר דייטון שבה התבצעה. במחקר נדרשו בדיקות רדיואקטיביות של פלוטוניום של עד 500 קירי לחודש, שמונסטו יכלה לבצע. כל המרכיבים הוכנסו למארז פצצה שעשוי מסגסוגת אלומיניום, כדי להגן עליהם מפני קליעים ואש.
המשימה העיקרית של חוקרי המטלורגיה הייתה לקבוע כיצד להטיל פלוטוניום לתוך כדור. הקשיים התבררו ביתר שאת כשהניסיונות למדוד את צפיפות הפלוטוניום נתנו תוצאות לא עקביות. תחילה היה נראה שהגורם לכך הוא זיהום, אך די מהר הסתבר שהסיבה קשורה בריבוי האלוטרופים של פלוטוניום. שלב α השברירי, שקיים בטמפרטורת החדר, משתנה לשלב β הגמיש בטמפרטורות גבוהות יותר. בהמשך עברה תשומת הלב לשלב δ החריף יותר, שבדרך כלל קיים בטווח 300° עד 450° צלזיוס. נמצא שפלוטוניום יציב בטמפרטורת החדר כאשר הוא משולב עם אלומיניום, אלא שאלומיניום פולט נייטרונים כאשר הוא מופגז על ידי חלקיקי אלפא, מצב שיחריף את בעיית הסיכוי לפיצוץ מוקדם. עם התקדמות המחקר גילו המטלורגים שסגסוגת פלוטוניום-גליום מייצבת את שלב δ, ואף ניתן ליצור בה את הצורה הכדורית הרצויה בלחיצה תחת חום. בנוסף, כשהתברר שפלוטוניום עובר קורוזיה בקלות, צופה הכדור בניקל.
העבודה הייתה מסוכנת. עד תום המלחמה נאלצו מחצית מהכימאים ומהמטלורגים הוותיקים להפסיק את עבודתם עם פלוטוניום, כשבבדיקות השתן שלהם נמצאו רמות חריגות גבוהות של יסוד זה. דליקת אש קטנה בלוס אלמוס בינואר 1945, גרמה לחשש שאש במעבדת הפלוטוניום עלולה לזהם את העיר כולה, וגרובס אישר את הקמתו של מתקן חדש למחקר כימי ומטלורגי של פלוטוניום, שנודע כאתר-DP (Delta Prime site).
פסיכולוגיה של המוזיקה
תולעת אוזן
המונח (באנגלית: Earworm), מתייחס לתופעה שבה שיר או מנגינה "נתקעים" וחוזרים על עצמם שוב ושוב בראשו של המאזין. מחקר בנושא שנערך על ידי ג'יימס קלאריס מאוניברסיטת סינסינטי הראה כי ישנם אנשים מסוימים הרגישים יותר לתופעה, אך כמעט כל אדם חווה אותה במידה מסוימת במהלך חייו. המחקר מראה כי השירים עם הסיכוי הגבוה ביותר להפוך לתולעי אוזן הם שירים עם חזרות מלודיות ומנגינה פשוטה וקליטה, אשר על פי רוב מוגדרים על ידי המאזינים כ"שירים מעצבנים" או "שירים קליטים".
החדרת מסרים תת-ספיים לשירים
מסר תת-ספי הוא אות או מסר שנועד לעבור את הגבולות הרגילים של התפיסה. החל משנות ה-80 של המאה ה-20 מועלות האשמות על ידי חוגים נוצריים בארצות הברית כי מסרים סודיים מוחדרים לשירים ומעודדים את המאזינים באופן תת-מודע לפולחן השטן ולנטישת הדת. לרוב הטענה היא כי ניתן לשמוע את המסרים בבירור כאשר משמיעים את השיר במהופך. יחד עם זאת, ניסויים מחקריים לא הצליחו למצוא עדויות לכך שמסרים תת-סיפיים אכן יכולים להשפיע על ההתנהגות, ונטען כי אין כל אפשרות להעביר מסרים תת-ספיים על ידי השמעת מסרים במהופך. לרוב אנשים יבחינו במסר רק אם יראו להם בכתב את המלים שכביכול נשמעות (נטייה המבוססת על כשל לוגי מסוג הטיית הנסיין).
פרויקט מנהטן
ניסוי טריניטי
במרץ 1944 מונה לתכנון הניסוי קנת ביינברידג', פרופסור לפיזיקה באוניברסיטת הרווארד שעבד תחת קיסטיאקובסקי. ביינברידג' בחר לאתר הניסוי בשטח של ניסויי הפצצה שליד שדה התעופה הצבאי אלמוגורדו שבדרום ניו מקסיקו. ביינברידג' וקפטן סמואל דבלוס עבדו על הקמת מחנה בסיס לניסוי ולמתקניו, שכללו צריפים, מחסנים, סדנאות, מחסן תחמושת ומזנון.
גרובס לא אהב את האפשרות שיצטרך להסביר לוועדה בסנאט הפסד של פלוטוניום, שכלל ההשקעה בפרויקט עד מועד השימוש בו בניסוי הסתכמה ביותר ממיליארד דולר. לפיכך תוכנן ונבנה כלי גלילי שכונה "ג'מבו" כדי לשחזר את החומר הפעיל במקרה של כישלון. אורכו היה 7.6 מ' ורוחבו 3.7 מ', הוא נבנה בהשקעה כספית גדולה מ-194 טון ברזל ופלדה על ידי בבקוק אנד וילקוקס מברברטון שבאוהיו, והובא ברכבת מיוחדת לניו מקסיקו ולאתר הבדיקה. אך עד שהגיע, גבר הביטחון בפצצת מנגנון הקריסה, זמינות הפלוטוניום הייתה מספקת, ואופנהיימר החליט שלא להשתמש בו. במקום זאת הוא הוצב על מגדל פלדה במרחק של 730 מ' ממוקד הפיצוץ כדי לשמש מדד גס לעוצמת ההתפוצצות. בסופו של דבר שרד ג'מבו בפיצוץ, אך לא המגדל שעליו הוצב.
ב-7 במאי 1945 בוצע פיצוץ מוקדם לקראת הניסוי, שנועד לכיול מכשירים. פלטפורמת בדיקה עשויה מעץ הוקמה 730 מטר ממוקד הפיצוץ ומולאה ב-91 טון של מטען TNT, ששולב עם תוצרי ביקוע שכללו אורניום מוקרן מהנפורד שהומס ועורבב עם המטען. הפיצוץ המוקדם נצפה על ידי בריגדיר גנרל תומאס פארל, סגנו של אופנהיימר וגרובס, והניב נתונים חיוניים לניסוי טריניטי עצמו.
פצצת הניסוי עצמה, שכונתה "הגאדג'ט", הועלתה לראש מגדל פלדה בגובה של 30 מטרים שהוצב בנ.צ. 33.6773°N, -106.4754°W. פיצוץ בגובה זה מעל הקרקע ייתן אינדיקציה טובה יותר לאופן שבו תתנהג הפצצה כשתופל ממטוס. פיצוץ באוויר גם הגדיל למקסימום את האנרגיה המופעלת ישירות על המטרה, ויצר פחות נשורת גרעינית. הגאדג'ט הורכב בפיקוחו של נוריס ברדבורי בחוות מקדונלד הסמוכה ב-13 ביולי, והועלה למגדל למחרת בבוקר. הצופים כללו את בוש, צ'אדוויק, קונאנט, פארל, פרמי, גרובס, לורנס, אופנהיימר וטולמן.
ב-05:30 ב-16 ביולי 1945 פוצץ הגאדג'ט, הפיק אנרגיה בכוח הרס הדומה לפיצוץ 21,000 טונות של TNT (20 קילוטון TNT), ויצר במדבר מכתש של טריניטיט (מעין זכוכית רדיואקטיבית) בגודל של 76 מטר. גל ההלם הורגש עד מרחק של מעל 160 ק"מ ממקום הפיצוץ, וענן הפטרייה הגרעינית הגיע לגובה של 12.1 ק"מ. הפיצוץ נשמע במרחק גדול, וגרובס פרסם סיפור כיסוי על פיצוץ במחסן תחמושת בשדה אלמוגורדו.
תגובות אנשי הצוות והצופים בניסוי היו של הפתעה, שמחה והקלה לנוכח הצלחתו הגדולה של הפיצוץ, ותדהמה מעוצמתו, מהאור הבוהק שבו הוארו ההרים מסביב, מכדור האש הצהוב-כתום שהתפשט במהירות עד שהפך לפטרייה ענקית, ומגל ההדף עצום שיצר. מפורסמת אמירתו של אופנהיימר כי משהבין את עוצמת ההרס הטמונה בפצצה, עלו במוחו (בציטוט משובש) מילותיו של קרישנה מתוך הבהגאוואד גיטה: "עתה הנני המוות, מחריב העולמות".
