Manhattan-projek

Die Manhattan-projek was 'n navorsings- en ontwikkelingsonderneming gedurende Tweede Wêreldoorlog wat die eerste kernwapen vervaardig het. Dit is gelei deur die Verenigde State met die steun van die Verenigde Koninkryk en Kanada. Van 1942 tot 1946 was die projek onder leiding van generaal-majoor Leslie Groves van die US Army Corps of Engineers. Kernfisikus Robert Oppenheimer was die direkteur van die Los Alamos-laboratorium wat die kernwapens ontwerp het. Die weermagkomponent van die projek was eers as die Manhattan District bekend; Manhattan het geleidelik die amptelike kodenaam, Development of Substitute Materials vir die hele projek vervang. Later het die vroeëre Britse eweknie, "Tube Alloys" ook deel van die projek geword. Die Manhattan-projek het in klein begin in 1939, maar het gegroei totdat meer as 130 000 mense in diens geneem was en het bykans VS$2 miljard gekos. Meer as 90 persent van die koste was om fabrieke te bou en splytbare materiaal te vervaardig, met minder as 10 persent vir die ontwikkeling en vervaardiging van die wapens. Navorsing en produksie het op meer as dertig terreine in die Verenigde State, die Verenigde Koninkryk en Kanada plaasgevind.

Twee tipes atoombomme is gelyktydig tydens die oorlog ontwikkel: 'n betreklik eenvoudige kanonloop-tipe en 'n meer ingewikkelde ineenploftipe kernwapen. Die Thin Man-kanonloop-ontwerp was onprakties om saam met plutonium te gebruik, en daarom is 'n eenvoudiger kanonloop-tipe genaamd Little Boy ontwikkel wat uraan-235 gebruik, 'n isotoop wat slegs 0,7 persent van natuurlike uraan uitmaak. Aangesien dit chemies identies is aan die algemeenste isotoop, uraan-238, en byna dieselfde massa het, is dit moeilik om die twee te skei. Drie metodes is gebruik vir uraanverryking: elektromagneties, gasvormig en termies. Die meeste van hierdie werk is in die Clinton Engineer Works in Oak Ridge, Tennessee, uitgevoer.

Parallel met die werk aan uraan was die poging om plutonium te vervaardig, 'n proses wat in 1940 aan die Universiteit van Kalifornië ontdek is. Die haalbaarheid van die wêreld se eerste kunsmatige kernreaktor, die Chicago Pile-1, is in 1942 by die Metallurgical Laboratory gedemonstreer. By die Universiteit van Chicago het die projek die X-10 Grafietreaktor by Oak Ridge ontwerp en die produksiereaktore op die Hanford-terrein in Washington, waarin uraan bestraal en omgeskakel is na plutonium. Die plutonium is toe chemies van die uraan geskei met behulp van die bismutfosfaatproses. Die Fat Man-plutonium-ineenploftipe wapen is ontwikkel in 'n gesamentlike ontwerp- en ontwikkelingspoging deur die Los Alamos-laboratorium.

Die projek was ook verantwoordelik vir die insameling van intelligensie oor die Duitse kernwapenprogram. Deur Operasie Alsos het personeel van Manhattan-projek in Europa gedien, soms agter vyandelike lyne, waar hulle kernmateriaal en dokumente versamel het en Duitse wetenskaplikes gewerf het. Ondanks die streng sekuriteit van die Manhattan-projek, het die Sowjet-atoomspioene die program suksesvol binnegedring. Die eerste kerntoestel wat ooit ontplof is, was 'n bomontploffing tydens die Trinity-kernwapentoets wat op 16 Julie 1945 by die Alamogordo Bombing and Gunnery Range in Nieu-Meksiko uitgevoer is. Little Boy en Fat Man bomme is 'n maand later as kernwapens in onderskeidelik Hiroshima en Nagasaki gebruik met personeel van Manhattan-projek wat as bommonteringtegnikuste en as wapentegnikuste op die bomwerpers gedien het. In die onmiddellike naoorlogse jare het die Manhattan-projek wapentoetse by die Bikini-ringeiland uitgevoer as deel van Operation Crossroads, nuwe wapens ontwikkel, die ontwikkeling van die netwerk van nasionale laboratoriums bevorder, mediese navorsing oor radiologie gesteun en die grondslag gelê vir die kernvloot. Dit het beheer oor Amerikaanse navorsing en produksie van kernwapens behou tot die stigting van die Amerikaanse atoomenergiekommissie in Januarie 1947.

Oorsprong 
Die ontdekking van kernsplyting deur die Duitse chemici Otto Hahn en Fritz Strassmann in 1938, en die teoretiese verklaring daarvan deur Lise Meitner en Otto Frisch, maak die ontwikkeling van 'n atoombom 'n teoretiese moontlikheid. Die vrees was dat 'n Duitse atoombomprojek sou kon ontwikkel, veral onder wetenskaplikes wat vlugtelinge uit Nazi-Duitsland en ander fascistiese lande was. In Augustus 1939 het die Hongaars-gebore fisici Leó Szilárd en Eugene Wigner die Einstein-Szilárd-brief opgestel, waarin gewaarsku word oor die potensiële ontwikkeling van "uiters kragtige bomme van 'n nuwe soort". Dit het die Verenigde State aangespoor om stappe te neem om 'n voorraad uraanerts te bekom en die navorsing van Enrico Fermi en ander oor kernkettingreaksies te versnel. Die brief is deur Albert Einstein onderteken en by president Franklin D. Roosevelt afgelewer. Roosevelt het 'n beroep op Lyman Briggs van die National Bureau of Standards gedoen om as die hoof van die Advieskomitee oor Uranium ondersoek in te stel na die kwessies wat deur die brief geopper is. Briggs het op 21 Oktober 1939 'n vergadering gehou wat deur Szilárd, Wigner en Edward Teller bygewoon is. Die komitee het in November aan Roosevelt gerapporteer dat uraan "'n moontlike bron van bomme met 'n vernietiging sou gee wat baie groter is as wat nou bekend is."

Die Amerikaanse Vloot het VS$6 000 aan die Columbia-universiteit toegeken, waarvan die meeste spandeer is vir die aankoop van grafiet deur Enrico Fermi en Szilard. 'n Span professore in Columbia, waaronder Fermi, Szilard, Eugene T. Booth en John Dunning, het die eerste kernsplitsingsreaksie in die Amerikas geskep, wat die werk van Hahn en Strassmann bevestig het. Dieselfde span het 'n reeks prototipe kernreaktors (of 'stapels' soos Fermi hulle genoem het) in Pupin Hall in Columbia gebou, maar kon nog nie 'n kettingreaksie bewerkstellig nie. Die Advieskomitee vir Uraan het die National Defense Research Committee (NDRC) on Uranium geword toe die organisasie op 27 Junie 1940 gestig is. Briggs het voorgestel om $167 000 te bestee aan uraan, veral die uraan-235-isotoop, en plutonium, wat in 1940 ontdek is by die Universiteit van Kalifornië. Op 28 Junie 1941 onderteken Roosevelt die Uitvoerende Bevel 8807, wat die Office of Scientific Research and Development (OSRD) tot stand gebring het, met Vannevar Bush as direkteur. Die kantoor is bemagtig om benewens navorsing, ook groot ingenieursprojekte te bestuur. Die NDRC-komitee oor uraan het die S-1-afdeling van die OSRD geword; om veiligheidsredes is die woord "uraan" uitgehaal.

In Brittanje het Frisch en Rudolf Peierls aan die Universiteit van Birmingham 'n deurbraak gemaak in Junie 1939 gedurende hul ondersoek na die kritieke massa van uraan-235. Hulle berekeninge het daarop gedui dat kritieke massa teen 'n orde van 10 kilogram (22 pond) geaktiveer sou kon word, wat daarop dui dat so 'n toestel in 'n bomwerper van daardie tyd gedra sou kon word. Hulle Frisch–Peierls-memorandum in Maart 1940 het die Britse atoombomprojek en die MAUD-komitee van stapel gestuur, wat eenparig aanbeveel het dat die ontwikkeling van 'n atoombom voortgesit word. In Julie 1940 het Brittanje aangebied om die Verenigde State toegang tot sy wetenskaplike navorsing te gee, en die Tizard Missie se John Tuckcroft het Amerikaanse wetenskaplikes ingelig oor die Britse ontwikkelinge. Hy het ontdek dat die Amerikaanse projek kleiner was as die Britse projek en ook nie so ver gevorderd was nie.

As deel van die wetenskaplike uitruiling is die bevindinge van die MAUD-komitee aan die Verenigde State oorgedra. Een van sy lede, die Australiese fisikus Mark Oliphant, het einde Augustus 1941 na die Verenigde State gevlieg en ontdek dat die inligting wat deur die MAUD-komitee gelewer is nie belangrike Amerikaanse fisici bereik het nie. Oliphant het daarna gepoog om vas te stel waarom die bevindinge van die komitee blykbaar geïgnoreer word. Hy het met die uraan-komitee vergader en Berkeley, Kalifornië, besoek, waar hy met oortuiging met Ernest O. Lawrence gepraat het. Lawrence was voldoende beïndruk om sy eie ondersoek oor uraan te begin. Hy het op sy beurt met James B. Conant, Arthur H. Compton en George B. Pegram gepraat. Die missie van Oliphant was dus 'n sukses; belangrike Amerikaanse fisici was nou bewus van die potensiële krag van 'n atoombom.

Op 9 Oktober 1941 het president Roosevelt die atoomprogram goedgekeur nadat hy 'n vergadering met Vannevar Bush en vise-president Henry A. Wallace bygewoon het. Om die program te beheer, stig hy die Top Policy Group, bestaande uit homself – hoewel hy nooit 'n vergadering bygewoon het nie – Wallace, Bush, Conant, Oorlogsekretaris Henry L. Stimson, en die stafhoof van die leër, generaal George C. Marshall. Roosevelt het die leër gekies om die projek te bestuur, eerder as die vloot, omdat die leër meer ervaring gehad het met die bestuur van grootskaalse bouprojekte. Hy het ook ingestem om die poging met die Britte te koördineer, en op 11 Oktober het hy 'n boodskap aan die eerste minister, Winston Churchill, gestuur met die voorstel dat hulle oor atoomsake korrespondeer.

Lewensvatbaarheid

Voorstelle 
Die S-1-komitee het op 18 Desember 1941 'n vergadering gehou "deurdring met 'n atmosfeer van entoesiasme en dringendheid" na die aanval op Pearl Harbor en die daaropvolgende Amerikaanse oorlogsverklaring teen Japan en daarna teen Duitsland. Daar is aan drie verskillende tegnieke gewerk vir isotoop-skeiding om uraan-235 van die meer volop uraan-238 te skei. Lawrence en sy span aan die Universiteit van Kalifornië het elektromagnetiese skeiding ondersoek, terwyl Eger Murphree en Jesse Wakefield Beams se span gasdiffusie by die Universiteit van Columbia ondersoek het, en Philip Abelson het navorsing gedoen oor termiese diffusie by die Carnegie Institution of Washington en later die Naval Research Laboratory. Murphree was ook die hoof van 'n onsuksesvolle skeidingsprojek met behulp van gassentrifuges.

Intussen was daar twee strome van navorsing oor kernreaktortegnologie. Harold Urey het swaarwaterreaktor navorsing by Columbia gedoen. Arthur Compton het die wetenskaplikes wat by Columbia, Kalifornië en die Princeton-universiteit onder sy toesig gewerk het, na die Universiteit van Chicago verplaas, waar hy die Metallurgical Laboratory vroeg in 1942 georganiseer het om plutonium, reaktore en grafiet as neutronmoderator te bestudeer. Briggs, Compton, Lawrence, Murphree en Urey het op 23 Mei 1942 vergader om die aanbevelings van die S-1-komitee af te handel, waarin gevra word dat al vyf tegnologieë nagestreef moet word. Dit is goedgekeur deur Bush, Conant en brigadier-generaal Wilhelm D. Styer, die stafhoof van majoor-generaal Brehon B. Somervell se verskaffingsdienste (Supply Services), wat aangewys is as die leër se verteenwoordiger oor kernsake. Bush en Conant het toe die aanbeveling aan die Top Policy Group geneem met 'n begrotingsvoorstel van $54 miljoen vir konstruksie deur die US Army Corps of Engineers, $31 miljoen vir navorsing en ontwikkeling deur OSRD en $5 miljoen vir gebeurlikhede in die boekjaar 1943. Die Policy Group het dit op sy beurt op 17 Junie 1942 aan die president gestuur, wat dit goedgekeur het deur "OK FDR" op die dokument te skryf.

