Proyek Manhattan
Proyek Manhattan atau lebih formal, Manhattan Engineering District, adalah proyek riset dan pengembangan pada Perang Dunia II untuk mengembangkan senjata nuklir pertama. Proyek ini dipimpin oleh Amerika Serikat dengan bantuan dari Britania Raya dan Kanada. Risetnya diatur oleh fisikawan Amerika Julius Robert Oppenheimer, dan keseluruhan oleh Jenderal Leslie R. Groves setelah menjadi jelas bahwa senjata berdasarkan fisi nuklir dapat dikembangkan dan bahwa Jerman Nazi juga sedang mengembangkan senjata sejenis.
Meskipun proyek ini melibatkan lebih dari 30 tempat riset dan produksi yang berbeda, Proyek Manhattan sebagian besar proyeknya dilaksanakan di tiga tempat saintifik rahasia yang didirikan oleh kuasa eminent domain: Hanford, Washington, Los Alamos, New Mexico, dan Oak Ridge, Tennessee. Los Alamos National Laboratory dibangun di atas sebuah "mesa" yang sebelumnya merupakan tempat Los Alamos Ranch School, sebuah sekolah bertempat
tinggal lelaki swasta yang mengkhususkan luar ruangan dan kuda. Situs Hanford yang tumbuh hampir sebesar 1000 mil persegi (2600 km2), mengambil alih tanah sawah beririgasi, kebun buah-buahan, rel kereta dan dua komunitas petani, Hanford dan White Bluffs. Fasilitas Oak Ridge mencakup wilayah lebih dari 60000 acre (243 km2) dari beberapa komunitas pertanian. Beberapa keluarga Tennessee diberi waktu
dua minggu untuk mengosongkan tanah pertanian keluarga yang telah mereka tinggali selama beberapa generasi.
Proyek Manhattan menghasilkan rancangan, produksi, dan peledakan dari tiga bom nuklir pada 1945. Yang pertama, menggunakan plutonium dibuat di Hanford, dites pada 16 Juli di Situs Trinity, tes nuklir pertama dunia, dekat Alamogordo, New Mexico. Yang kedua, bom uranium disebut Little Boy diledakan pada 6 Agustus di kota Hiroshima, Jepang. Yang ketiga, bom plutonium disebut Fat Man, diledakan pada 9 Agustus di atas kota Nagasaki, Jepang.
Lokasi utamanya masih ada sampai sekarang sebagai Situs Hanford, Los Alamos National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory, National Security Complex dan beberapa pabrik lainnya.
Pada 1945, Proyek ini mempekerjakan lebih dari 130000 orang pada puncaknya dan menghabiskan hampir AS$2 miliar. (20 miliar dalam dolar tahun 2004 berdasarkan ICP.).
Pada masa antara Perang Dunia I dan Perang Dunia II, Amerika Serikat telah bangkit menjadi terkenal dalam fisika nuklir, didorong oleh hasil kerja dari beberapa imigran dan fisikawan lokal. Ilmuwan-ilmuwan ini telah mengembangkan alat dasar untuk riset nuklir-- cyclotron dan pemercepat partikel lainnya-dan telah menggunakan alat baru tersebut untuk menemukan zat-zat baru, termasuk radioisotop seperti Carbon-14.
Enrico Fermi mengingat awal proyek dalam pidato yang dilontarkan pada 1954 ketika dia pensiun sebagai Presiden dari American Physical Society.
Ilmuwan nuklir Leó Szilárd, Edward Teller dan Eugene Wigner (semuanya pengungsi Yahudi dari Hongaria karena Hitler) percaya bahwa energi yang dilepas dalam fisi nuklir dapat diguankan dalam bom oleh Jerman. Mereka membujuk Albert Einstein, salah satu ilmuwan paling terkenal dunia dan juga pengungsi Yahudi, untuk memperingati Presiden Franklin D. Roosevelt akan bahaya ini dalam sebuah
surat pada 2 Agustus, 1939 yang dirancang oleh Szilárd. Sebagai balasan akan peringatan tersebut Roosevelt mendorong riset lebih lanjut menjadi keamanaan nasional implikasi fisi nuklir. Setelah pengeboman Hiroshima, Einstein kemudian berkomentar "Saya dapat membakar tangan saya karena menulis surat kepada Roosevelt." Ankatan Laut menganugerahkan pendanaan energi atom pertama sebesar $6000 untuk
eksperimen frafit, yang tumbuh menjadi Proyek Manhattan di bawah kepempinan ilmiah dari J. Robert Oppenheimer dan Enrico Fermi.