למחרת נפגש הנשיא טרומן עם וינסטון צ'רצ'יל ועם יוסיף סטלין בוועידת פוטסדאם, וסיפר להם כי יש בידי ארצות הברית נשק חדש בעוצמה חסרת-תקדים.
עובדים
ביוני 1944 העסיק פרויקט מנהטן כ-129,000 עובדים, מהם 84,500 עובדי בנייה, 40,500 עובדי מפעלים ו-1,800 אנשי צבא. עם צמצום פעילות הבנייה, ירד מספר העובדים לכ-100 אלף ב-1945, אך מספר אנשי הצבא גדל ל-5,600. היה קשה מאוד להשיג ולגייס את העובדים הנדרשים, בעיקר עובדים מיומנים במיוחד, שגם תוכניות ופרויקטים חיוניים אחרים של זמן מלחמה התחרו עליהם. ב-1943 קיבל גרובס עדיפות זמנית מיוחדת מוועדת כוח-אדם לצורכי מלחמה. במרץ 1944, הן מועצת הייצור המלחמתי והן ועדת כוח-אדם לצורכי המלחמה העניקו לפרויקט מנהטן את העדיפות הגבוהה ביותר.
טולמן וקונאנט, היועצים המדעיים של הפרויקט, הכינו רשימה של מדענים מועמדים, ומדענים מהפרויקט דירגו אותם. לאחר מכן שלח גרובס מכתב אישי לראש האוניברסיטה או לראש החברה שלהם, וביקש לשחרר אותם לעבודה מלחמתית חיונית. באוניברסיטת ויסקונסין–מדיסון, בחן סטניסלב אולם אישית את אחת מתלמידותיו, ג'ואן הינטון, כדי לבדוק את התאמתה לעבודה כל כך חיונית, וכעבור כמה שבועות קיבל הוא עצמו מכתב מהנס בתה שהזמין אותו להצטרף לפרויקט. קונאנט גם שכנע אישית את קיסטיאקובסקי להצטרף לפרויקט.
מקור חשוב של כוח אדם מיומן היה הצבא עצמו, ובמיוחד תוכנית ההכשרה המקצועית שלו. ב-1943 נוצרה חטיבת הנדסה צבאית מיוחדת (SED), וטכנאים ועובדים מיומנים שהתגייסו לצבא הוקצו אליה. מקור נוסף היו נשים מחיל הנשים, שבתחילה נועדו למשימות פקידות וטיפול בחומר מסווג, אך עד מהרה הוטלו עליהן גם משימות טכניות ומדעיות והן שולבו כמחשבות.
פרופסור עמית לרדיולוגיה בבית הספר לרפואה באוניברסיטת רוצ'סטר, סטאפורד וורן, קיבל דרגת קולונל בחיל הרפואה, ומונה לראש המחלקה הרפואית בפרויקט ויועצו של גרובס לענייני רפואה. משימתו הראשונה הייתה לצוות את בתי החולים באוק רידג', ריצ'לנד ולוס אלמוס. המחלקה הרפואית הייתה אחראית למחקר הרפואי, אך גם לתוכניות בריאות ובטיחות רפואית. היה בזה אתגר עצום, שכן העובדים טיפלו במגוון גדול של כימיקלים רעילים, השתמשו בנוזלים מסוכנים ובגזים בלחץ גבוה, עבדו עם מתח גבוה, וביצעו ניסויים בחומרי נפץ. אתגר מיוחד היו הסכנות שטרם נחקרו כראוי בנושאי רדיואקטיביות ובטיפול בחומרים בקיעים. עם זאת, בדצמבר 1945 העניקה המועצה הלאומית לבטיחות פרס כבוד מיוחד לבטיחות לפרויקט מנהטן, כהכרה ברקורד הבטיחותי שלו. בין ינואר 1943 ליוני 1945 היו בפרויקט 62 הרוגים ו-3,879 פציעות, שהיו כ-62% מתחת לשיעורם בתעשייה הפרטית.
סודיות
מאמר ב"לייף" מ-1945 העריך כי לפני הטלת הפצצות על הירושימה ונגסקי, "קרוב לוודאי שלא יותר מעשרה אנשים בכל הארץ ידעו את מלוא המשמעות של פרויקט מנהטן, ואולי רק עוד אלף אנשים היו בכלל מודעים לכך שנעשית איזושהי עבודה על אטומים". המגזין כתב כי יותר מ-100,000 אנשים שהועסקו בפרויקט "עבדו כמו חפרפרות בחושך". העובדים הוזהרו שחשיפת סודות מעבודתם עלולה להיענש ב-10 שנות מאסר או בקנס של 10,000 דולר (היום כ-113,000 דולר). העובדים ראו כמויות עצומות של חומרי גלם נכנסים למפעלים, אך שום דבר לא יוצא מהם. הם משגיחים על "חוגות ומתגים כשמאחורי קירות בטון עבים מתבצעות ראקציות מסתוריות" בלי שהם יודעים כלל מה מטרת עבודתם.
אנשי הביטחון של אוק רידג' ראו כל מסיבה פרטית עם יותר משבעה אנשים כחשודה, ותושבים—שהאמינו שסוכנים חשאיים של ממשלת ארצות הברית מסתובבים ביניהם—נמנעו מלהזמין לביתם את אותם אורחים שוב ושוב. אף שתושבי המקום המקוריים היו יכולים להיקבר בבתי הקברות המקומיים, כל ארון קבורה נפתח, ובוצעה בו בדיקה של אנשי ביטחון. כולם, כולל אפילו מפקדי צבא בכירים ומכוניותיהם, עברו חיפוש ונבדקו בעת הכניסה והיציאה ממתקני הפרויקט. עובד מאוק רידג' סיפר ש"אם נראית סקרן, היית נקרא למקום מכוסה שטיח בתוך שעתיים על ידי סוכנים חשאיים ממשלתיים. בדרך כלל אלה שזומנו להסביר את סקרנותם, לוו אחר-כך עם התיק והמטען לשער, וצוו להמשיך ללכת".
אף שנאמר להם שעבודתם תסייע לסיים את המלחמה ואולי גם את כל המלחמות בעתיד, לא לראות ולא להבין את תוצרי עבודתם המייגעת—ואפילו לא לראות תוצרים טיפוסיים של עבודות מפעל תעשייתי רגיל, כמו עשן מארובות—והמלחמה באירופה הסתיימה בכניעת גרמניה בלי שנעשה שימוש בעבודתם כלל, גרמה לבעיות מורל קשות בקרב העובדים וגרמה לשמועות רבות להתפשט.אחד המנהלים סיפר אחרי המלחמה:
עובדת אחרת סיפרה כיצד, כשעבדה במכבסה, העבירה מדי יום "מכשיר מיוחד" על גבי מדים שהגיעו לכביסה, והייתה צריכה להקשיב ל"קול נקישה". רק אחרי המלחמה הבינה שעשתה משימה חשובה של בדיקת קרינה רדיואקטיבית עם מכשיר מונה גייגר. כדי לשפר את המורל בקרב העובדים, יצרה אוק רידג' מערכת מקיפה של ליגות ספורט מקומיות, כולל 10 קבוצות בייסבול, 81 קבוצות סופטבול ו-26 קבוצות פוטבול.
צנזורה
צנזורה מרצון של מידע אטומי החלה עוד לפני תחילת הפרויקט. לאחר פרוץ המלחמה באירופה בשנת 1939, החלו מדענים אמריקנים להימנע מפרסום מחקרים הקשורים לנושאים צבאיים, ובשנת 1940 החלו כתבי עת מדעיים לבקש מהאקדמיה הלאומית למדעים לנקות מאמרים ממידע הקשור לאטום. ויליאם לורנס מ"הניו יורק טיימס" כתב מאמר על ביקוע אטומי ב"סאטרדיי איבנינג פוסט" שפורסם ב-7 בספטמבר 1940, ומאוחר יותר נודע לו שפקידי ממשל ביקשו ב-1943 מספריות בכל רחבי ארצות-הברית להסיר את הגיליון. אך הסובייטים הבחינו בשתיקת האמריקאים בנושא זה. באפריל 1942 כתב הפיזיקאי הגרעיני גאורגי פליורוב לסטלין על היעדרם של מאמרים על ביקוע גרעיני בכתבי עת אמריקניים, דבר שהגביר את חשדותיו של סטלין ועורר אותו לפעולה.