Bom-ontwerpkonsepte 

Compton het die teoretiese fisikus J. Robert Oppenheimer van die Universiteit van Kalifornië gevra om die navorsing oor vinnige neutronberekeninge oor te neem van Gregory Breit, wat op 18 Mei 1942 bedank het weens kommer oor laks operasionele sekuriteit. Sodanige berekening is die sleutel om die kritiese massa en dus wapenontsteking, te bewerkstellig. John H. Manley, 'n fisikus aan die Metallurgical Laboratory, is gevra om Oppenheimer te help deur kontak te maak met en die koördinering van eksperimentele fisikagroepe wat oor die land verspreid is. Oppenheimer en Robert Serber van die Universiteit van Illinois het die probleme van neutrondiffusie ondersoek – hoe neutrone in 'n kernkettingreaksie beweeg – en hidrodinamika – hoe die ontploffing wat deur 'n kettingreaksie veroorsaak is, kan optree. Om hierdie werk en die algemene teorie van fissie-reaksies te beoordeel, het Oppenheimer en Fermi in Junie vergaderings by die Universiteit van Chicago en in Julie 1942 met die teoretiese fisici Hans Bethe, John Van Vleck, Edward Teller, Emil Konopinski, Robert vergader Serber, Stan Frankel, en Eldred C. Nelson, laasgenoemde drie oudstudente van Oppenheimer, en eksperimentele fisici Emilio Segrè, Felix Bloch, Franco Rasetti, John Henry Manley en Edwin McMillan. Hulle het tentatief bevestig dat 'n splitsingsbom teoreties moontlik is.

Daar was nog baie onbekende faktore. Die eienskappe van suiwer uraan-235 was relatief onbekend, net soos dié van plutonium, 'n element wat eers in Februarie 1941 deur Glenn Seaborg en sy span ontdek is. Die wetenskaplikes op die Berkeley-konferensie (Julie 1942) beoog om plutonium in kernreaktore te skep waar uraan-238 atome neutrone absorbeer wat uraan-235-atome vrygestel het. Op hierdie stadium is geen reaktor gebou nie, en slegs klein hoeveelhede plutonium was beskikbaar by siklotrone by instellings soos die Universiteit van Washington in St. Louis. Selfs teen Desember 1943 is slegs twee milligram vervaardig. Daar was baie maniere om die spleetmateriaal in 'n kritieke massa te rangskik. Die eenvoudigste was om 'n "silindriese prop" in 'n sfeer van "aktiewe materiaal" te skiet met 'n "peuter" – digte materiaal wat neutrone na binne sou fokus en die reageermassa bymekaar sou hou om die doeltreffendheid daarvan te verhoog. Hulle het ook ontwerpe ondersoek wat sferoïede insluit, 'n primitiewe vorm van "inploffing" wat deur Richard C. Tolman voorgestel is, en die moontlikheid van outokatalitiese metodes, wat die doeltreffendheid van die bom sou verhoog wanneer dit ontplof.

Met inagneming dat die idee van die fissie-bom teoreties afgehandel was–ten minste totdat meer eksperimentele data beskikbaar was–het die Berkeley-konferensie van 1942 'n ander rigting beweeg. Edward Teller versoek vir gesprekke oor 'n kragtiger bom: die "super", wat nou meestal 'n "waterstofbom" genoem word, wat die ontploffende krag van 'n ontploffende splitsingsbom sou gebruik om 'n kernfusie-reaksie in deuterium en tritium te ontsteek. Teller het skema ná skema voorgestel, maar Bethe het alles verkeerd bewys. Die fusiesidee is opsy gesit om te konsentreer op die vervaardiging van 'n klowingsbom. Teller het ook die spekulatiewe moontlikheid geopper dat 'n atoombom die atmosfeer kan "aansteek" as gevolg van 'n hipotetiese samesmeltingsreaksie van stikstofkerne. Bethe bereken dat dit nie kan gebeur nie, en 'n verslag wat deur Teller mede-outeur was, het getoon dat "waarskynlik geen self-vermenigvuldigende ketting van kernreaksies sal begin nie." In Serber se verslag noem Oppenheimer die moontlikheid van hierdie scenario aan Arthur Compton, wat "nie genoeg sin gehad het om daaroor stil te bly nie." Dit het op die een of ander manier in 'n dokument beland en is na Washington gestuur en is "nooit ter ruste gelê nie".

Organisasie

Manhattan-distrik 
Die ingenieurshoof, majoor-generaal Eugene Reybold, het kolonel James C. Marshall in Junie 1942 gekies om hoof van die weermag se deel van die projek te wees. Marshall het 'n skakelkantoor in Washington, D.C. gevestig, maar sy tydelike hoofkwartier op die 18de verdieping van 270 Broadway in New York opgerig, waar hy administratiewe ondersteuning van die Corps of Engineers se Noord-Atlantiese Afdeling kon bekom. Dit was naby die Manhattan-kantoor van Stone & Webster, die belangrikste projekkontrakteur, en die Universiteit van Columbia. Hy het toestemming bekom om personeel te werf van sy voormalige bevel, die distrik Syracuse en hy het begin met luitenant-kolonel Kenneth Nichols, wat as sy adjunk aangestel is.

Omdat die grootste deel van sy taak konstruksie behels, het Marshall in samewerking met die hoof van die Corps of Engineers Construction Division, majoor-generaal Thomas M. Robbins, en sy adjunk, kolonel Leslie Groves, gewerk. Reybold, Somervell en Styer het besluit om die projek "ontwikkeling van plaasvervangende materiaal" te noem, maar Groves meen dat dit die aandag sou trek. Aangesien ingenieursdistrikte gewoonlik die naam van die stad waar hulle geleë was, gedra het, het Marshall en Groves ooreengekom om die leër se deel van die projek die Manhattan-distrik te noem. Dit het op 13 Augustus amptelik geword toe Reybold die opdrag gegee het om die nuwe distrik te stig. Informeel was dit bekend as die Manhattan Engineer District, of MED. Anders as ander distrikte het dit geen geografiese grense gehad nie, en Marshall het die gesag van 'n afdelingsingenieur gehad. Ontwikkeling van plaasvervangende materiale het gebly as die amptelike kode van die projek as geheel, maar is mettertyd deur "Manhattan" vervang.

Marshall het later toegegee dat, "ek het nog nooit van kernsplyting gehoor nie, maar ek het wel geweet dat jy nie veel van 'n aanleg kon bou nie, nog minder vier daarvan vir $90 miljoen". 'n Enkele TNT-aanleg wat Nichols destyds in Pennsilvanië gebou het, het $128 miljoen gekos. Hulle was ook nie beïndruk met die vae beramings van die omvang van die aanlegte nie, wat Groves vergelyk het om vir 'n spysenier te vra om vir tussen tien en duisend gaste voor te berei. 'n Ondersoekspan van Stone & Webster het reeds 'n terrein vir die produksie-aanlegte gaan soek. Die Oorlogsproduksie-raad het terreine rondom Knoxville, Tennessee aanbeveel, 'n afgesonderde gebied waar die Tennessee Valley Authority baie elektriese krag kon lewer en die riviere koelwater vir die reaktors kon voorsien. Nadat hy verskeie terreine ondersoek het, het die ondersoekspan een naby Elza, Tennessee, gekies. Conant het aangeraai om dit onmiddellik te bekom en Styer het ingestem, maar Marshall het gewag op die resultate van Conant se reaktoreksperimente voordat hy ingestem het. Van die voornemende prosesse het slegs Lawrence se elektromagnetiese skeiding voldoende gevorder om met die konstruksie te begin.

Marshall en Nichols het die hulpbronne wat hulle sou benodig begin bymekaarmaak. Die eerste stap was om 'n hoë prioriteitsbeoordeling vir die projek te kry. Die topwaardes was AA-1 tot AA-4 in dalende volgorde, hoewel daar ook 'n spesiale AAA-gradering was wat vir noodgevalle gereserveer was. Graderings AA-1 en AA-2 was vir noodsaaklike wapens en toerusting, en kolonel Lucius D. Clay, die adjunk-stafhoof by Dienste en Voorsiening van hulpbronne, meen dat die hoogste gradering wat hy kon toeken, AA-3 was, hoewel hy bereid was om op aanvraag 'n AAA-gradering te lewer vir kritieke materiale as dit sou ontstaan. Nichols en Marshall was teleurgesteld; AA-3 was dieselfde prioriteit as Nichols se TNT-aanleg in Pennsilvanië.

Militêre Beleidskomitee 

Vannevar Bush het ongeduldig begin raak met die mislukking van kolonel Marshall om die projek vinnig te bevorder, veral die mislukking om die Tennessee-terrein te bekom, die lae prioriteit wat die leër aan die projek toegeken het en die hoofkantoor in New York. Bush meen dat meer aggressiewe leierskap nodig is, en het sy kommer met Harvey Bundy en die generaals Marshall, Somervell en Styer bespreek. Hy wou hê dat die projek onder 'n senior beleidskomitee geplaas moet word, met 'n aangewese beampte, verkieslik Styer, as algehele direkteur.

Somervell en Styer het Groves vir die pos gekies en hom op 17 September in kennis gestel van hierdie beslissing, en dat generaal Marshall gelas het dat hy tot brigadier-generaal bevorder word, omdat die gevoel was dat die titel "generaal" meer gerespekteer sou word onder die akademiese wetenskaplikes wat aan die Manhattan-projek werk. Groves se bevel plaas hom direk onder Somervell eerder as Reybold, en kolonel Marshall moet nou aan Groves rapporteer. Groves het sy hoofkwartier in Washington, D.C., op die vyfde verdieping van die gebou wat later as die Harry S Truman-gebou bekend sou staan, gevestig, waar kolonel Marshall sy skakelkantoor gehad het. Hy het op 23 September 1942 die bevel oor die Manhattan-projek oorgeneem. Later die dag het hy 'n vergadering bygewoon deur Stimson, wat 'n militêre beleidskomitee in die lewe geroep het, verantwoordelik vir die hoof beleidgroep, bestaande uit Bush (met Conant as plaasvervanger), Styer en skoutadmiraal William R. Purnell. Tolman en Conant is later aangestel as die wetenskaplike adviseurs van Groves.

Een van Groves se vroeëre probleme was om 'n direkteur vir Projek Y te vind, die groep wat die bom sou ontwerp en bou. Die voor die hand liggende keuse was een van die drie laboratoriumhoofde, Urey, Lawrence of Compton, maar hulle was nie beskikbaar nie. Compton beveel Oppenheimer aan, wat al deeglik vertroud was met die konsepte vir die ontwerp van 'n bom. Oppenheimer het egter min administratiewe ervaring gehad en het, anders as Urey, Lawrence en Compton, nie 'n Nobelprys gewen nie, wat volgens baie wetenskaplikes die hoof van so 'n belangrike laboratorium moes wees. Daar was ook kommer oor Oppenheimer se veiligheidsstatus, aangesien baie van sy medewerkers kommuniste was, waaronder sy broer, Frank Oppenheimer; sy vrou, Kitty; en sy vriendin, Jean Tatlock. 'n Lang gesprek in Oktober 1942 oor 'n trein het Groves en Nichols oortuig dat Oppenheimer die kwessies rakende die oprigting van 'n laboratorium in 'n afgeleë gebied deeglik begryp en as direkteur daarvan aangestel moes word. Groves het persoonlik afstand gedoen van die veiligheidsvereistes en op 20 Julie 1943 'n klaring aan Oppenheimer gegee.