Roosevelt menciptakan ad hoc Komite Uranium di bawah "chairmanship" ketua National Bureau of Standards Lyman Briggs. Dia memulai program riset kecil pada 1939 di Laboratorium Riset Naval di Washington, dimana fisikawan Philip Abelson mengecek pemisahan isotop uranium. Di Universitas Columbia fisikawan nuklir dilahirkan di Italia Enrico Fermi membuat prototipe reaktor nuklir menggunakan berbagai konfigurasi dari grafit dan uranium. Pada 9 Oktober 1941 Roosevelt mengizinkan pengembangan senjata nuklir.
Vannevar Bush, direktur Carnegie Institution Washington, mengatur National Defense Research Committee pada 1940 untuk memobilisasi sumber daya ilmiah Amerika Serikat untuk mendukung perang.
Laboratorium baru diciptakan, termasuk Radiation Laboratory at the Massachusetts Institute of Technology, yang membantu pengembangan radar, dan Underwater Sound Laboratory di San Diego, yang mengembangkan sonar.
National Defense Research Council (NDRC) juga mengambil alih proyek uranium. Pada 1940, Bush dan Roosevelt menciptakan Office of Scientific Research and Development untuk mengembangkan upaya tersebut.
Proyek Uranium tidak mengalami kemajuan pada musim semi 1941, ketika kabar datang dari penghitungan Britania oleh Otto Frisch dan Fritz Peierls. Laporan tersebut, dipersiapkan oleh Komite MAUD, yang merupakan sebuah sub-komite untuk "Scientific Survey of Air Warfare " di bawah G.P. Thomson, profesor fisika di Imperial College, London, menunjukan bahwa jumlah isotop dapat terfissi dari uranium, U-235, yang sangat sedikit dapat memproduksi ledakan yang sama dengan beberapa ratus ribu ton TNT.
Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional mengusulkan usaha penuh untuk membangun senjata nuklir, Bush menciptakan komite khusus, Komite S-1, untuk membimbing usaha tersebut. Ini terjadi sehari sebelum Jepang menyerang Pearl Harbor, pada 7 Desember 1941, dan berarti dimulainya perang bagi Amerika Serikat.
Ilmuwan di departemen fisika University of Chicago Metallurgical Laboratory, University of California Radiation Laboratory dan Universitas Columbia, mempercepat kerja mereka untuk menyiapkan bahan nuklir untuk sebuah senjata. Mereka harus belajar memisahkan Uranium 235 dari bijih uranium mentah (kebanyakan dari Uranium 238), dan mereka juga harus bisa bagaimana menciptakan plutonium, sebuah unsur yang sangat jarang, dengan pengeboman Uranium alami (U-238) dalam
sebuah reaktor dengan netron yang diproduksi oleh Uranium 235. Dimulai pada 1942, pabrik besar dibuat untuk memproduksi Uranium 235 di Oak Ridge National Laboratory di Tennessee dan untuk memproduksi plutonium di Hanford Site di luar Richland, Washington.
Ketika AS masuk dalam PDII pada Desember 1941, beberapa proyek sedang berjalan untuk menyelidiki pemisahan uranium 235 yang dapat difisikan dari uranium 238, pembuatan plutonium, dan kemungkinan tumpukan nuklir dan peledakannya.
Fisikawan dan penerima Nobel Arthur Holly Compton mengatur Laboratorium Metalurgis di Universitas Chicago pada awal 1942 untuk mempelajari plutonium dan tumpukan fisi. Compton menanyakan fisika teori kepada Dr. J. Robert Oppenheimer dari Universitas California untuk mengambil alih riset dalam penghitungan netron cepat, penting bagi kemungkinan sebuah senjata nuklir. John Manley, seorang fisikawan di Laboratorium Metalurgis Universitas Chicago, ditugasi untuk menolong
Dr. Oppenheimer mencari jawaban dengan mengkoordinasi dan menghubungi beberapa grup fisikawan eksperimen yang tersebar di pelosok negara.
Pada musim semi 1942, Oppenheimer dan Robert Serber dari Universitas Illinois, bekerja dalam masalah difusi netron (bagaimana netron bergerak dalam reaksi berantai) dan hidrodinamika (bagaimana ledakan yang diproduksi oleh reaksi berantai berperilaku).
Untuk mereview hasil kerja ini dan teori umum dari reaksi fissi, Oppenheimer mengadakan belajar musim panas di Universitas California, Berkeley pada Juni 1942. Teoretis Hans Bethe, John Van Vleck, Edward Teller, Felix Bloch, Emil Konopinski, Robert Serber, Stanley S. Frankel, dan Eldred C. Nelson (tiga terakhir adalah bekas murid Oppenheimer) menyimpulkan bahwa sebuah bom fissi bisa terjadi. Para ilmuwan ini menyarankan bahwa