פרויקט מנהטן פעל תחת אבטחה הדוקה שמא גילויו יגרור את כוחות הציר, ובמיוחד את גרמניה, להאיץ את פרויקטי הגרעין שלהם או לבצע פעולות חשאיות נגד הפרויקט. בתחילת 1943 החלו העיתונים לפרסם דו"חות על בנייה מסיבית במדינות וושינגטון וטנסי על סמך רישומים ציבוריים, ומשרד הצנזורה הפדרלי החל לדון כיצד לשמור על סודיות הפרויקט. ביוני פנה משרד הצנזורה לעיתונים ולתחנות שידור וביקש שלא לדון ב"ריסוק אטום, אנרגיה אטומית, ביקוע אטומי, פיצול אטומי, או כל מונח דומה להם, וכן בשימוש למטרות צבאיות ברדיום או בחומרים רדיואקטיביים, במים כבדים ובציקלוטרונים". המשרד גם ביקש להימנע מדיון ב"פולוניום, אורניום, איטרביום, הפניום, פרוטקטיניום, רדיום, רניום, תוריום, דאוטריום". למעשה רק אורניום היה נושא רגיש, אך נרשמו גם יסודות אחרים כדי לערפל ולהסתיר את חשיבותו המיוחדת של האורניום.
מרגלים סובייטים
הסיכוי לחבלה היה קיים תמיד, ולעיתים עלה חשד שכשלים לא מוסברים נבעו מחבלה עוינת. היו כמה בעיות שחשבו שנגרמו מעובדים רשלניים או ממורמרים, אך לא היו מקרים מאומתים של חבלות שבוצעו ביוזמת מדינות הציר. כשאנשים ועובדים כה רבים מעורבים, הביטחון היה משימה קשה. הוקמה יחידה מיוחדת של המודיעין המסכל כדי לטפל בסוגיות הביטחון של הפרויקט. ב-1943 היה ברור כי ברית המועצות מנסה לחדור לפרויקט. בוריס פאש, ראש אגף המודיעין המסכל בפיקוד הצבאי המערבי, חקר חשוד בריגול סובייטי במעבדת הקרינה בברקלי. אופנהיימר הודיע לפאש שפנה אליו פרופסור בברקלי, האלון שבלייה, וסיפר שהועבר מידע מסווג לברית המועצות.
המרגל הסובייטי המצליח ביותר היה קלאוס פוקס, חבר המשלחת הבריטית שמילאה חלק חשוב בלוס אלמוס. פעולות הריגול שביצע בשנים 1943–1945 בלוס אלמוס, התגלו רק ב-1950, ופגעו בשיתוף הפעולה הגרעיני של ארצות הברית עם בריטניה וקנדה. נחשפו גם מקרי ריגול נוספים, שהובילו למעצרם של הארי גולד, דייוויד גרינגלס , ויוליוס ואתל רוזנברג. מרגלים אחרים, כמו ג'ורג' קובאל ותאודור הול, נותרו לא ידועים במשך עשרות שנים. קשה להעריך ולכמת את התרומה שהביא הריגול לברית המועצות, שכן המגבלה העיקרית על פרויקט הפצצה הגרעינית הסובייטית הייתה המחסור בעפרות אורניום. ההערכה היא שהריגול חסך וקיצר לסובייטים שנה או שנתיים בפרויקט הגרעין.
מודיעין במדינות זרות
בנוסף לפיתוח פצצת האטום, היה פרויקט מנהטן אחראי לאיסוף מודיעין על פיתוח גרעיני במדינות זרות. ההערכה הייתה שתוכנית הגרעין היפנית לא הייתה במצב מתקדם, כי ליפן כמעט ולא הייתה גישה לעפרות אורניום, אך בתחילה היה חשש שפרויקט הגרעין של גרמניה הנאצית קרוב מאוד לפיתוח נשק גרעיני. לפי אינפורמציה שנאספה בפרויקט מנהטן, בוצע מבצע הפצצה וחבלה נגד מפעלי מים כבדים בנורווגיה הכבושה בידי הגרמנים. הוקם כוח משימה אמריקאי קטן, שאויש במשותף על ידי המודיעין הימי, OSRD, פרויקט מנהטן והמודיעין הצבאי (G-2), כדי לחקור התפתחויות מדעיות אצל האויב. הוא לא היה מוגבל להתפתחויות הנוגעות לנשק גרעיני. ראש המודיעין הצבאי, מייג'ור גנרל ג'ורג' סטרונג, מינה את בוריס פאש לפקד על היחידה, שמשימתה נקראה "משימת אלסוס".
משימת אלסוס באיטליה הייתה לחקור את עובדי המעבדה לפיזיקה באוניברסיטת רומא לאחר כיבוש העיר ביוני 1944. בינתיים יצר פאש בלונדון כוח משולב בריטי-אמריקאי בפיקודו של קפטן הוראס קלוור, שישתתף בפלישה לנורמנדי, מבצע אוברלורד. גרובס העריך שהסיכון שהגרמנים ינסו לשבש את הנחיתות בנורמנדי באמצעות זיהום רדיואקטיבי גדול מספיק, והחליט להזהיר את הגנרל אייזנהאואר ולשלוח קצין שיתדרך את ראש המטה שלו, לוטננט גנרל ולטר בדל סמית. תחת שם הקוד "מבצע פפרמינט" ("מנתה"), הוכן ציוד מיוחד לטיפול בזיהום רדיואקטיבי, וצוותי לוחמה כימית הוכשרו להפעילו.
בעקבות התקדמות צבאות בעלות הברית בחזית מערב אירופה, שאלו פאש וקלברט את הפיזיקאי הצרפתי פרדריק ז'וליו-קירי על פעילותם של מדענים גרמנים, ושוחחו עם מנהלי מכרות אורניום מקונגו הבלגית על משלוחי אורניום לגרמניה. הם גילו שקיימים 68 טון עפרות אורניום בבלגיה ו-30 טון בצרפת. מחקירתם של שבויים גרמניים התברר שאורניום ותוריום מעובדים במפעל באורניינבורג, כ-20 ק"מ מצפון לברלין, ולאחר המלצת גרובס הופצץ המפעל ב-15 במרץ 1945, בעיקר כדי שלא ייפול לידיים סובייטיות.
קבוצת משימת אלסוס הגיעה לסטאספורט באזור הכיבוש הסובייטי, ולקחה 11 טון עפרות אורניום ממפעל מחקר גרמני. באפריל 1945 ניהל פאש, שפיקד על כוח משולב שנקרא כוח T, את "מבצע הארבורג'", שבוצע מעבר לקווי האויב וטיהר את הערים הכינגן, ביזינגן והייגרלוך, שהיו בליבה של תוכנית הגרעין הגרמנית. כוח T תפס מעבדות גרעין, מסמכים, ציוד ואספקה, כולל 1.5 טון של מתכת אורניום.
צוותי אלסוס כינסו את המדענים הגרמנים, בהם קורט דיבנר, אוטו האן, ולטר גרלך, ורנר הייזנברג וקרל פרידריך פון וייזקר, והעבירו אותם לאנגליה. הם נכלאו ב"חוות הול" שבגודמנצ'סטר, שם צותתו להם. לאחר שהפצצות התפוצצו ביפן, נוכחו הגרמנים לדעת שבעלות הברית עשו מה שהם לא יכלו לעשות.
הטלת פצצות האטום על הירושימה ונגסאקי
לפני הטלת הפצצה בדק משרד ההגנה האמריקני את אפשרויות הפלישה ליפן. בין היתר, הוטל על צוות בראשות המהנדס ויליאם שוקלי להעריך את מספר הקורבנות מפלישה אמריקאית ליפן עצמה, שבה יוכנעו היפנים ותסתיים המלחמה. שוקלי העריך כי כדי להכניע את היפנים "נצטרך להרוג בין 5 ל-10 מיליון. זה יעלה לנו בין 1.7 ל-4 מיליון נפגעים, ובהם 400 עד 800 אלפי הרוגים". תחזיתו של שוקלי הייתה בין הגורמים שהשפיעו על ממשלת ארצות הברית להחליט על הטלת פצצות האטום על הירושימה ונגסאקי.