Samewerking met die Verenigde Koninkryk 
Die Britte en Amerikaners het kerninligting uitgeruil, maar aanvanklik nie hul pogings gekombineer nie. Brittanje het pogings van Bush en Conant in 1941 om die samewerking met sy eie projek, met die kodenaam Tube Alloys, te versterk, afgewys omdat hulle huiwerig was om sy tegnologiese voorsprong te deel en die Verenigde State te help om hul eie atoombom te ontwikkel. 'n Amerikaanse wetenskaplike wat 'n persoonlike brief van Roosevelt aan Churchill gebring het om aan alle navorsing en ontwikkeling in 'n Anglo-Amerikaanse projek te betaal, is sleg behandel, en Churchill het nie op die brief geantwoord nie. Die Verenigde State het gevolglik reeds in April 1942 besluit dat indien hulle aanbod van die hand gewys word, hulle alleen moet voortgaan. Die Britte, wat vroeg in die oorlog aansienlike bydraes gelewer het, het nie die middele gehad om so 'n navorsingsprogram deur te voer terwyl hulle vir hul oorlewing veg nie. As gevolg hiervan het Tube Alloys gou agter geraak by sy Amerikaanse eweknie.

Die geleentheid vir 'n gelyke vennootskap bestaan egter nie meer nie, soos blyk uit Augustus 1942 toe die Britte onsuksesvol aansienlike beheer oor die projek geëis het terwyl hulle niks van die onkoste betaal het nie. Teen 1943 het die rolle van die twee lande omgekeer; in Januarie het Conant die Britte in kennis gestel dat hulle nie meer kerninligting sou ontvang nie, behalwe in sekere gebiede. Terwyl die Britte geskok was oor die afskaffing van die Churchill-Roosevelt-ooreenkoms, was die hoof van die Kanadese Nasionale Navorsingsraad, C.J. Mackenzie, minder verbaas en het geskryf; ”Ek kan nie help om te voel dat die Britse groep die belangrikheid van hul bydrae [oor] beklemtoon het nie in vergelyking met die Amerikaners.” Soos Conant en Bush aan die Britte gesê het, kom die bevel "van bo".

Die Britse bedingingsposisie het versleg; die Amerikaanse wetenskaplikes het besluit dat die Verenigde State nie meer hulp van buite nodig het nie, en hulle wou verhoed dat Brittanje na-oorlogse kommersiële toepassings van kernenergie benut. Die komitee steun, en Roosevelt het daartoe ingestem, om die stroom inligting te beperk tot wat Brittanje tydens die oorlog kon gebruik – veral nie die ontwerp van bom nie – selfs al het dit die Amerikaanse projek vertraag. Vroeg in 1943 het die Britte opgehou om navorsing en wetenskaplikes na Amerika te stuur, en gevolglik het die Amerikaners  die deel van inligting totaal gestaak. Die Britte het dit oorweeg om die toevoer van Kanadese uraan en swaarwater te beëindig om die Amerikaners te dwing om weer te deel, maar Kanada het Amerikaanse voorrade nodig om dit te produseer. Hulle het die moontlikheid van 'n onafhanklike kernprogram ondersoek, maar vasgestel dat dit nie betyds gereed kan wees om die uitslag van die oorlog in Europa te beïnvloed nie.

Teen Maart 1943 het Conant besluit dat die Britse hulp sommige terreine van die projek sal bevoordeel. James Chadwick en een of twee ander Britse wetenskaplikes was belangrik genoeg dat die bomontwerpspan in Los Alamos hulle nodig gehad het, ten spyte van die gevaar om geheime vir wapenontwerp te openbaar. In Augustus 1943 onderhandel Churchill en Roosevelt oor die Quebec-ooreenkoms, wat gelei het tot 'n hervatting van die samewerking  tussen wetenskaplikes wat aan dieselfde probleem werk. Brittanje het egter ingestem tot beperkings op die gegewens vir die bou van grootskaalse produksie-aanlegte wat nodig is vir die bom. Die daaropvolgende Hyde Park-ooreenkoms in September 1944 het hierdie samewerking uitgebrei na die naoorlogse periode. Die Quebec-ooreenkoms het die gekombineerde beleidskomitee ingestel om die pogings van die Verenigde State, die Verenigde Koninkryk en Kanada te koördineer. Stimson, Bush en Conant dien as die Amerikaanse lede van die Gekombineerde Beleidskomitee, veldmaarskalk Sir John Dill en kolonel J. J. Llewellin was die Britse lede, en C. D. Howe was die Kanadese lid.  Llewellin keer einde 1943 terug na die Verenigde Koninkryk en word in die komitee vervang deur Sir Ronald Ian Campbell, wat op sy beurt vervang is deur die Britse ambassadeur in die Verenigde State, Lord Halifax, vroeg in 1945. Sir John Dill is in Washington, D.C. oorlede, in November 1944 en is vervang as hoof van die Britse gesamentlike stafsending en as lid van die gekombineerde beleidskomitee deur veldmaarskalk sir Henry Maitland Wilson.

Toe die samewerking na die Quebec-ooreenkoms hervat word, het die Amerikaners se vooruitgang en uitgawes die Britte verbaas. Die Verenigde State het al meer as $ 1 miljard (vandag $ 12 miljard) bestee, terwyl die Verenigde Koninkryk in 1943 ongeveer £ 0,5 miljoen bestee het. Chadwick het dus tot die uiterste mate aangedring op Britse betrokkenheid by die Manhattan-projek en die hoop op 'n onafhanklike Britse projek gedurende die oorlog laat vaar. Met Churchill se steun het hy gepoog om te verseker dat elke versoek van Groves om hulp in ag geneem word.  Die Britse Sending wat in Desember 1943 in die Verenigde State aangekom het, het Niels Bohr, Otto Frisch, Klaus Fuchs, Rudolf Peierls en Ernest Titterton ingesluit. Meer wetenskaplikes het vroeg in 1944 opgedaag. Terwyl diegene wat toegewys is aan gasdiffusie wat teen die herfs van 1944 die projek verlaat het, is die 35 wat onder Oliphant saam met Lawrence in Berkeley gewerk het, aan bestaande laboratoriumgroepe toegewys en die meeste het tot die einde van die oorlog gebly. Die 19 wat na Los Alamos gestuur is, het ook by bestaande groepe aangesluit, hoofsaaklik met betrekking tot inploffing en bomsamestelling, maar nie die plutonium-verwante groepe nie. In 'n deel van die Quebec-ooreenkoms is gespesifiseer dat kernwapens nie teen 'n ander land gebruik sal word sonder die onderlinge toestemming van die VSA en die Verenigde Koninkryk nie. In Junie 1945 het Wilson ingestem dat die gebruik van kernwapens teen Japan as 'n besluit van die Gekombineerde Beleidskomitee opgeteken sou word.

Die Gekombineerde Beleidskomitee het die Gekombineerde Ontwikkelingstrust in Junie 1944 gestig, met Groves as voorsitter, om uraan- en toriumerts op internasionale markte te bekom. Die Belgiese Kongo en Kanada het 'n groot deel van die uraan ter wêreld buite Oos-Europa gehou, en die Belgiese regering in ballingskap was in Londen. Brittanje het ingestem om die meeste Belgiese erts aan die Verenigde State te gee, omdat hulle nie die grootste deel van die voorraad weens die Amerikaanse beperkings gebruik nie. In 1944 koop die trust 1 560 000 kg uraanoksiederts van maatskappye wat myne in die Belgiese Kongo bedryf. Om te verhoed dat die Amerikaanse minister van finansies, Henry Morgenthau Jr., oor die projek ingelig word, is 'n spesiale rekening gebruik wat nie onderhewig was aan die gewone ouditering en kontroles nie, 'n trustrekening. Tussen 1944 en die tyd dat hy in 1947 by die trust bedank, deponeer Groves altesaam VS$ 37,5 miljoen op die trust se rekening.

Groves waardeer die vroeë Britse atoomnavorsing en die bydraes van die Britse wetenskaplikes tot die Manhattan-projek, maar verklaar dat die Verenigde State ook sonder hul hulp sou kon slaag. Hy het ook gesê dat Churchill "die beste vriend was wat die atoombomprojek gehad het [omdat] hy Roosevelt se belangstelling hoog gehou het … Hy het hom net die hele tyd opgewek deur te vertel hoe belangrik hy dink die projek is."

Die Britse deelname aan oorlogstyd was van deurslaggewende belang vir die sukses van die onafhanklike kernwapenprogram van die Verenigde Koninkryk na die oorlog, toe die McMahon-wet van 1946 Amerikaanse kernsamewerking tydelik beëindig het.

Projek aanlegte

Oak Ridge 

Die dag nadat hy die projek oorgeneem het, het Groves saam met kolonel Marshall 'n trein na Tennessee geneem om die voorgestelde terrein daar te ondersoek, en Groves was beïndruk. Op 29 September 1942 het Robert P. Patterson, onder oorlogsekretaris van die Verenigde State, die Corps of Engineers gemagtig om 56.000 hektaar (23.000 ha) grond deur 'n vooraanstaande domein te verkry teen 'n koste van $ 3,5 miljoen. 'n Bykomende 3000 hektaar (1200 ha) is daarna verkry. Ongeveer 1 000 gesinne is geraak deur die onteieningssbevel wat op 7 Oktober in werking getree het. Betogings, regsappèlle en 'n 1943-kongresondersoek was tevergeefs. Teen die middel van November het Amerikaanse Marshals kennisgewings gelewer om by plaashuise te ontruim, en konstruksiekontrakteurs te laat intrek. Sommige families het twee weke kennis gekry om plase wat hul geslagte lank bewoon het, te ontruim; ander het hulle daar gevestig nadat hulle uitgesit is om plek te maak vir die Great Smoky Mountains National Park in die 1920's of die Norris Dam in die 1930's. Die uiteindelike koste van grondverkryging in die gebied, wat eers in Maart 1945 voltooi was, was slegs ongeveer $ 2,6 miljoen, wat ongeveer $ 47 per akker uitgewerk het.  Toe die Goewerneur van Tennessee, Prentice Cooper, die openbare proklamasie nommer twee, wat Oak Ridge tot 'n totale uitsluitingsgebied verklaar het, wat nie sonder enige militêre toestemming binnegaan kon word nie, ontvang het, het hy dit in woede in stukke geskeur.

Oorspronklik bekend as die Kingston Demolition Range, is die terrein vroeg in 1943 amptelik herdoop tot die Clinton Engineer Works (CEW). Terwyl Stone & Webster op die produksiefasiliteite gekonsentreer het, het die argitektuur- en ingenieursfirma Skidmore, Owings & Merrill 'n residensiële gemeenskap vir 13 000 ontwerp en gebou. Die gemeenskap was geleë aan die hange van Black Oak Ridge, waaruit die nuwe stad Oak Ridge sy naam gekry het. Die teenwoordigheid van die leër op Oak Ridge het in Augustus 1943 toegeneem toe Nichols Marshall vervang as hoof van die Manhattan Engineer District. Een van sy eerste take was om die distrikshoofkwartier na Oak Ridge te verskuif, hoewel die naam van die distrik nie verander het nie. In September 1943 is die administrasie van gemeenskapsfasiliteite aan Turner Construction Company uitgekontrakteer deur middel van 'n filiaal, die Roane-Anderson Company (vir Roane en Anderson Counties, waarin Oak Ridge geleë was). Chemiese ingenieurs, onder wie William J. (Jenkins) Wilcox Jr. (1923–2013) en Warren Fuchs, was deel van 'n "verwoede poging" om 10% tot 12% verrykte uraan-235 te vervaardig, bekend as die kodenaam "tuballoy tetroxide", met streng sekuriteit en spoedige goedkeuring vir voorrade en materiaal. Die bevolking van Oak Ridge brei gou verder uit as die aanvanklike planne en bereik 'n hoogtepunt van 75 000 in Mei 1945, teen daardie tyd was 82 000 mense werksaam by die Clinton Engineer Works, en 10 000 by Roane-Anderson.