הכנות
מנובמבר 1943 החל פיקוד מחלקת הציוד של חיל האוויר בשדה רייט שבאוהיו, להפעיל פרויקט להתאמת מפציצי בואינג B-29 סופרפורטרס לנשיאת פצצות האטום. שם הקוד של הפרויקט היה "סילברפלייט". במרץ 1944 נפגש גרובס עם מפקד חיל האוויר האמריקני, הגנרל הנרי ארנולד, כדי לדון באספקטים הלוגיסטיים של העברת הפצצות מארצות הברית לאזור יפן והטלתן על מטרותיהן. המטוס היחיד של בעלות הברית שהיה מסוגל לשאת את פצצת "איש רזה" באורך 5.2 מטרים או את פצצת "איש שמן" ברוחב של 150 ס"מ, היה המפציץ הבריטי הכבד אוורו לנקסטר, אך שימוש במטוס בריטי היה גורם לבעיות לוגיסטיות ולקשיים בתחזוקה. גרובס קיווה שניתן יהיה לשנות את המפציץ בואינג B-29 סופרפורטרס (Superfortress, מבצר-על) ולצרף את שני תאי הפצצות שלו לתא גדול אחד, כדי שיוכל לשאת את פצצת "איש רזה". ארנולד הבטיח שהעבודה תיעשה, ומינה את גנרל אוליבר אקולס לאיש קשר עם הפרויקט, שמינה את קולונל רוסקו וילסון כממלא מקומו. וילסון הפך למעשה לקצין הקשר הראשי בין חיל האוויר האמריקני לבין פרויקט מנהטן. הנשיא רוזוולט הורה לגרובס, שאם פצצות האטום יהיו מוכנות עוד לפני תום המלחמה עם גרמניה, עליו להיות מוכן להטיל אותן על גרמניה.
קבוצת הטייסות המעורבת 509 הופעלה ב-17 בדצמבר 1944 בבסיס האוויר ונדובר  שביוטה, בפיקודו של קולונל פול טיבטס. האימונים נעשו בוונדובר ובבסיס חיל האוויר בטיסטה שבקובה, שבו התאמנה טייסת המפציצים 393  בהטלת פצצות דמה, הדומות במשקלן ובמבנן לפצצת "איש שמן", אחרי טיסה ארוכה מעל האוקיינוס.
יחידה מיוחדת מפרויקט מנהטן, שנקראה "פרויקט אלברטה", הוקמה בלוס אלמוס כדי לעזור בהכנתן ובהעברתן של הפצצות. קצין חיל הים פרדריק אשוורת' נפגש בפברואר 1945 בגואם עם מפקד זירת האוקיינוס השקט, האדמירל צ'סטר נימיץ, ועדכן אותו בפרויקט. באותה נסיעה בחר אשוורת' באי הפאסיפי טיניאן כבסיסו של להק 509. מטוסים וציוד נפרסו באי החל מיוני 1945, ואנשי צוות אוויר, אנשי לוגיסטיקה ואחרים הגיעו לבסיס עד סוף יולי.
רוב המרכיבים של פצצת "ילד קטן" יצאו מסן פרנסיסקו על הסיירת אינדיאנפוליס ב-16 ביולי, והגיעו לטיניאן ב-26 ביולי 1945. כעבור ארבעה ימים טובעה הספינה על ידי צוללת יפנית. שאר המרכיבים של הפצצה, שכללו שש טבעות אורניום-235, הובאו על ידי שלושה טייסים מקבוצה 509. שתי הרכבות של פצצת "איש שמן" הובאו לטיניאן במטוסי B-29 מותאמים. ליבת פלוטוניום ראשונה הובאה במטוס C-54 מיוחד. הוקמה ועדת משותפת של חיל האוויר ופרויקט מנהטן כדי לקבוע אילו ערים ביפן יופצצו, שהמליצה על קוקורה, הירושימה, ניאיגטה וקיוטו. בנקודה זו התערב מזכיר המלחמה הנרי סטימסון, והודיע שהוא יקבל את ההחלטה לגבי המטרות, ולא יאשר את הפצצת קיוטו בשל חשיבותה ההיסטורית והדתית. לפיכך ביקש גרובס מארנולד להסיר את קיוטו, לא רק מרשימת המטרות הגרעיניות, אלא גם ממטרות ההפצצות הקונבנציונליות. נגסאקי החליפה את קיוטו ברשימת הערים הפוטנציאליות להפצצה.
הטלת הפצצות
במאי 1945 הוקמה ועדת הביניים כדי להמליץ על אופן השימוש באנרגיה גרעינית בזמן המלחמה ואחריה. הוועדה כללה את סטימסון כיושב ראש, את ג'יימס ביירנס, סנאטור אמריקאי לשעבר שיהיה בקרוב מזכיר המדינה, כנציגו האישי של הנשיא הארי טרומן, ובכירי ממשל נוספים. הוועדה הקימה פאנל מדענים שכלל את קומפטון, פרמי, לורנס ואופנהיימר, כדי לייעץ לה בנושאים מדעיים. בהצגת מסקנותיו, הציע הפאנל המדעי את דעתו הן לגבי ההשפעות הפיזיות של הפצצה האטומית והן לגבי האימפקט הצבאי והפוליטי שלה.
בוועידת פוטסדאם, שהתקיימה בגרמניה בין 17 ביולי ל-2 באוגוסט 1945, נודע לטרומן כי ניסוי טריניטי הצליח. הוא אמר לסטלין, מנהיג ברית המועצות, כי לארצות הברית יש אמצעי-על צבאי חדש, בלי למסור פרטים. הייתה זו ההודעה הרשמית הראשונה שהאמריקאים העבירו לסובייטים על הפצצה, אך סטלין כבר ידע עליה ממרגליו. מכיוון שההרשאה להשתמש בפצצה נגד יפן כבר ניתנה, ולאחר שיפן דחתה את הצהרת פוטסדאם, לא נשקלו כלל חלופות אחרות להמשך המערכה נגדם.
ב-6 באוגוסט 1945, המריא משדה צפון שבאי טיניאן המפציץ B-29, שכונה "אנולה גיי", ופצצת האורניום "ילד קטן" בתא ההפצצה שלו. המפציץ היה מטייסת ההפצצה 393, וטייסו היה קולונל פול טיבטס. הירושימה הייתה יעד הפיצוץ הראשון, כשהערים קוקורה ונגסאקי היו חלופות. באישורו של תומאס פארל השלים פרסונס, איש הצוות האחראי על פצצת האטום, את הרכבת הפצצה באוויר כדי למזער את הסיכונים בזמן ההמראה. לאחר שהוטלה, התפוצצה הפצצה בגובה של 530 מטר, ובעוצמת פיצוץ שנאמדה מאוחר יותר כשוות-ערך ל-13 קילוטון TNT. שטח של כ-12 קילומטרים רבועים נהרס. פקידי ממשל יפניים העריכו כי 69% ממבני הירושימה נהרסו כליל ועוד 6-7% ניזוקו. כ-70,000 עד 80,000 איש, שהם כ-30% מאוכלוסיית הירושימה, נהרגו מיד מההדף החזק של הפיצוץ, מהחום העצום, ומהקרינה הרדיואקטיבית החזקה שקרנה בעוצמה רבה בכל אזור פיצוץ. בשל תגובה מושהית של הפיצוץ והשפעות מתמשכות של הקרינה הרדיואקטיבית, עלה בהתמדה מספר הנספים, והוערך בסוף 1945 בכ-100,000. לאחר חמש שנים נאמד מספר ההרוגים מהפצצה בכ-200,000, שכללו גם את המתים ממחלת הסרטן ומהשפעות קטלניות ארוכות טווח נוספות שגרמה פצצת האטום שהוטלה על הירושימה.
בבוקר 9 באוגוסט 1945, המריא מפציץ B-29 שני, שכונה "בוקסקאר", שהטיס מייג'ור צ'ארלס סוויני מטייסת 393, עם פצצת הפלוטוניום "איש שמן". אשוורת' היה איש הצוות האחראי על הפצצה, והעיר קוקורה הייתה היעד. סוויני המריא כשהפצצה מוכנה וחמושה, אך כשמתגי הבטיחות החשמליים במצב חסימה. כשהגיעו לקוקורה הם מצאו עננים שמכסים את העיר ומונעים ראות טובה, המחויבת על פי הפקודות. אחרי שלושה יעפים מעל העיר, וצמצום כמות הדלק, הם פנו למטרה החליפית שנקבעה, נגסאקי. אשוורת' החליט שהפעם ישתמשו במכ"ם אם תיחסם הראות למטרה, אך מעל נגסאקי נפער ברגע האחרון פתח בעננים שאיפשר ראות טובה על פי הפקודות. "איש שמן" הוטלה מעל העמק התעשייתי באמצע המרחק בין מפעל הפלדה של מיצובישי בדרום לבין מפעל התחמושת מיצובישי-אורקמי בצפון. עוצמת הפיצוץ הייתה שוות-ערך ל-21 קילוטון TNT, דומה לזו של ניסוי טריניטי, וגדולה בכ-40% מזו שהוטלה על הירושימה. הפיצוץ הוגבל לעמק אורקמי, כך שעל חלק גדול מהעיר הגנו הגבעות החוצצות. בפיצוץ נהרסו כליל כ-44% ממבני העיר, ונגרם נזק קשה לאזור התעשייה ולכושר הייצור שלה. בפיצוץ נהרגו מיד מההדף, מהחום ומהקרינה כ-40,000 אנשים, רובם עובדי תעשייה, וכ-60,000 נפצעו. בינואר 1946 הוערך שכמות הנספים הגיעה לכ-70,000 איש. לאחר חמש שנים נאמד מספר ההרוגים בנגסאקי בכ-140,000, כולל המתים ממחלת הסרטן, מהרעלת קרינה, ומהשפעות קטלניות ארוכות טווח נוספות של הפצצה.
סך כול מספר הנספים משתי פצצות האטום שהוטלו, האחת על הירושימה והשנייה על נגסאקי, נאמד לאחר חמש שנים מההתקפה בכ-340,000 אנשים.
פצצות אטום נוספות ותחילת המחלוקת על הפצצת יפן
הוכנו שתי הרכבות נוספות של פצצות מסוג "איש שמן", שהיו אמורות להישלח מ'שדה קירטלנד' לטיניאן ב-11 וב-14 באוגוסט 1945. גרובס ציפה שתהיה פצצת אטום שלישית מוכנה לשימוש ב-19 באוגוסט, עוד שלוש פצצות בספטמבר, ועוד שלוש באוקטובר. טכנאים עבדו בלוס אלמוס 24 שעות ברציפות כדי לצקת ליבת פלוטוניום שלישית, אך עדיין היה צריך לעבדה ולצפותה עד 16 באוגוסט, ולהכינה לשימוש עד 19 באוגוסט. ב-10 באוגוסט ביקש טרומן בחשאי שלא להטיל פצצות אטומיות נוספות על יפן ללא הוראתו המפורשת. לפיכך השעה גרובס ב-13 באוגוסט את משלוח הליבה השלישית. יומיים אחר-כך, ב-15 באוגוסט, הודיעה ממשלת יפן על נכונותה להיכנע.
לאחר הטלת שתי הפצצות נכנעה ממשלת יפן ללא תנאי באופן רשמי ב-2 בספטמבר 1945, ומלחמת העולם השנייה הגיעה לקיצה. למרות זאת, הצורך בהפצצת הירושימה ונגסאקי הפך לנושא שנוי במחלוקת בין היסטוריונים. היו ששאלו אם "דיפלומטיה גרעינית" לא הייתה משיגה את אותן מטרות, ונחלקו ביניהם אם ההפצצות האטומיות או הכרזת המלחמה הסובייטית על יפן אכן הכריעו את המלחמה מול יפן. דו"ח פרנק היה המאמץ הבולט ביותר ללחוץ נגד ההפצצה האטומית, אך הוא נדחה בידי הפאנל המדעי של ועדת הביניים. העצומה של סילארד, שנוסחה ביולי 1945 ונחתמה על ידי עשרות מדענים שעבדו בפרויקט מנהטן, הייתה ניסיון מאוחר להזהיר את הנשיא טרומן מפני האחריות והחובה שמוטלות עליו כתוצאה מהשימוש בנשק קטלני זה.
בדיקת נזקי הפצצות האטומיות בידי ארצות הברית
כבר ב-11 באוגוסט 1945, יומיים לאחר הטלת פצצת האטום על נגסאקי, הורה גרובס לסטפורד וורן להקים צוות בדיקה שיסקור וידווח על ממדי ההרס והרדיואקטיביות בהירושימה ובנגסאקי. קבוצה בראשות תומאס פארל וסטפורד וורן, מצוידת במונה גייגרים ניידים, הגיעה להירושימה ב-8 בספטמבר, זמן קצר לאחר כניעת יפן, כשהאדמירל היפני מסאו צוזוקי משמש לה כמתורגמן. הם נשארו בהירושימה עד 14 בספטמבר, ולאחר מכן סקרו את נגסאקי מ-19 בספטמבר עד 8 באוקטובר. משלחת זו ומשלחות מדעיות אחרות שנשלחו ליפן סיפקו נתונים מדעיים והיסטוריים חשובים על ההפצצות ועל השפעותיהן.
אחרי המלחמה
עוצמת הפצצות וההרס העצום בהירושימה ובנגסאקי הדהימו את העולם כולו, ובפרט את העובדים עצמם בפרויקט מנהטן, שכלל לא הבינו מה מטרת עבודתם. אף שקיומן של הפצצות כבר פורסם פומבית, נמשכה הסודיות, ועובדים רבים עדיין לא ידעו מה מהות עבודתם. באוק רידג' אמר אחד העובדים ב-1946, "אני לא יודע מה לעזאזל אני עושה מלבד להסתכל לתוך XXX ולהפוך XXX ליד XXX. אני לא יודע שום דבר על זה, ואין שום דבר שאני מסוגל להגיד". תושבים רבים המשיכו להימנע מלדון בשיחות רגילות במה שהם כינו "החומר" ("the stuff"), למרות היותו של "החומר" הסיבה לקיומה של העיר שבה הם חיים.
בהנפורד הופסק ייצור הפלוטוניום לאחר שכורים D ,B ו-F נשחקו כתוצאה מהרעלת מוצרי ביקוע, והגרפיט התנפח בשל מה שידוע כ"אפקט ויגנר". הנפיחות פגמה בצינורות הטעינה, שבהם הוקרן האורניום לצורך ייצור פלוטוניום, והפך אותם לבלתי שמישים. כדי לשמור על אספקת הפולוניום לפולטי הנייטרונים שבפצצה (הקיפודים), צומצם הייצור וכור B נסגר, מתוך מגמה שלפחות כור אחד יהיה זמין בעתיד. המחקר נמשך, וחברת דופונט והמעבדה המטלורגית פיתחו תהליך משופר חדש להפרדת הפלוטוניום מהאורניום, במקום התהליך פוספט-ביסמוט, שהותיר את האורניום במצב שלא איפשר שימוש נוסף בו.
ניקולס המליץ על סגירת מפעל הדיפוזיה התרמית S-50, ועל סגירת מסלולי אלפא במפעל Y-12 של ההפרדה האלקטרומגנטית באוק רידג', והם נסגרו בספטמבר 1945. אף שביצועיהם היו טובים מאי פעם, לא יכלו מסלולי אלפא להתחרות עם מפעלי ההפרדה בדיפוזיה גזית K-25 ומפעל K-27 החדש, שהחל לפעול בינואר 1946. בדצמבר נסגר מפעל Y-12 כולו.
בלוס אלמוס החלה עזיבה של מדענים מוכשרים רבים, אף שנותרה עדיין עבודה רבה. הפצצות שהוטלו על הירושימה ונגסאקי דמו יותר לאב-טיפוס מעבדתי שצריך השלמת פיתוח, ונותרה עבודת מחקר ופיתוח רבה כדי להפוך אותן לפשוטות יותר, בטוחות יותר ואמינות יותר. לדוגמה, היה צריך לפתח מנגנון קריסה גם עבור פצצת האורניום במקום מנגנון הירי הבזבזני, ונדרשה גם ליבה מעורבת של אורניום-פלוטוניום בשל הקושי לספק פלוטוניום ברמת הניקיון הנדרשת בכמות מספקת. אלא שאי הוודאות לגבי עתידה של המעבדה הקשתה על המדענים להמשיך לעבוד בה. אופנהיימר חזר לתפקידו באוניברסיטת קליפורניה, וגרובס מינה את נוריס ברדבורי כמחליף זמני (הוא נשאר לבסוף בתפקיד במשך 25 השנים הבאות).
שני פיצוצים של פצצות פלוטוניום מסוג "אדם שמן" נערכו באטול ביקיני שבאוקיינוס השקט ביולי 1946 במסגרת מבצע פרשת דרכים, במטרה לחקור את השפעת הפיצוץ הגרעיני על ספינות מלחמה. פצצת "אייבל" התפוצצה ב-1 ביולי 1946, והפיצוץ הגדול יותר, "בייקר", בוצע בתוך המים בעומק של 27 מטר ב-25 ביולי.