Die kunsfotograaf, Josephine Herrick, en haar kollega, Mary Steers, het gehelp om die werk by Oak Ridge te dokumenteer.

Los Alamos 

Die idee om Projek Y by Oak Ridge te vestig, is oorweeg, maar uiteindelik is daar besluit om  'n meer afgeleë plek te vind. Op aanbeveling van Oppenheimer is die soektog na 'n geskikte perseel beperk tot die omgewing van Albuquerque, Nieu-Meksiko, waar Oppenheimer 'n plaas besit het. In Oktober 1942 is majoor John H. Dudley van die Manhattan-distrik gestuur om in die gebied 'n geskikte terrein te identifiseer. Hy het 'n terrein naby Jemez Springs, Nieu-Meksiko, aanbeveel. Op 16 November het Oppenheimer, Groves, Dudley en ander die gebied besoek. Oppenheimer was bang dat die hoë kranse rondom die terrein sy werkers kloustrofobies sou laat voel, terwyl die ingenieurs besorg was oor die moontlikheid van oorstromings. Die geselskap het toe na  die omgewing van die Los Alamos Ranch School gegaan. Oppenheimer was beïndruk en het 'n sterk voorkeur vir die terrein uitgespreek, met verwysing na die natuurlike skoonheid en uitsig op die Sangre de Cristo-gebergte, wat volgens hom diegene wat op die projek sou werk, sou inspireer.  Die ingenieurs was bekommerd oor die swak toegangspad en of die watertoevoer voldoende sou wees, maar het andersins gevoel dat dit ideaal was.

Patterson het die verkryging van die terrein op 25 November 1942 goedgekeur, met die toestemming van $ 440 000 vir die aankoop van die terrein van 22 000 hektaar  waarvan altesaam 3 600 hektaar reeds in die federale regering se besit was. Die Minister van Landbou, Claude R. Wickard, het die gebruik van sowat 18 100 ha van die Amerikaanse Bosdiensgrond aan die Oorlogsdepartement toegestaan "solank die militêre noodsaaklikheid voortduur". Die behoefte aan grond, 'n nuwe pad en later die reg vir 'n 25 km lange kragleiding, het uiteindelik grondaankope tydens die oorlogstyd na 18 509,1 ha laat styg, maar slegs $ 414 971 is bestee. Die konstruksie is gekontrakteer aan die M. M. Sundt Company van Tucson, Arizona, met Willard C. Kruger en medewerkers van Santa Fe, Nieu-Meksiko, as argitek en ingenieur. Daar is begin met die werk in Desember 1942. Groves het aanvanklik 300 000 dollar toegeken vir konstruksie, drie keer meer as Oppenheimer se skatting, met 'n beplande voltooiingsdatum van 15 Maart 1943. Dit het gou duidelik geword dat die omvang van Projek Y groter was as wat verwag is, en teen die tyd dat Sundt klaar was met konstruksie op 30 November 1943 is meer as VS$7 miljoen bestee.

Omdat dit 'n geheime projek was, is na Los Alamos verwys as Site Y of the Hill. Geboortesertifikate van babas wat tydens die oorlog in Los Alamos gebore is, het hul geboorteplek as Posbus 1663 in Santa Fe gelys. Aanvanklik sou Los Alamos 'n militêre laboratorium gewees het saam met Oppenheimer en ander navorsers wat in die weermag opdrag sou kon gee. Oppenheimer het so ver gegaan om vir homself 'n uniform van luitenant-kolonel te bestel, maar twee belangrike fisici, Robert Bacher en Isidor Rabi, het die idee afgekeur. Conant, Groves en Oppenheimer het toe 'n kompromis beraam waardeur die laboratorium deur die Universiteit van Kalifornië onder kontrak by die Oorlogdepartement bedryf is.

Chicago 
'n Leër-Office of Scientific Research and Development (OSRD)-raad het op 25 Junie 1942 besluit om 'n loodsaanleg vir plutoniumproduksie in Red Gate Woods suidwes van Chicago te bou. In Julie het Nichols gereël vir die huur van 415 ha van die distrik Cook County Forest Preserve, en kaptein James F. Grafton (1908–1969) is aangestel as gebiedsingenieur in Chicago. Dit het gou geblyk dat die omvang van die bedrywighede te groot was vir die gebied, en daar is besluit om die aanleg by Oak Ridge te bou en 'n navorsings- en toetsfasiliteit in Chicago te behou.

Vertragings met die oprigting van die aanleg in Red Gate Woods het Compton daartoe gedwing om die Metallurgical Laboratory te magtig om die eerste kernreaktor onder die stadion van Stagg Field by die Universiteit van Chicago te bou. Die reaktor het 'n enorme hoeveelheid grafietblokke en uraankorrels benodig. Destyds was daar 'n beperkte bron van suiwer uraan. Frank Spedding van die Iowa State Universiteit kon slegs twee kort ton suiwer uraan produseer. Bykomende drie kort ton uraanmetaal is verskaf deur Westinghouse Lamp Plant, wat vinnig deur 'n eksperimentele saamgeflanste proses vervaardig is. 'n Groot vierkantige ballon is deur Goodyear Tyre maatskappy gebou om die reaktor toe te maak. Op 2 Desember 1942 het 'n span onder leiding van Enrico Fermi die eerste kunsmatige selfonderhoudende kernkettingreaksie begin in 'n eksperimentele reaktor bekend as Chicago Pile-1.  Die punt waarop 'n reaksie selfonderhoudend word, het bekend geword as "om kritiek te gaan". Compton het die sukses aan Conant in Washington, DC, gerapporteer deur 'n gekodeerde telefoonoproep en gesê: "Die Italiaanse navigator [Fermi] het pas in die nuwe wêreld geland."

In Januarie 1943 het Grafton se opvolger, majoor Arthur V. Peterson, opdrag gegee dat Chicago Pile-1 uitmekaar gehaal moes word en weer by Red Gate Woods saamgestel word, aangesien hy die werking van 'n reaktor as te gevaarlik vir 'n digbevolkte gebied beskou het. Op die Argonne-terrein het Chicago Pile-3, die eerste swaarwaterreaktor, op 15 Mei 1944 kritiek geword. Na die oorlog is die bedrywighede wat by Red Gate oorgebly het, verskuif na die nuwe terrein van die Argonne Nasionale Laboratorium, ongeveer 9,7 km daarvandaan.

Hanford 
Teen Desember 1942 was daar kommer dat selfs Oak Ridge te naby aan 'n digte bevolkingsentrum (Knoxville) was in die onwaarskynlike geval van 'n groot kernongeluk. Groves het DuPont in November 1942 gewerf as hoofkontrakteur vir die konstruksie van die plutoniumproduksiekompleks. DuPont is 'n standaardkoste plus vaste-fooi-kontrak aangebied, maar die president van die maatskappy, Walter S. Carpenter, Jr., wou geen wins van enige aard hê nie en het gevra dat die voorgestelde kontrak gewysig word om die maatskappy uitdruklik uit te sluit in die verkryging van enige patentregte. Dit is aanvaar, maar om wetlike redes is ooreengekom op 'n nominale fooi van een dollar. Na die oorlog het DuPont gevra om vroeg van die kontrak ontslae te raak, en moes 33 sent teruggee.

DuPont het aanbeveel dat die perseel ver geleë moet wees van die bestaande uraanproduksie-aanleg by Oak Ridge.  In Desember 1942 stuur Groves kolonel Franklin Matthias en DuPont-ingenieurs na potensiële terreine. Matthias het berig dat Hanford Site naby Richland, Washington, 'ideaal was in feitlik alle opsigte'. Dit was geïsoleer en naby die Columbiarivier, wat voldoende water kon voorsien om die reaktore wat die plutonium sou produseer, af te koel. Groves het die terrein in Januarie besoek en die Hanford Engineer Works (HEW) gestig, met die kodenaam "Site W".

Onder-sekretaris Patterson het op 9 Februarie sy goedkeuring verleen en $5 miljoen toegewys vir die verkryging van 16 000 hektaar grond in die gebied. Die federale regering het ongeveer 1 500 inwoners van White Bluffs en Hanford, en nabygeleë nedersettings, asook die Wanapum en ander stamme wat die gebied gebruik het, hervestig. 'n Geskil het met boere ontstaan oor vergoeding vir gewasse wat reeds geplant is voordat die grond verkry is. Waar skedules dit toelaat, het die weermag toegelaat dat die oes geoes word, maar dit was nie altyd moontlik nie. Die proses vir die verkryging van grond het gesloer en is nie voor die einde van die Manhattan-projek in Desember 1946 voltooi nie.

Die geskil het nie die werk vertraag nie. Alhoewel die vordering met die ontwerp van die reaktor by Metallurgical Laboratory en DuPont nie genoegsaam gevorder het om die omvang van die projek akkuraat te voorspel nie, is daar in April 1943 'n begin gemaak met fasiliteite vir ongeveer 25 000 werkers, waarvan die helfte na verwagting op die perseel sou woon. Teen Julie 1944 was ongeveer 1 200 geboue opgerig en byna 51 000 mense het in die konstruksiekamp gewoon. As gebiedsingenieur het Matthias algehele beheer oor die terrein uitgeoefen. Op die hoogtepunt was die konstruksiekamp die derde hoogsbevolkte stad in die staat Washington. Hanford het 'n vloot van meer as 900 busse bestuur, meer as die stad Chicago. Soos Los Alamos en Oak Ridge, was Richland 'n afgesperde gemeenskap met beperkte toegang, maar dit het meer soos 'n Amerikaanse bloeistad gelyk: die militêre profiel was laer en fisieke veiligheidselemente soos hoë heinings, torings en waghonde was minder waarneembaar.

Kanadese terreine

Brits-Columbië 
Cominco het sedert 1930 elektrolitiese waterstof in Trail, Brits-Columbië, vervaardig. Harold Urey het in 1941 voorgestel dat die aanleg swaarwater sou kon produseer. By die bestaande aanleg van $10 miljoen wat 3 215 selle gehad het wat 75 MW hidroëlektriese krag verbruik, is sekondêre elektroliseselle gevoeg om die deuteriumkonsentrasie in die water van 2,3% tot 99,8% te verhoog. Vir hierdie proses het Hugh Taylor van Princeton 'n platinum-op-koolstofkatalisator vir die eerste drie fases ontwikkel, terwyl Urey 'n nikkel-chroomtrioksied een vir die vierde stadium toring ontwikkel het. Die finale koste was $ 2,8 miljoen. Die Kanadese regering het eers in Augustus 1942 van die projek verneem. Die swaarwaterproduksie van Trail het in Januarie 1944 begin en het voortgegaan tot 1956. Swaarwater van Trail is gebruik vir Chicago Pile 3, die eerste reaktor wat swaarwater en natuurlike uraan gebruik, wat kritiek gegaan het op 15 Mei 1944.

Ontario 
Die Chalk River, Ontario-terrein, is gestig om die geallieerde pogings by die Montreal-laboratorium te huisves, weg van 'n stedelike gebied. 'n Nuwe gemeenskap is in Deep River, Ontario, gebou om hostelle en fasiliteite vir die spanlede te bied. Die terrein is gekies vir die nabyheid van die industriële vervaardigingsgebied van Ontario en Quebec, en die nabyheid van 'n spoornodus langs 'n groot militêre basis, Kamp Petawawa. Dit is aan die Ottawarivier geleë en het toegang tot voldoende water gehad. Die eerste direkteur van die nuwe laboratorium was Hans von Halban. Hy is in Mei 1944 vervang deur John Cockcroft, wat op sy beurt opgevolg is deur Bennett Lewis in September 1946. 'n Loodsreaktor bekend as ZEEP (zero-energy experimental pile ↔ nul-energie eksperimentele stapel) word die eerste Kanadese reaktor, en die eerste wat buite die Verenigde State voltooi is, toe dit in September 1945 kritiek gegaan het.  ZEEP het tot 1970 vir navorsing in gebruik bly. 'n Groter 10 MW NRX-reaktor, wat tydens die oorlog ontwerp is, is voltooi en het in Julie 1947 krities gegaan.

Noordwestelike gebiede 
Die Eldorado-myn by Port Radium in die Noordwestelike gebiede was 'n bron van uraanerts.

Swaarwater-terreine 
Alhoewel DuPont se voorkeurontwerpe vir die kernreaktors helium verkoeling en grafiet as moderator gebruik het, het DuPont steeds belang gestel om swaarwater as rugsteun te gebruik, in geval die grafietreaktorontwerp om die een of ander rede onuitvoerbaar sou wees. Vir hierdie doel is beraam dat 3 kort ton (2,7 t) swaarwater per maand benodig word. Die P-9-projek was die regeringsnaam vir die produksieprogram vir swaarwater. Aangesien die aanleg by Trail, wat toe in aanbou was, 0,5 kort ton (0,45 ton) per maand kon lewer, was ekstra kapasiteit nodig. Groves het DuPont daarom gemagtig om swaarwatergeriewe by die Morgantown Ordnance Works, naby Morgantown, Wes-Virginië, te vestig; by die Wabash River Ordnance Works, naby Dana en Newport, Indiana; en by die Alabama Ordnance Works, naby Childersburg en Sylacauga, Alabama. Alhoewel dit bekend staan as Ordnance Works en daarvoor betaal word onder die Ordnance Department kontrakte, is dit gebou en bedryf deur die Army Corps of Engineers. Die Amerikaanse aanlegte het 'n ander proses gebruik as die van Trail; swaarwater is deur distillasie onttrek, en gebruik die effens hoër kookpunt van swaar water.

Uraan

Erts 

Die belangrikste grondstof vir die projek was uraan, wat as brandstof vir die reaktore gebruik is, as voerder wat in plutonium omskep is, en in sy verrykte vorm in die kernwapen self. Daar was vier bekende neerslae van uraan in 1940: in Colorado, in die noorde van Kanada, in Joachimsthal in Tsjeggo-Slowakye en in die Belgiese Kongo.  Almal behalwe Joachimstal was onder die gealieerders se beheer. In 'n opname van November 1942 is vasgestel dat voldoende hoeveelhede uraan beskikbaar is om aan die vereistes van die projek te voldoen. Nichols het met die ministerie van buitelandse sake  gereël dat uitvoerbeheer op uraanoksied geplaas word en onderhandel word vir die aankoop van 1200 kort ton (1 100 ton) uraanerts uit die Belgiese Kongo wat in 'n pakhuis op Staten-eiland gestoor is en die oorblywende voorrade gemynde erts wat in die Kongo gestoor word. Hy het met Eldorado Gold Mines onderhandel vir die aankoop van erts by die raffinadery in Port Hope, Ontario, en die versending daarvan in lotte van 100 ton. Die Kanadese regering het daarna die aandele van die maatskappy gekoop totdat dit 'n beherende belang verkry het.

Alhoewel hierdie aankope voldoende voorsien het om in oorlogse behoeftes te voorsien, het die Amerikaanse en Britse leiers tot die gevolgtrekking gekom dat dit in hul lande se belang was om soveel moontlik van die uraanafsettings ter wêreld te verkry. Die rykste bron van erts was die Shinkolobwe-myn in die Belgiese Kongo, maar dit is oorstroom en toegemaak.  Nichols het sonder sukses gepoog om die heropening en die verkoop van die toekomstige produksie aan die Verenigde State te onderhandel met Edgar Sengier, die direkteur van die maatskappy wat die myn besit, die Union Minière du Haut-Katanga. Die aangeleentheid is toe deur die Gekombineerde Beleidskomitee oorgeneem. Aangesien 30 persent van Union Minière se voorraad deur Britse belange beheer is, het die Britte die leiding geneem in onderhandelinge. Sir John Anderson en ambassadeur John Winant het 'n ooreenkoms met Sengier en die Belgiese regering in Mei 1944 aangekondig vir die heropening van die myn en 1720 kort ton erts om teen $ 1,45 per pond te koop. Om die afhanklikheid van die Britte en Kanadese vir erts te voorkom, het Groves ook gereël dat die Amerikaanse Vanadium Corporation-voorraad in Uravan, Colorado, gekoop word. Uraanmynbou in Colorado het ongeveer 800 kort ton erts opgelewer.

Mallinckrodt Ingelyf in St. Louis, Missouri, het die rou erts geneem en in salpetersuur opgelos om uraannitraat te produseer. Eter is dan bygevoeg in 'n vloeistof-vloeistof-ekstraksieproses om die onsuiwerhede van die uraannitraat te skei. Dit is dan verhit tot uraan-trioksied, wat tot hoogs suiwer uraniumdioksied gereduseer is. Teen Julie 1942 het Mallinckrodt 'n ton suiwer oksied per dag geproduseer, maar dit was aanvanklik moeiliker vir kontrakteurs Westinghouse en Metal Hydrides. Die produksie was te stadig en die gehalte was onaanvaarbaar laag. 'n Spesiale tak van die Metallurgical Laboratory is gestig by Iowa State College in Ames, Iowa, onder Frank Spedding om alternatiewe te ondersoek. Dit het bekend geword as die Ames-projek, en die Ames-proses het in 1943 beskikbaar geword.

Isotoopskeiding 
Natuurlike uraan bestaan uit 99,3% uraan-238 en 0,7% uraan-235, maar slegs laasgenoemde is skeibaar. Die chemies identiese uraan-235 moet fisies van die meer volop isotoop geskei word. Verskeie metodes is oorweeg vir uraanverryking, waarvan die meeste by Oak Ridge uitgevoer is.

Die mees voor die hand liggende tegnologie, die sentrifuge, het misluk, maar elektromagnetiese skeiding, gasvormige diffusie en termiese diffusietegnologieë was suksesvol en het tot die projek bygedra. In Februarie 1943 het Groves die idee gekry om die uitset van sommige aanlegte as die inset vir ander te gebruik.

Sentrifuges 
Die sentrifugeproses is in April 1942 as die enigste belowende skeidingsmetode beskou. Jesse Beams het gedurende die dertigerjare so 'n proses aan die Universiteit van Virginië ontwikkel, maar het tegniese probleme ondervind. Die proses het hoë rotasiesnelhede vereis, maar teen sekere snelhede het harmoniese vibrasies ontwikkel wat dreig om die masjinerie uitmekaar te ruk. Dit was dus nodig om vinnig deur hierdie snelhede te versnel. In 1941 begin hy werk met uraanhexafluoried, die enigste bekende gasvormige verbinding van uraan, en kan uraan-235 skei. In Columbia het Urey Karl Cohen die proses laat ondersoek, en hy het 'n wiskundige teorie opgestel wat dit moontlik maak om 'n sentrifugale skeidingseenheid te ontwerp, wat Westinghouse onderneem het om te bou.

Die opskaling daarvan tot 'n produksie-aanleg was 'n groot tegniese uitdaging. Urey en Cohen beraam dat die vervaardiging van 'n kilogram uraan-235 per dag tot 50 000 sentrifuges met rotors van 1 meter, of 10 000 sentrifuges met 4 meter rotors benodig, as aanvaar kan word dat rotors van 4 meter gebou kon word. Die vooruitsig om soveel rotors aanhoudend teen hoë spoed te laat werk, was uitdagend, en toe Beams sy eksperimentele apparaat in werking stel, het hy slegs 60% van die voorspelde opbrengs behaal, wat daarop dui dat meer sentrifuges benodig sou word. Beams, Urey en Cohen het daarna begin werk aan 'n reeks verbeterings wat beloof het om die doeltreffendheid van die proses te verhoog. Gereelde mislukkings van motors, aste en laers teen hoë snelhede het die werk aan die loodsaanleg egter vertraag. In November 1942 is die sentrifugeproses deur die Militêre Beleidskomitee laat vaar na aanbeveling van Conant, Nichols en August C. Klein van Stone & Webster.

Alhoewel die sentrifugemetode deur die Manhattan-projek laat vaar is, het navorsing daaroor na die oorlog aansienlik gevorder met die bekendstelling van die sentrifuge van die Zippe-tipe, wat in die Sowjetunie ontwikkel is deur Duitse ingenieurs. Uiteindelik het dit die voorkeurmetode geword vir die skeiding van die uraan-isotoop, omdat dit baie goedkoper is as die ander skeidingsmetodes wat tydens die Tweede Wêreldoorlog gebruik is.

Elektromagnetiese skeiding 
Elektromagnetiese isotoopskeiding is ontwikkel deur Lawrence aan die Universiteit van Kalifornië se stralingslaboratorium. Hierdie metode gebruik toestelle wat bekend staan as kalutrons, 'n samestelling van die standaard laboratoriummassaspektrometer en die siklotronmagneet. Die naam is afgelei van die woorde Kalifornië, universiteit en siklotron.  In die elektromagnetiese proses het 'n magnetiese veld gelaaide deeltjies afgeweer volgens massa. Die proses was nie wetenskaplik elegant of industrieel doeltreffend nie. In vergelyking met 'n gasdiffusie-aanleg of 'n kernreaktor, sal 'n elektromagnetiese skeidingsaanleg meer skaars materiaal verbruik, meer arbeidskrag benodig en meer kos om te bou. Die proses is nietemin goedgekeur omdat dit gebaseer is op bewese tegnologie en dus minder risiko's inhou. Boonop kan dit in fases gebou word en vinnig industriële kapasiteit bereik.

Marshall en Nichols het ontdek dat die elektromagnetiese isotoopskeidingproses  5 000 kort ton (4 500 ton) koper sou benodig, wat skaars was op daardie stadium. Silwer kon dit egter vervang in 'n verhouding van 11:10. Op 3 Augustus 1942 het Nichols met die minister van finansies, Daniel W. Bell, vergader en gevra vir die oordrag van 6 000 ton silwerstawe uit die West Point Bullion-bewaarplek. "Jongman", het Bell vir hom gesê, "jy dink miskien aan silwer in ton, maar die Tesourie sal altyd aan silwer in troois-onse dink!" Uiteindelik is 14 700 kort ton (13 300 ton; 430 000 000  troois-onse) gebruik.

Die silwerstawe van 1 000 troois-onse (31 kg) is in silindriese biljette  gegiet en na Phelps Dodge in Bayway, New Jersey, geneem, waar dit in stroke van 15,9 mm dik, 76 cm breed en 12 meter lank verwerk is. Hierdie is deur Allis-Chalmers in Milwaukee, Wisconsin, op magnetiese spoele gewikkel. Na die oorlog is al die masjinerie afgebreek en skoongemaak, en die vloerplanke onder die masjinerie is opgeruk en verbrand om klein hoeveelhede silwer te herwin. Uiteindelik het slegs 'n geringe hoeveelheid van die silwer verlore gegaan. Die laaste silwer is in Mei 1970 terugbesorg.

Verantwoordelikheid vir die ontwerp en konstruksie van die elektromagnetiese skeidingsaanleg, wat Y-12 genoem word, is in Junie 1942 deur die S-1-komitee aan Stone & Webster toegewys. Die ontwerp vereis vyf eerste verwerkingseenhede, bekend as Alpha bane, en twee eenhede vir finale verwerking, bekend as Beta bane. In September 1943 het Groves die bou van nog vier bane, bekend as Alpha II, goedgekeur. Die bouwerk het in Februarie 1943 begin.

Toe die aanleg in Oktober volgens skedule eksperimenteel in werking gestel word, het die vakuumtenks van 14 ton vanweë die krag van die magnete uit lyn gebly, en moes dit veiliger vasgeheg word. 'n Ernstiger probleem het ontstaan toe die magnetiese spoele begin kortsluit het. In Desember het Groves beveel dat 'n magneet oopgebreek moes word, en daar was handvol roes in die magneet. Groves het toe beveel dat die bane afgebreek en die magnete na die fabriek teruggestuur moes word. Daar is 'n beitsfabriek op die terrein opgerig om die pype en toebehore skoon te maak. Die tweede Alpha I was eers einde Januarie 1944 in werking, die eerste Beta en eerste en derde Alpha I het in Maart aanlyn gekom en die vierde Alpha I was in April in werking. Die vier Alpha II bane is tussen Julie en Oktober 1944 voltooi.