לאחר הפצצת הירושימה ונגסאקי, ייסדו מספר פיזיקאים מפרויקט מנהטן את ביטאון מדעני האטום, שהחל כפעולת חירום של מדענים שראו צורך דחוף בתוכנית חינוכית מיידית בנושא הנשק האטומי. לנוכח כוח ההרס של הנשק החדש, ובמיוחד מרוץ החימוש הגרעיני הצפוי, הביעו כמה חברים בפרויקט, בהם בוהר, בוש וקונאנט, את הדעה כי יש צורך להגיע להסכמה על פיקוח בינלאומי על מחקר גרעיני ועל נשק אטומי. תוכנית ברוך, שנחשפה בנאום בפני ועדת האו"ם לאנרגיה אטומית ביוני 1946, הציעה להקים רשות בינלאומית לפיתוח אטומי, אך הצעתה לא התקבלה.
בעקבות ויכוח פנימי על ניהול תוכנית הגרעין האמריקאית, הוקמה הוועדה לאנרגיה אטומית של ארצות הברית (AEC - Atomic Energy Commission) בכפוף לחוק האנרגיה האטומית של 1946, כדי לנהל את הנכסים ואת הפעולות של פרויקט מנהטן. היא קיימה פיקוח אזרחי על הפיתוח האטומי, והוציאה מהצבא את הפיתוח, הייצור והבקרה של הנשק האטומי. ההיבטים הצבאיים הקשורים בנשק האטומי הועברו לאחריות "פרויקט הנשק המיוחד של הכוחות המזוינים".
פרויקט מנהטן חדל להתקיים ב-31 בדצמבר 1946.
עלות הפרויקט והפצצות שיוצרו
הוצאות הפרויקט עד 1 באוקטובר 1945 הסתכמו ב-1.845 מיליארד דולר (שהם פחות מההוצאות על תשעה ימי לחימה רגילים במלחמת העולם השנייה). עד 1 בינואר 1947, כשהפרויקט נסגר והוועדה לאנרגיה אטומית (AEC) קיבלה אחריות על המשך הפיתוח האטומי, הסתכמו כלל ההוצאות בפרויקט מנהטן ב-2.191 מיליארד דולר. הקצאת התקציב לפרויקט הייתה 2.4 מיליארד דולר. יותר מ-90% מהעלות היו עבור בניית מפעלים וייצור והעשרה של חומרי הביקוע, ופחות מ-10% על פיתוח וייצור סופי של הפצצות.
ארבע פצצות נבנו בסך הכול עד סוף 1945: פצצת ניסוי טריניטי ("הגאדג'ט"), הפצצה שהוטלה על הירושימה ("ילד קטן"), הפצצה שהוטלה על נגסאקי ("איש שמן"), ופצצה רביעית זהה ל"איש שמן" שלא השתמשו בה.
העלות הממוצעת לפצצה הייתה לפיכך כ-500 מיליון דולר, במונחי 1945. לשם השוואה, העלות הכוללת של הפרויקט עד סוף שנת 1945 הייתה כ-90% מסך ההוצאות על ייצור נשק קל (לא כולל תחמושת), או 34% מהסכום הכולל שהושקע בפיתוח וייצור של טנקים אמריקניים באותה תקופה. זה היה פרויקט הנשק השני היקר ביותר שבוצע על ידי ארצות הברית במלחמת העולם השנייה (היקר ביותר היה פרויקט התכנון והייצור של מטוסי ההפצצה בואינג B-29 סופרפורטרס).
מורשת הפרויקט
ההשפעות הפוליטיות והתרבותיות של פיתוח הנשק הגרעיני היו עמוקות ומרחיקות לכת. ויליאם לורנס מ"הניו יורק טיימס", הראשון שהשתמש בביטוי "העידן האטומי", הפך לכתב הרשמי של פרויקט מנהטן באביב 1945. בשנים 1943 ו-1944 הוא ניסה, ללא הצלחה, לשכנע את משרד הצנזורה להתיר כתיבה על פוטנציאל הפיצוץ הגדול של אורניום, וגורמי ממשל חשו שמגיעה לו הזכות לדווח ראשון על הסוד הגדול ביותר של המלחמה. לורנס היה עד הן לניסוי טריניטי והן להפצצת נגסאקי, כתב את ההודעות הרשמיות לעיתונות שהוכנו עבורם, והמשיך בסדרה של מאמרים המתארים את יתרונותיו של הנשק החדש. הדיווחים שלו לפני הפיצוצים ואחריהם סייעו לעורר את המודעות הציבורית לפוטנציאל הטמון בטכנולוגיה הגרעינית, ודרבנו את פיתוחה בארצות הברית ובברית המועצות.
פרויקט מנהטן הותיר מתקופת המלחמה רשת גדולה של מעבדות לאומיות: המעבדה הלאומית לורנס ברקלי, המעבדה הלאומית בלוס אלמוס, המעבדה הלאומית באוק רידג', המעבדה הלאומית בארגון , ומעבדת איימס. שתי מעבדות נוספות הוקמו על ידי גרובס זמן קצר לאחר המלחמה, המעבדה הלאומית ברוקהייבן באפטון בלונג איילנד שבניו יורק, והמעבדות הלאומיות סנדיה  באלבקרקי שבניו מקסיקו. גרובס הקצה למעבדות תקציב כולל של 72.4 מיליון דולר למחקר לשנת 1946. מעבדות לאומיות אלו, שהוקמו בפרויקט מנהטן, יהיו בחוד החנית של מחקר בקנה מידה גדול, שאלווין ויינברג, מנהל המעבדה הלאומית באוק רידג', יקרא "המדע הגדול".
מעבדת המחקר של חיל הים האמריקאי כבר התעניינה מזה זמן באפשרות להשתמש בכוח גרעיני להנעת ספינות מלחמה, וביקשה להקים פרויקט גרעיני משלה. במאי 1946 החליט נימיץ, אז מפקד המבצעים של חיל הים, שחיל הים יעבוד ישירות עם פרויקט מנהטן ולא עם מעבדת חיל הים. קבוצת קצינים מחיל הים שולבה במעבדת אוק רידג', השתתפה בחקר האנרגיה הגרעינית, והניחה את היסודות להנעת כלי השיט של חיל הים באנרגיה גרעינית. קבוצה דומה של אנשי חיל האוויר האמריקאי הגיעה לאוק רידג' בספטמבר 1946 במטרה לפתח מטוסים גרעיניים. הפרויקט להנעת מטוסים באנרגיה גרעינית (NEPA) נתקל בקשיים טכניים כבירים, ובסופו של דבר בוטל.
יכולתם של הכורים החדשים ליצור איזוטופים רדיואקטיביים בכמויות שלא נודעו קודם לכן, הביאה למהפכה ברפואה הגרעינית בשנים שלאחר המלחמה. החל מאמצע שנת 1946 החלה אוק רידג' לספק רדיו-איזוטופים לבתי חולים ולאוניברסיטאות. רוב ההזמנות היו עבור יוד-131 וזרחן-32, ששימשו לאבחון ולטיפול בסרטן. בנוסף לתרופות, שימשו האיזוטופים הרדיואקטיביים גם במחקר ביולוגי, תעשייתי וחקלאי.
בהעבירו את האחריות לוועדה לאנרגיה אטומית, נפרד גרובס מהעובדים בפרויקט מנהטן, ואמר:
בשנת 2014 העביר הקונגרס של ארצות הברית חוק להקמת פארק לאומי המוקדש להיסטוריה של פרויקט מנהטן. הפארק הלאומי ההיסטורי של פרויקט מנהטן, נפתח ב-10 בנובמבר 2015. הוא פרוס על שלושת אתרי הפיתוח והייצור הגדולים של הפרויקט, אוק רידג', הנפורד ולוס אלמוס.
ג'ון אלכסנדר מקדונלד
סר ג'ון אלכסנדר מקדונלד (באנגלית: John Alexander Macdonald; 11 בינואר 1815 – 6 ביוני 1891) היה ראש ממשלת קנדה הראשון. הוא כיהן בתפקיד זה בשתי תקופות כהונה בין השנים 1867 – 1873 ובין השנים 1878 – 1891. מקדונלד היה הדמות המרכזית שהייתה מעורבת בתהליך איחוד קנדה והקריירה הפוליטית שלו נמשכה על פני כמעט חצי מאה.