Tennessee Eastman is gekontrakteer om Y-12 op die gewone koste plus vaste fooi-basis te bestuur, met 'n fooi van $ 22 500 per maand plus $ 7 500 per baan vir die eerste sewe bane en $ 4 000 per addisionele baan. Die kalutrons word aanvanklik deur wetenskaplikes van Berkeley bedryf om probleme uit te stryk en 'n redelike bedryfsnelheid te behaal. Hulle is toe oorgegee aan opgeleide Tennessee Eastman-operateurs wat slegs 'n hoërskoolopleiding gehad het. Nichols het eenheidsproduksiegegewens vergelyk en Lawrence daarop gewys dat die jong hillbilly meisies  beter presteer as sy doktorsgraad werkers. Hulle het ingestem tot 'n produksiewedloop en Lawrence verloor, 'n morele hupstoot vir die Tennessee Eastman-werkers en toesighouers. Die meisies is "soos soldate opgelei om nie te redeneer nie", terwyl "die wetenskaplikes hulle nie kon weerhou van tydrowende ondersoek na die oorsaak van selfs geringe skommelinge in die meters nie."

Y-12 het die uraan-235-inhoud aanvanklik tussen 13% en 15% verryk en die eerste paar honderd gram hiervan in Maart 1944 na Los Alamos gestuur. Slegs 1 deel in 5.825 van die uraanvoer het as finale produk verskyn. Baie van die res is in die proses oor toerusting gemors. Moeilike herstelpogings het gehelp om die produksie teen 10% van die uraan-235 voer teen Januarie 1945 te verhoog. In Februarie het die Alpha-bane effens verrykte voer (1,4%) van die nuwe S-50 termiese diffusie-aanleg ontvang. Die volgende maand het dit verbeterde voer (5%) ontvang van die K-25 gasdiffusie-aanleg. Teen Augustus het K-25 uraan geproduseer wat voldoende verryk is om direk in die Beta-bane in te voer.

Gasdiffusie 
Die belowendste, maar ook die uitdagendste metode vir isotoop skeiding, was gasdiffusie. Graham se wet bepaal dat die effusietempo van 'n gas omgekeerd eweredig is met die vierkantswortel van die molekulêre massa, dus in 'n boks wat 'n semi-deurlaatbare membraan en 'n mengsel van twee gasse bevat, sal die ligter molekules vinniger uit die houer beweeg as die swaarder molekules. Die gas wat die houer verlaat, is ietwat verryk deur die ligter molekules, terwyl die oorblywende gas ietwat meer uitgeput is. Die idee was dat sulke bokse in 'n kaskades van pompe en membrane gevorm kon word, met elke opeenvolgende stadium 'n effens meer verrykte mengsel voortbring. Navorsing na die proses is aan die Universiteit van Columbia uitgevoer deur 'n groep wat Harold Urey, Karl P. Cohen en John R. Dunning insluit.

In November 1942 het die Militêre Beleidskomitee die bou van 'n 600-fase gasdiffusie-aanleg goedgekeur. Op 14 Desember het M. W. Kellogg 'n aanbod aanvaar om die aanleg, met die kodenaam K-25, te bou. 'n Koste plus vaste fooi-kontrak is beding, wat uiteindelik $ 2,5 miljoen beloop. 'n Afsonderlike korporatiewe entiteit genaamd Kellex is vir die projek geskep, onder leiding van Percival C. Keith, een van Kellogg se vise-presidente. Die proses het geweldige tegniese probleme ondervind. Die baie korrosiewe gas uraanhexafluoried (UF6) moes gebruik word, aangesien geen plaasvervanger gevind kon word nie. Die motors en pompe moet vakuumdig wees en die grootste probleem was die ontwerp van die versperring, wat sterk, poreus en bestand teen korrosie deur uraanhexafluoried moes wees. Die beste keuse hiervoor blyk nikkel te wees. Edward Adler en Edward Norris het 'n gaasversperring van gegalvaniseerde nikkel geskep. 'n Loodsaanleg in ses fases is in Columbia gebou om die proses te toets, maar die Norris-Adler-prototiepe blyk te broos te wees. 'n Mededingende versperring is ontwikkel uit poeiernikkel deur Kellex, die Bell Telephone Laboratories en die Bakelite Corporation. In Januarie 1944 beveel Groves die Kellex-versperring in produksie gaan.

Die ontwerp van Kellex vir K-25 vereis 'n vierverdieping-0,80 km lange U-vormige struktuur wat 54 aangrensende geboue bevat. Dit is in nege afdelings verdeel. Hierbinne was selle van ses fases. Die selle kan onafhanklik of agtereenvolgens binne 'n afdeling bedryf word. Net so kan die gedeeltes afsonderlik of as deel van 'n enkele kaskade bedryf word. 'n Landopname-span het met die bouwerk begin deur die terrein van 2,0 km2 (500 hektaar) in Mei 1943 uit te merk. Die werk aan die hoofgebou het in Oktober 1943 begin, en die loodsaanleg in ses fases was op 17 April 1944 gereed vir gebruik. Groves het die boonste stadiums van die aanleg gekanselleer en Kellex gelas om eerder 'n syvoedingseenheid van 540 stadiums, wat bekend geword het as K-27, te ontwerp en te bou. Kellex het die laaste eenheid op 11 September 1945 aan die bedryfskontrakteur Union Carbide and Carbon oorgedra. Die totale koste, insluitend die K-27-aanleg wat ná die oorlog voltooi is, beloop $ 480 miljoen.

Die produksie-aanleg is in Februarie 1945 in gebruik geneem, en namate kaskade  na kaskade aanlyn gekom het, het die kwaliteit van die produk toegeneem. Teen April 1945 het K-25 'n verryking van 1,1% bereik en die produksie van die S-50 termiese diffusie-aanleg is as voer gebruik. Sommige produkte wat die volgende maand geproduseer is, is tot byna 7% verryk. In Augustus is die laaste van die 2 892 fases in gebruik geneem. K-25 en K-27 bereik hul volle potensiaal in die vroeë naoorlogse periode, toe hulle die ander produksie-aanlegte verbygegaan het en die prototipes word vir 'n nuwe generasie aanlegte.

Termiese diffusie 
Die termiese diffusieproses was gebaseer op Sydney Chapman en David Enskog se teorie, wat verklaar het dat wanneer 'n gemengde gas deur 'n temperatuurgradiënt gaan, die swaarder geneig is om aan die koue punt te konsentreer en die ligter aan die warm punt. Aangesien warm gasse geneig is om te styg en koel stowwe neig om te daal, kan dit gebruik word as 'n middel vir isotope skeiding. Hierdie proses is die eerste keer in 1938 deur Klaus Clusius en Gerhard Dickel in Duitsland gedemonstreer.  Dit is ontwikkel deur Amerikaanse vlootwetenskaplikes, maar was nie een van die verrykingstegnologieë wat aanvanklik gekies is vir gebruik in die Manhattan-projek nie. Dit was hoofsaaklik as gevolg van twyfel oor die tegniese uitvoerbaarheid daarvan, maar die interdiens-wedywering tussen die leër en die vloot het ook 'n rol gespeel.

Die Naval Research Laboratory het die navorsing voortgesit onder leiding van Philip Abelson, maar daar was weinig kontak met die Manhattan-projek tot April 1944, toe kaptein William S. Parsons, die vlootoffisier wat verantwoordelik was vir die ontwikkeling van wapens in Los Alamos, Oppenheimer nuus gebring het oor die vooruitgang wat gemaak is in die Vloot se eksperimente met termiese diffusie. Oppenheimer het aan Groves geskryf en voorgestel dat die uitset van 'n termiese diffusie-aanleg in Y-12 gevoer kan word. Groves het 'n komitee saamgestel wat bestaan het uit Warren K. Lewis, Eger Murphree en Richard Tolman om die idee te ondersoek, en hulle het beraam dat 'n termiese verspreidingsaanleg van $ 3,5 miljoen 50 kilogram uraan per week tot byna 0,9% uraan-235 kon verryk. Groves het die konstruksie daarvan op 24 Junie 1944 goedgekeur.

Groves het die H. K. Ferguson Company van Cleveland, Ohio, gekontrakteer om die termiese diffusie-aanleg, wat as S-50 aangewys is, te bou. Groves se adviseurs, Karl Cohen en W. I. Thompson van Standard Oil, het beraam dat dit ses maande sou duur om te bou. Groves het Ferguson net vier gegee. Planne vereis dat 15 m hoë diffusiekolomme gerangskik in 21 rakke aangebring moet word. Binne elke kolom was drie konsentriese buise. Stoom, verkry uit die nabygeleë K-25-kragstasie teen 'n druk van 690 kPa en 'n temperatuur van 285 °C, het afwaarts gevloei deur die binneste 32 mm-nikkelpyp, terwyl water teen 68 ° C deur die buitenste ysterpyp opwaarts gevloei het. Die uraanhexafluoried het in die middelste koperpyp gevloei en isotoop-skeiding van die uraan het tussen die nikkel- en koperpype plaasgevind.

Die werk het op 9 Julie 1944 begin, en die S-50 het in September gedeeltelik begin werk. Ferguson het die aanleg bedryf deur 'n filiaal bekend as Fercleve. Die aanleg het in Oktober net 4,8 kg (0,852% uraan-235) geproduseer. Lekkasies het die volgende paar maande die produksie beperk en gedwing om stil te staan, maar in Junie 1945 het dit 5 770 kg opgelewer. Teen Maart 1945 was al 21 produksierakke in gebruik. Aanvanklik is die produksie van S-50 in Y-12 gevoer, maar vanaf Maart 1945 is al drie verrykingprosesse in serie uitgevoer. S-50 het die eerste fase geword, wat van 0,71% tot 0,89% verryk het. Hierdie materiaal is in die gasvormige diffusieproses in die K-25-aanleg gevoer, wat 'n produk vervaardig het wat tot ongeveer 23% verryk is. Dit is op sy beurt gevoer in Y-12, wat dit opgestoot het tot ongeveer 89%, voldoende vir kernwapens.

Totale produksie van U-235 
Ongeveer 50 kilogram uraan wat tot 89% uraan-235 verryk is, is teen Julie 1945 aan Los Alamos gelewer. Die hele 50 kg is saam met ongeveer 50% verrykte materiaal (dus gemiddeld ongeveer 85% verryk), is in Little Boy gebruik.

Plutonium 
Die tweede ontwikkelingslyn wat deur die Manhattan-projek nagestreef is, het die splytsbare element plutonium gebruik. Alhoewel daar klein hoeveelhede plutonium in die natuur bestaan, is die beste manier om groot hoeveelhede van die element te verkry in 'n kernreaktor, waarin natuurlike uraan deur neutrone gebombardeer word. Die uraan-238 word oorgedra in uraan-239, wat vinnig verval, eers in neptunium-239 en daarna in plutonium-239. Slegs 'n klein hoeveelheid van die uraan-238 sal getransformeer word, dus moet die plutonium chemies van die oorblywende uraan, van enige aanvanklike onsuiwerhede en van ander splytingsprodukte geskei word.

X-10 Grafietreaktor 

In Maart 1943 begin DuPont met die bou van 'n plutonium-aanleg op 'n terrein van 0,5 hektaar (0,5 km2) by Oak Ridge. Bedoel as 'n loodsaanleg vir die groter produksie fasiliteite by Hanford, het dit 'n  lugverkoelde X-10 grafietreaktor, 'n chemiese skeidingsaanleg en ondersteuningsfasiliteite ingesluit. Aangesien die daaropvolgende besluit geneem is om 'n waterverkoelde reaktore in Hanford te bou, was slegs die skeidingsaanleg vir chemiese middels as 'n ware loodsaanleg gebruik. Die X-10 grafietreaktor het bestaan uit 'n groot blok grafiet, 7,3 m lank aan elke kant, met 'n gewig van ongeveer 1500 kort ton (1400 ton), omring deur 'n 2,1 m hoë digtheidsbeton as 'n bestralingskerm.