מקדונלד נולד בסקוטלנד. הוא היה בן למשפחה שהיגרה לקינגסטון (אז בקנדה העילית, כיום באונטריו). כעורך דין הוא היה מעורב בכמה תיקים בולטים ועד מהרה היה לאישיות בולטת בקינגסטון וב-1844 הוא נבחר כחבר במועצה המחוקקת של פרובינציית קנדה. ב-1857 הוא נבחר לתפקיד ראש ממשלת פרובינציית קנדה שהמערכת הפוליטית שלה הייתה בלתי יציבה.
ב-1864, כאשר לא עלה בידה של אף אחת מהמפלגות להחזיק ממשלה שתאריך ימים, הסכים מקדונלד להצעה שקיבל מיריבו הפוליטי, ג'ורג' בראון, שהמפלגות יתאחדו במה שנקרה "הקואליציה הגדולה" כדי לחתור לאיחוד ולרפורמות פוליטיות. מקדונלד היה הדמות המרכזית בדיונים ובוועידות שבעקבותיהם חוקק "חוק צפון אמריקה הבריטית" וב-1 ביולי 1867 אוחדה קנדה. מקדונלד היה ראש הממשלה הראשון של האומה החדשה, תפקיד בו הוא כיהן 19 שנים, שני רק לויליאם ליון מקנזי קינג שכיהן יותר שנים ממנו.
ב-1873 התפטר מקדונלד על רקע "השערורייה הפסיפית", שבה נטלה מפלגתו שוחד מאנשי עסקים שחשקו בחוזי הבנייה של קו הרכבת הקנדית הפסיפית. ב-1878 הוא נבחר מחדש והמשיך לכהן כראש הממשלה עד למותו ב-1891. הישגיו הכבירים ביותר של מקדונלד היו בנייתה והנהגתה המוצלחת של הממשלה הלאומית של הדומיניון החדש, מתן חסותו להקמתה של המפלגה השמרנית החזקה, קידום הנהגתם של מכסי המגן במסגרת המדיניות הכלכלית הלאומית והשלמתה של מסילת הברזל. הוא נאבק כדי לבלום את מאמציהן של הפרובינציות והטריטוריות של קנדה להשיב לעצמן את הסמכויות ולקחתן מהממשל המרכזי באוטווה. צעדו השנוי ביותר במחלוקת היה אישור הוצאתו להורג של המנהיג המסטיסי לואי ריאל בעוון בגידה ב-1885. צעד זה גרם לפרישתם של קנדים צרפתים רבים מהמפלגה השמרנית. כיום זכור מקדונלד בזכות תפקיד המפתח שלו באיחודה של קנדה. בדירוגים שונים שנערכו בקנדה צוין מקדונלד כאחד מראשי הממשלה הטובים ביותר.
ראשית חייו
בתחילה התגוררה משפחת מקדונלד אצל משפחה אחרת, אך לאחר מכן התגוררה מעל חנות שניהל אבי המשפחה. זמן קצר לאחר שהגיעו לקינגסטון, מת ג'יימס, אחיו הצעיר של ג'ון, ממכה בראשו שספג ממשרת שהיה אמור להשגיח על הבנים. לאחר שחנותו של יו מקדונלד לא נחלה הצלחה, עברה המשפחה להיי ביי (מדרום לנפני שבאונטריו), ממערב לקינגסטון, שם ניסה יו מקדונלד לנהל, שוב ללא הצלחה, חנות נוספת וב-1829 מונה להיות שופט שלום במחוז מידלנד. לאמו של ג'ון מקדונלד הייתה השפעה עמוקה על בנה, והיא סייעה לו במהלך נישואיו הראשונים שהיו קשים והמשיכה לתמוך בו עד למותה ב-1862.
בתחילה למד ג'ון בבתי ספר מקומיים. כשמלאו לו עשר שנים, גייסה משפחתו את סכום הכסף שנדרש לשלוח אותו לבית הספר היסודי של מחוז מידלנד בקינגסטון. לימודיו בבית הספר הסתיימו כשהיה בן 15, גיל שהיה מקובל לסיים בו את הלימודים באותה תקופה, שכן רק ילדים ממשפחות עשירות יכלו להרשות לעצמם ללמוד באוניברסיטה. על כל פנים, לימים הצר מקדונלד על כך שעזב את בית הספר בציינו באוזני מזכירו, ג'וזף פופ, שאם הוא היה לומד באוניברסיטה, הוא היה עשוי לפתוח בקריירה ספרותית.
הכשרה משפטית וראשית הקריירה
הוריו של מקדונלד החליטו כי לאחר סיום לימודיו עליו לעבור הכשרה כעורך דין. כפי שכתב דונלד קרייטון (שהוציא לאור ביוגרפיה של שני כרכים על מקדונלד בשנות החמישים של המאה ה-20): "תחום המשפטים היה נתיב בטוח לרווחה, להשפעה ואף לעוצמה". זו הייתה גם "הבחירה הברורה לנער שנראה היה שהוא נמשך ללימודים מול חוסר העניין שלו במסחר". בנוסף, היה למקדולנד צורך להתחיל ולהרוויח כסף באופן מיידי כדי לפרנס את משפחתו, שכן עסקיו של אביו החלו שוב להתדרדר. "לא היו לי נעורים", הוא הלין שנים רבות לאחר מכן. "מגיל 15 התחלתי להרוויח בעצמי את לחמי".
מקדונלד הפליג בספינת קיטור לטורונטו (שעד 1834 נקראה יורק), שם הוא עבר את הבחינות של האגודה המשפטית של קנדה העליונה, כולל בחינות במתמטיקה, לטינית והיסטוריה. בצפון אמריקה הבריטית לא היו ב-1830 בתי ספר למשפטים והסטודנטים נבחרו בתחילת ובסיום הכשרתם. בין שתי הבחינות הם הועסקו כשוליות של עורכי דין מבוססים. מקדונלד החל את תקופת החונכות שלו עם ג'ורג' מקנזי, עורך דין צעיר ובולט שהיה חבר מכובד בקהילה הסקוטית המתפתחת של קינגסטון. מקנזי עסק במשפט תאגידי, התמחות מכניסת כסף שמאוחר יותר עסק בה גם מקדונלד. הוא היה תלמיד מבטיח, ובקיץ 1833 הוא ניהל את משרדו של מקנזי כאשר מעסיקו יצא לרגל עסקיו למסע למונטריאול ולקוויבק סיטי. מאוחר יותר באותה שנה נשלח מקדונלד לנהל את משרד עורכי הדין של בן דודו של מקנזי שנפל למשכב.
באוגוסט 1834 מת ג'ורג' מקנזי מכולרה. מקדולנד המשיך את חניכותו במשרדו של בן דודו של מעסיקו המנוח בהאלוול (כיום פיקטון, אונטריו). ב-1835 שב מקדולנד לקינגסטון ואף על פי שהוא עדיין היה צעיר ועדיין לא הוסמך, הוא החל לעסוק בעריכת דין, בתקווה שיוכל לקבל את לקוחותיו של מעסיקו לשעבר. הוריו ואחיותיו של מקדונלד שבו לקינגסטון ויו מקדונלד החל לעבוד כפקיד בנק.
זמן קצר לאחר שבפברואר 1836 הוסמך מקדונלד כעורך דין, הוא הצליח לקבל לחסותו שני מתמחים. שניהם, כמו מקדולנד עצמו, היו גם הם לימים אבות האיחוד. אוליבר מווט היה לראש ממשלת אונטריו ואלכסנדר קמפבל היה חבר הקבינט הפדרלי והמשנה למושל אונטריו. בין לקוחותיו הראשונים של מקדונלד נמנתה אלייזה גרימסון, מהגרת אירית שהייתה אז בת 16 ושנזקקה לייעוץ בנוגע לחנות שהיא ובעלה רצו לרכוש. גרימסון הייתה לאחת מתומכותיו העשירות והנאמנות ביותר של מקדונלד וייתכן שהייתה המאהבת שלו. מקדונלד הצטרף לארגונים מקומיים רבים מתוך רצון להיות דמות מוכרת בעיר. הוא גם שאף לטפל בתיקים משפטיים חשובים, ובין השאר ייצג את אנס הילדים ויליאם בראס. בראס הוצא להורג בתלייה בעוון פשעו, אך מקדונלד זכה בהערות חיוביות מהעיתונות על איכות ההגנה המשפטית שהעניק למרשו. על פי הביוגרף שלו, ריצ'רד גווין:
התבלטות מקצועית
כל הגברים בקנדה העלית בגילאים 18 עד 60 היו חברי מיליציית העתודה, שנקראה לשירות פעיל במהלך המרידות של 1837. מקדונלד שירת כטוראי במיליציה, בה הוא עסק במשימות סיור סביב לקינגסטון, אך בעיר לא אירעו אירועים מיוחדים והוא לא השתתף בשום פעילות קרבית תחת אש.