Die grootste probleme is ondervind met die uraansilinders wat deur Mallinckrodt en Metal Hydrides vervaardig is. Dit moes op die een of ander manier in aluminium bedek word om korrosie te vermy en die ontsnap van fissiemateriaal  in die verkoelingstelsel te verhoed. Die Grasselli Chemical Company het probeer om 'n warm dompelproses te ontwikkel sonder sukses. Intussen het Alcoa probeer om dit met metaal omhulsels te bedek. 'n Nuwe proses vir vloeistoflose sweiswerk is ontwikkel en 97% van die omhulsels het 'n standaard vakuumtoets geslaag, maar hoë temperatuurtoetse het 'n mislukkingskoers van meer as 50% aangedui. Nietemin het die produksie in Junie 1943 begin. Die Metallurgiese Laboratorium het uiteindelik 'n verbeterde sweistegniek ontwikkel met behulp van General Electric, wat in Oktober 1943 by die produksieproses ingesluit is.

Bygewoon deur Fermi en Compton, het die X-10 grafietreaktor op 4 November 1943 krities geraak met ongeveer 30 kort ton (27 t) uraan. 'n Week later is die voorraad verhoog tot 36 kort ton (33 ton), wat die kragopwekking verhoog tot 500 kW, en teen die einde van die maand is die eerste 500 mg plutonium geskep. Wysigings met verloop van tyd het die krag in Julie 1944 tot 4 000 kW verhoog. X-10 het tot Januarie 1945 as produksie-aanleg bedryf, toe dit vir navorsingsaktiwiteite oorgedra is.

Hanford-reaktore 
Alhoewel 'n lugverkoelde ontwerp vir die reaktor by Oak Ridge gekies is om vinnige konstruksie te vergemaklik, is dit besef dat dit onprakties sou wees vir die veel groter produksiereaktore. Aanvanklike ontwerpe deur die Metallurgical Laboratory en DuPont het helium gebruik om af te koel voordat hulle vasgestel het dat 'n waterverkoelde reaktor eenvoudiger, goedkoper en vinniger sou bou. Die ontwerp het eers op 4 Oktober 1943 beskikbaar geword; intussen het Matthias hom daarop toegespits om die Hanford-terrein te verbeter deur akkommodasie op te rig, die paaie te verbeter, 'n spoorwegskakelaarpunt te bou en die elektrisiteits-, water- en telefoonlyne op te gradeer.

Net soos by Oak Ridge, was die moeilikste probleem die omhulsels van die uraansilinders, wat in Hanford in Maart 1944 ondervind is. Hulle is skoongemaak in chemikalieë om vuilheid en onsuiwerhede te verwyder, gedoop in gesmelte brons, tin en aluminium-silikonallooi, toegemaak met behulp van hidrouliese perse, en dan bedek met behulp van boogsweis in 'n argonatmosfeer. Uiteindelik is hulle aan 'n reeks toetse onderwerp om gate of foutiewe sweislasse op te spoor. Teleurstellend het die meeste omhulselbrandstof aanvanklik nie die toetse geslaag nie, wat gelei het tot 'n opbrengs van slegs 'n handvol omhulselbrandstof per dag. Maar daar is bestendige vordering gemaak en teen Junie 1944 het die produksie toegeneem tot op die punt dat dit blyk dat daar genoeg omhulselbrandstof beskikbaar sou wees om Reaktor B in Augustus 1944 volgens skedule te begin.

Daar is op 10 Oktober 1943 begin met werk op die reaktor B, die eerste van ses beplande 250 MW-reaktore.  Die reaktorkomplekse het letters A tot F gekry, met B-, D- en F-terreine wat gekies is om eerste te ontwikkel, omdat dit die afstand tussen die reaktore sou maksimaliseer het. Dit was die enigste wat tydens die Manhattan-projek gebou is. Sowat 390 kort ton (350 ton) staal, 13 300 kubieke meter beton, 50 000 betonblokke en 71 000 betonstene is gebruik om die gebou van 37 meter hoog te bou.

Die bou van die reaktor self is in Februarie 1944 begin.  Dopgehou deur Compton, Matthias, DuPont se Crawford Greenewalt, Leona Woods en Fermi, wat die eerste uraansilinder ingevoer het, is die reaktor begin laai op 13 September 1944. Gedurende die volgende paar dae is 838 buise gelaai en die reaktor het krities geraak. Kort ná middernag op 27 September het die operateurs die beheerstawe begin onttrek om die produksie te begin. Eers het alles goed voorgekom, maar omstreeks 03:00 het die kragvlak begin daal en teen 06:30 het die reaktor heeltemal afgeskakel. Die koelwater is ondersoek om te sien of daar lekkasie of besoedeling is. Die volgende dag het die reaktor weer begin, net om weer afgeskakel te word.

Fermi het Chien-Shiung Wu gekontak, wat die oorsaak van die probleem geïdentifiseer het as neutronvergiftiging deur xenon-135, wat 'n halfleeftyd van 9,2 uur het. Fermi, Woods, Donald J. Hughes en John Archibald Wheeler bereken toe die kerndeursnit van xenon-135, wat 30 000 keer die uraan blyk te wees. Die DuPont-ingenieur George Graves het afgewyk van die oorspronklike ontwerp van die Metallurgiese Laboratorium waarin die reaktor 1 500 buise in 'n sirkel gerangskik het, en nog 504 buise bygevoeg om die hoeke in te vul. Die wetenskaplikes het oorspronklik dit as 'n vermorsing van tyd en geld beskou, maar Fermi besef dat die reaktor deur al 2 004 buise te laai, die vereiste energievlak kon bereik en plutonium doeltreffend kon vervaardig. Reaktor D is op 17 Desember 1944 begin en reaktor F op 25 Februarie 1945.

Skeidingsproses 

Intussen het die chemici die probleem oorweeg oor hoe plutonium van uraan geskei kan word as die chemiese eienskappe daarvan nie bekend was nie. Met die klein hoeveelhede plutonium wat in 1942 by die Metallurgiese Laboratorium beskikbaar was, het 'n span onder Charles M. Cooper 'n lantaanfluoriedproses ontwikkel vir die skeiding van uraan en plutonium, wat gekies is vir die loodskeidingsaanleg. 'n Tweede skeidingsproses, die bismutfosfaatproses, is daarna ontwikkel deur Seaborg en Stanly G. Thomson. Hierdie proses het gewerk deur plutonium tussen sy +4- en +6-oksidasietoestande te skuif in 'n oplossings van bismutfosfaat. In die eersgenoemde proses het die plutonium 'n neerslag gevorm; in laasgenoemde het dit in oplossing gebly en die ander produkte het die neerslag gevorm.

Greenewalt het die bismutfosfaatproses verkies weens die korrosiewe aard van lantaanfluoried, en dit is gekies vir die Hanford-skeidingsaanlegte. Nadat X-10 plutonium begin vervaardig het, is die loodskeidingsaanleg op die proef gestel. Die eerste besending is tot 40% verryking verwerk, maar gedurende die volgende paar maande is dit verhoog tot 90%.

In Hanford is die installasies in die 300-gebied aanvanklik vooropgestel. Dit bevat geboue om materiale te toets, uraan voor te berei en die montering van instrumente vir kalibrasie. In een van die geboue was die omhulsel apparatuur vir die uraansilinders, terwyl die ander 'n klein toetsreaktor bevat. Ondanks die hoë prioriteit wat daaraan toegeken is, het die werk aan die 300-gebied agter geraak as gevolg van die unieke en ingewikkelde aard van die 300-fasiliteite en die tekort aan arbeid en materiaal in die oorlogstyd.

Vroeë planne vereis dat die bou van twee skeidingsaanlegte in elk van die gebiede wat bekend staan as 200-Wes en 200-Oos. Dit is vervolgens verminder tot twee, die T- en U-aanlegte in 200-Wes en een, die B-aanleg, in 200-Oos.  Elke skeidingsaanleg het bestaan uit vier geboue: 'n prosesselgebou of canyon (bekend as 221), 'n konsentrasiegebou (224), 'n suiweringsgebou (231) en 'n loods (213). Die prosesselgebou was elk 240 meter lank en 20 meter breed. Elkeen het bestaan uit veertig selle van 17,7 x 13 x 20 voet (5,4 by 4,0 by 6,1 m).

Die werk het op 221-T en 221-U in Januarie 1944 begin, met eersgenoemde voltooi in September en laasgenoemde in Desember. Die gebou van 221-B het in Maart 1945 gevolg. Vanweë die hoë radioaktiwiteitsvlakke moes alle werk in die skeidingsaanlegte deur afstandbeheer met 'n geslote kringtelevisie gedoen word, iets wat in 1943 ongehoord was. Onderhoud was van 'n oorhoofse hyskraan en spesiaal ontwerpte gereedskap gedoen. Die 224 geboue was kleiner omdat hulle minder materiaal gehad het om te verwerk, en dit was minder radioaktief. Die geboue 224-T en 224-U is op 8 Oktober 1944 voltooi en 224-B volg op 10 Februarie 1945. Die suiweringsmetodes wat uiteindelik in 231-W gebruik is, was nog onbekend toe die bouwerk op 8 April 1944 begin is, maar die aanleg was voltooi en die metodes is teen die einde van die jaar gekies.  Op 5 Februarie 1945 het Matthias die eerste aflewering van 80 g 95% verrykte suiwer plutoniumnitraat aan 'n koerier van Los Alamos in Los Angeles afgelewer.

Wapenontwerp 

In 1943 is ontwikkelingspogings gerig op 'n kanonloopontwerp-tipe splitsingswapen met plutonium genaamd Thin Man. Aanvanklike navorsing oor die eienskappe van plutonium is gedoen met behulp van siklotron-gegenereerde plutonium-239, wat uiters suiwer was, maar slegs in baie klein hoeveelhede geskep kon word. Los Alamos het in April 1944 die eerste monster plutonium van die Clinton X-10-reaktor ontvang en binne enkele dae het Emilio Segrè 'n probleem ontdek: die reaktorgemaakte plutonium het 'n hoër konsentrasie plutonium-240 gehad, wat tot vyf keer die spontane splitsing tot gevolg gehad het as die tempo van siklotronplutonium. Seaborg het in Maart 1943 korrek voorspel dat sommige van die plutonium-239 'n neutron sou absorbeer en plutonium-240 sou word.

Dit het die reaktor plutonium nie geskik gemaak vir gebruik in 'n kanonloopontwerpbom nie. Die plutonium-240 sou die kettingreaksie te vinnig begin, wat 'n te vroeë ontsteking sou veroorsaak waarin genoeg energie vrystel word om die kritieke massa sodanig te versprei dat slegs 'n minimale hoeveelheid plutonium krities word ('n sisser). 'n Vinniger kanonloopontwerp is voorgestel, maar dit was as onprakties gereken. Die moontlikheid om die isotope te skei is oorweeg en afgekeur, aangesien plutonium-240 selfs moeiliker is om van plutonium-239 te skei as uraan-235 van uraan-238.

Die werk aan 'n alternatiewe metode van bomontwerp, bekend as inploffing, is vroeër onder leiding van die fisikus Seth Neddermeyer begin. Inploffing het plofstof gebruik om 'n subkritiese sfeer van skeibare materiaal in 'n kleiner en digter vorm onder geweldige druk te stel. Wanneer die splitsingsatome nader aan mekaar gepak word, neem die snelheid van neutronopvangs toe en word dit 'n kritieke massa. Die metaal hoef slegs 'n baie kort afstand te beweeg, dus word die kritieke massa in baie minder tyd geaktiveer as wat dit met die kanonloopmetode sou gedoen word. Neddermeyer se ondersoeke na inploffing in 1943 en vroeë 1944 het belofte getoon, maar ook duidelik gemaak dat die probleem vanuit 'n teoretiese en ingenieursoogpunt baie moeiliker sou wees as die kanonloopontwerp.  In September 1943 het John von Neumann, wat ervaring gehad het met gevormde ladings wat in pantser-deurdringende rondtes gebruik word, aangevoer dat inploffing nie net die gevaar van vroeë ontsteking  en 'n sisser-reaksie sou verminder nie, maar dat die gesplete materiaal meer doeltreffend gebruik sou word. Hy het voorgestel om 'n sferiese konfigurasie te gebruik in plaas van die silindriese vorm waarmee Neddermeyer gewerk het.