בסוף שנת 1838 הסכים מקדונלד לייעץ לאחד מחברי קבוצת הפולשים האמריקאים שחצו את הגבול כדי לשחרר את קנדה ממה שהם ראו כעול הדיכוי הקולוניאלי הבריטי. הפולשים חסרי הכישרון נלכדו לאחר קרב טחנת הרוח (ליד פרסקוט, אונטריו), בו 16 קנדים נהרגו ו-60 נפצעו. דעת הקהל הוסתה כנגד השבויים, שכן הם הואשמו בהתעללות בגווייתו של קצין קנדי שנהרג. הביוגרף של מקדונלד, דונלד קרייטון כתב שקינגסטון הייתה "מטורפת מרוב צער, זעם ואימה" לשמע ההאשמות. מקדונלד לא היה יכול לייצג את האסירים, שכן הם נשפטו בפני בית דין צבאי שעורך דין אזרחי לא היה יכול לטעון בו. לבקשת קרובי משפחתו תושבי קינגסטון של דניאל ג'ורג', שלם כוח הפלישה הכושל, הסכים מקדונלד לייעץ לג'ורג', שכמו שאר השבויים, היה עליו לנהל את הגנתו בעצמו. ג'ורג' הורשע ונתלה. על פי הביוגרף של מקדונלד, דונלד סווינסון, "ב-1838 מעמדו של מקדונלד היה בטוח. הוא היה דמות ציבורית, צעיר פופולרי ועורך דין בכיר".
מקדונלד המשיך לעסוק בעריכת דין ובמקביל מונה כחבר דירקטוריון בחברות רבות, בעיקר בקינגסטון. הוא היה הן המנהל והן עורך הדין של "הבנק המסחרי של מחוז מידלנד" החדש. במהלך שנות הארבעים של המאה ה-19 השקיע מקדונלד כספים רבים במקרקעין, כולל בנכסים מסחריים במרכז העיר טורונטו. באותה תקופה הוא סבל מכמה מחלות וב-1841 מת אביו. כשהוא חולה ואבל, הוא החליט בראשית 1842 לצאת לחופשה ארוכה בבריטניה. הוא יצא למסעו כשברשותו סכום כסף מכובד, שכן בשלושת הימים האחרונים טרם צאתו למסע הוא בילה במשחק קלפים והרוויח סכום משמעותי. בהזדמנויות שונות במהלך שני החודשים בהם שהה בבריטניה, הוא פגש את דודניתו, איזבלה קלארק. בשל העובדה שהוא לא הזכיר אותה במכתבים ששלח הביתה, נסיבות היכרותם לא ידועות. בסוף 1842 נסעה איזבלה לקינגסטון לביקור יחד עם אחותה. הביקור נמשך כמעט שנה עד שב-1 בספטמבר 1843 באו השניים בברית הנישואים.
ההתקדמות הפרלמנטרית
בפברואר 1843 הכריז מקדונלד על הצגת מועמדותו כנציג בחבר מועצת העיר קינגסטון. ב-29 במרץ אותה שנה הוא חגג את ניצחונו הראשון בבחירות כלשהן, עם 156 שהצביעו בעדו ו-43 שהצביעו ליריבו, קולונל ג'קסון. הוא נחל גם את מה שהוא הגדיר כתבוסתו הראשונה, שכן תומכיו, שנשאו על כתפיהם את המנצח, הפילו אותו בטעות על הרחוב המרופש.
ב-1841 החליט הפרלמנט הבריטי לאחד את קנדה העלית ואת קנדה התחתית ל"פרובינציית קנדה". קינגסטון הייתה לבירה העיקרית של הפרובינציה החדשה וקנדה העלית וקנדה התחתונה היו למערב קנדה ומזרח קנדה. במרץ 1844 התבקש מקדונלד על ידי איש עסקים מקומי להתמודד כמועמד המפלגה השמרנית מטעם קינגסטון בבחירות למועצה המחוקקת. מקדונלד נהג על פי מנהגי התקופה וסיפק כמות גדולה של אלכוהול למצביעים הפוטנציאליים. בעידן שלפני קיום הצבעה חשאית, כאשר ההצבעות פורסמו בפומבי, מקדונלד הביס את יריבו, אנטוני מנהאן, וזכה ב-275 קולות מול 42 הקולות של יריבו. באותה עת התכנסה המועצה המחוקקת במונטריאול. מקדונלד מעולם לא ניחן בכישורי נאום ובמיוחד הוא סלד מהנאומים המליציים של התקופה. תחת זאת, הוא מצא את מקומו כמומחה בחוקי הבחירות וההליכים הפרלמנטריים.
ב-1844 חלתה איזבלה. היא החלימה, אך המחלה שבה בשנה שלאחר מכן והיא לקתה בנכות. ב-1845 לקח מקדונלד את רעייתו לסוואנה, ג'ורג'יה, ארצות הברית בתקווה שאוויר הים ומזג האוויר החם ייטיב עמה. אף על פי שלאחר שישה חודשים התאפשר לו לשוב לקנדה, נותרה איזבלה בארצות הברית במשך שלוש שנים. הוא ביקר אותה שוב בניו יורק ב-1846 ושב כמה חודשים לאחר מכן לאחר שהיא בישרה לו על הריונה. באוגוסט 1847 נולד בניו יורק בנם, ג'ון אלכסנדר מקדונלד הצעיר, אך איזבלה לא החלימה וקרובי משפחתם דאגו לתינוק.
אף על פי שהוא נעדר תכופות עקב מחלת אשתו, הצליח מקדונלד להתקדם בעיסוקיו המקצועיים והפוליטיים. ב-1846 הוא מונה כ"יועץ הכתר" (Queen's Counsel). באותה שנה הוצע לו תפקיד מחוץ לקבינט כ"פרקליט הראשי" (Solicitor General), אך הוא דחה את ההצעה. ב-1847 מינה אותו ראש ממשלת הפרובינציה, ויליאם הנרי דרפר, לתפקיד האחראי על תשלומי הממשלה (Receiver General). קבלת תפקיד זה חייבה את מקדונלד לוותר על עיסוקו הפרטי כעורך דין והוא בילה את רוב זמנו במונטריאול, הרחק מאיזבלה. כאשר נערכו הבחירות בדצמבר 1848 ובינואר 1849, נבחר מקדונלד מחדש בקלות בקינגסטון, אך השמרנים איבדו מושבים ונאלצו לוותר על השלטון כאשר התכנסה אספת המחוקקים במרץ 1849. בפגרות שבין כינוסי המועצה המחוקקת נהג מקדונלד לשוב לקינגסטון וביוני הצטרפה אליו איזבלה. באוגוסט מת לפתע בנם ג'ון. במרץ 1850 ילדה איזבלה בן נוסף, יו ג'ון מקדונלד, ואביו כתב: "קיבלנו את ג'וני מחדש, כמעט בדמותו". מקדונלד החל להרבות בשתייה באותה תקופה, הן בציבור והן לבדו, תופעה שפטרישיה פליקס, שחקרה את חייו הפרטיים, ייחסה לצרותיו המשפחתיות.
הליברלים החזיקו בשלטון עד לבחירות של 1851, אך עד מהרה הם התפלגו על רקע שערורייה פרלמנטרית. בספטמבר התפטרה הממשלה וממשלת קואליציונית שהתאחדה ממפלגות משני חלקי הפרובינציה בהנהגתו של סר אלן מקנאב, תפסה את השלטון. מקדונלד פעל רבות לאחד את הממשלה ושימש בתפקיד התובע הכללי. הקואליציה, שעלתה לשלטון ב-1854, הייתה ידועה כליברלית-שמרנית. ב-1855 הצטרף לקבינט ז'ורז' אטיין קרטייה ממזרח קנדה (כיום קוויבק). עד למותו של קרטייה ב-1873 הוא היה שותפו הפוליטי של מקדונלד. ב-1856 הודח מקנאב מתפקידו כראש ממשלת הפרובינציה על ידי מקדונלד, שהיה למנהיגם של השמרנים במערב קנדה. אף על פי שהוא נותר האיש החזק ביותר בממשלה כתובע הכללי, ראש הממשלה היה סר אטיין פסקאל טאש.