Teen Julie 1944 het Oppenheimer tot die gevolgtrekking gekom dat plutonium nie in 'n kanonloopontwerp gebruik kan word nie, en het hy gefokus op inploffing. Die versnelde werk op 'n inploffingsontwerp, met die kodenaam Fat Man, het in Augustus 1944 begin toe Oppenheimer 'n omvattende herorganisasie van die Los Alamos-laboratorium in werking gestel het om op inploffing te fokus. Twee nuwe groepe is in Los Alamos geskep om die inploffingswapen te ontwikkel, die Afdeling X (vir plofstowwe) onder leiding van die plofstofkenner George Kistiakowsky en Afdeling G (vir gadget) onder Robert Bacher.  Die nuwe ontwerp wat von Neumann en Afdeling T (vir teorie), veral Rudolf Peierls, ontwerp het, gebruik plofbare lense om die ontploffing in 'n sferiese vorm te fokus deur 'n kombinasie van beide stadige en vinnige hoë plofstof te gebruik.

Die ontwerp van lense wat met die regte vorm en snelheid ontplof het, blyk stadig, moeilik en frustrerend te wees. Verskeie plofstowwe is getoets voordat daar op samestelling B as die vinnige plofstof en baratol as die stadige plofstof besluit is. Die finale ontwerp lyk soos 'n sokkerbal met 20 seshoekige en 12 vyfhoekige lense, wat elk ongeveer 36 kg weeg. Om die ontploffing net reg te kry, was vinnige, betroubare en veilige elektriese ontstekers nodig, waarvan daar twee vir elke lens vir betroubaarheid was. Daar is dus besluit om ontploffendedraad-ontstekers te gebruik, 'n nuwe uitvinding wat in Los Alamos ontwikkel is deur 'n groep onder leiding van Luis Alvarez. 'n Kontrak vir die vervaardiging daarvan is aan Raytheon gegee.

Om die voorkoms van konvergerende skokgolwe te bestudeer, het Robert Serber die RaLa-eksperiment bedink, wat die kortstondige radio-isotoop Lantaan-140 gebruik, 'n kragtige bron van gammastraling. Die gammastraalbron is in die middel van 'n metaalsfeer geplaas, omring deur die plofbare lense, wat weer in 'n ionisasiekamer was. Hierdeur kon x-strale van die inploffing geneem word. Die lense is hoofsaaklik ontwerp met behulp van hierdie reeks toetse. In sy geskiedenis van die Los Alamos-projek skryf David Hawkins: "RaLa het die belangrikste enkele eksperiment geword wat die finale bomontwerp beïnvloed".

Binne die plofstof was 'n 110 mm dik aluminiumstooter, wat 'n gladde oorgang van die plofstof met 'n relatiewe lae digtheid na die volgende laag bied, die 76 mm dik omhulsel van natuurlike uraan. Die belangrikste taak was om die kritieke massa so lank as moontlik bymekaar te hou, maar dit sou ook neutrone terug in die kern reflekteer. Sommige dele daarvan kan ook splyt. Om vroeë detonasie deur 'n eksterne neutron te voorkom, is die omhulsel in 'n dun laag boor bedek. 'n Polonium-berillium-gemoduleerde neutroninisieerder, bekend as 'n "kastaiing" omdat sy vorm soos 'n seekastaiing lyk, is ontwikkel om die kettingreaksie op presies die regte oomblik te begin.  Hierdie werk met die chemie en metallurgie van radioaktiewe polonium is gelei deur Charles Allen Thomas van die Monsanto maatskappy en het bekend geword as die Dayton Project. Toetsing het tot 500 curies per maand polonium benodig, wat Monsanto kon lewer.  Die hele samestelling was in 'n duralumin-bomomhulsel om dit teen koeëls en lugafweer te beskerm.

Die uiteindelike taak van die metallurge was om vas te stel hoe plutonium in 'n sfeer geplaas kan word. Die probleme het duidelik geword toe pogings om die digtheid van plutonium te meet, teenstrydige resultate opgelewer het. Aanvanklik is geglo dat besoedeling die oorsaak was, maar gou is vasgestel dat daar meervoudige allotrope van plutonium was. Die brose α-fase wat by kamertemperatuur bestaan, verander in die plastiese β-fase by hoër temperature. Die aandag is toe verskuif na die selfs meer smeebare δ-fase wat normaalweg in die 300 ° C tot 450 ° C reeks bestaan. Daar is gevind dat dit stabiel was by kamertemperatuur as dit met aluminium gelegeer is, maar aluminium gee neutrone uit wanneer dit met alfadeeltjies gebombardeer word, wat die probleem voor die ontsteking sal vererger. Die metallurge het toe 'n plutonium-gallium-legering probeer wat die δ-fase stabiliseer en warm gepers kan word in die gewenste sferiese vorm. Aangesien gevind is dat plutonium maklik korrodeer, is die bol met nikkel bedek.

Die werk was gevaarlik. Aan die einde van die oorlog moes die helfte van die ervare chemici en metallurge met plutonium van die werk verwyder word toe onaanvaarbare hoë vlakke van die element in hul urine voorgekom het. 'n Geringe brand in Los Alamos in Januarie 1945 het die vrees laat ontstaan dat 'n brand in die plutoniumlaboratorium die hele stad kon besoedel, en Groves het die bou van 'n nuwe fasiliteit vir plutoniumchemie en metallurgie, wat bekend geword het as die DP-terrein, goedgekeur. Die hemisfere vir die eerste plutoniumput (of kern) is geproduseer en afgelewer op 2 Julie 1945. Nog 23 hemisfere het op 23 Julie gevolg en is drie dae later afgelewer.

Trinity 
Hoofartikel: Trinity-kernwapentoets

Vanweë die ingewikkeldheid van 'n wapen van die inploffingtipe is daar besluit dat 'n aanvanklike toets, ten spyte van die vermorsing van splytingsmateriaal, nodig sou wees. Groves het die toets goedgekeur, onderhewig daaraan dat die radioaktiewe materiaal herwin word. Daar is dus aandag aan 'n beheerde sissel gegee, maar Oppenheimer het eerder gekies vir 'n volskaalse kerntoets, met die kodenaam Trinity.

In Maart 1944 is die beplanning vir die toets toegewys aan Kenneth Bainbridge, 'n professor in fisika aan Harvard-universiteit, wat onder Kistiakowsky werk. Bainbridge het die bomterrein naby die Alamogordo Leër vliegveld as die plek vir die toets gekies.  Bainbridge het saam met kaptein Samuel P. Davalos gewerk aan die bou van die Trinity-basis kampfasiliteite, wat barakke, pakhuise, werkswinkels, 'n plofstofsmagasyn en 'n winkel ingesluit het.

Groves het nie na die vooruitsig uitgesien om aan 'n Senaatskomitee die verlies van 'n miljard dollar se plutonium te verduidelik nie. Daarom is 'n silindriese opbergvat met die kodenaam Jumbo gebou om die radioaktiewe materiaal te herwin in geval van 'n mislukking. Die oppervlakte was 7,6 m lank en 3,7 m breed en is deur Babcock & Wilcox in Barberton, Ohio, met 214 kort ton (194 ton) yster en staal vervaardig. Dit is in 'n spesiale spoorwegwa na 'n sylyn in Pope, Nieu-Mexiko, gebring, en is die laaste 40 kilometer na die toetsterrein vervoer op 'n sleepwa wat deur twee trekkers getrek is.Met die aankoms was die vertroue in die inploffingsmetode egter hoog genoeg, en die beskikbaarheid van plutonium was voldoende dat Oppenheimer besluit het om dit nie te gebruik nie. In plaas daarvan is dit bo-op 'n staaltoring 730 meter  van die wapen geplaas as 'n basiese aanduiding van hoe kragtig die ontploffing sou wees. Uiteindelik oorleef Jumbo, alhoewel die toring nie het nie, en voeg dit by die mening dat Jumbo suksesvol 'n sisselontploffing sou kon oorleef het.

'n Voor-toetsontploffing is op 7 Mei 1945 uitgevoer om die instrumente te kalibreer. 'n Houttoetsplatform is 800 meter (730 m) vanaf die ontploffingspunt opgerig en met 100 kort ton (91 ton) TNT gepak met kernsplytingsprodukte in die vorm van 'n bestraalde uraanlak uit Hanford, wat opgelos en in buise gegiet is. Hierdie ontploffing is waargeneem deur Oppenheimer en Groves se nuwe adjunkbevelvoerder, generaal-brigadier Thomas Farrell. Die voortoets het data opgelewer wat noodsaaklik was vir die Trinity-toets.

Vir die werklike toets is die wapen, met die bynaam "the gadget", bo-op 'n staaltoring van 30 meter gehys, aangesien ontploffing op daardie hoogte 'n beter aanduiding sou gee van hoe die wapen sou funksioneer as dit van 'n bomwerper laat val word. Ontploffing in die lug het die energie wat direk op die teiken toegedien is, gemaksimeer en minder kernuitval veroorsaak. Die apparaat is op 13 Julie onder toesig van Norris Bradbury in die nabygeleë McDonald-plaashuis gemonteer, en die volgende dag versigtig teen die toring opgetrek. Waarnemers was onder meer Bush, Chadwick, Conant, Farrell, Fermi, Groves, Lawrence, Oppenheimer en Tolman. Om 05:30 op 16 Julie 1945 ontplof die bom met 'n energie-ekwivalent van ongeveer 20 kiloton TNT, wat 'n krater van Trinitiet (radio-aktiewe glas) in die woestyn van 76 meter breed laat. Die skokgolf is meer as 160 km ver gevoel, en die sampioenwolk het 12,1 km hoog bereik. Dit is so ver as El Paso, Texas, gehoor, en Groves het 'n dekkingstorie oor 'n ontploffing van ammunisie in Alamogordo lughawe uitgereik.

Oppenheimer onthou later dat hy, terwyl hy die ontploffing aanskou het, aan 'n vers uit die Hindoe-heilige boek, die Bhagavad-Gita (XI, 12), dink:

"कालोऽस्मि लोकक्षयकृत्प्रवृद्धो लोकान्समाहर्तुमिह प्रवृत्तः। ऋतेऽपि त्वां न भविष्यन्ति सर्वे येऽवस्थिताः प्रत्यनीकेषु योधाः॥११- ३२॥ As die uitstraling van duisend sonne dadelik in die lug sou uitbars, sou dit wees soos die glans van die magtige een."

Jare later sou hy verduidelik dat daar op daardie stadium ook 'n ander vers in sy kop gekom het:

"Ons het geweet dat die wêreld nie dieselfde sou wees nie. 'n Paar mense het gelag, 'n paar mense het gehuil. Die meeste mense het geswyg. Ek het die reël uit die Hindoe-skrif, die Bhagavad Gita, onthou; Vishnu probeer die prins oorreed dat hy sy plig moet doen en om hom te beïndruk, neem hy sy veelarmige vorm aan en sê: 'Nou het ek die dood geword, die vernietiger van wêrelde.' Ek veronderstel dat ons almal dit op die een of ander manier gedink het."

Personeel 
In Junie 1944 het sowat 129 000 werkers as deel van die Manhattan-projek gewerk, van wie 84 500 konstruksiewerkers was, 40 500 fabrieksoperateurs en 1 800 militêre personeel. Namate konstruksie-aktiwiteite afgeneem het, het die arbeidsmag 'n jaar later afgeneem tot 100 000, maar die aantal militêre personeel het toegeneem tot 5 600. Die verkryging van die vereiste aantal werknemers, veral hoogs geskoolde werkers, in kompetisie met ander belangrike oorlogsprogramme was baie moeilik. In 1943 het Groves 'n spesiale tydelike prioriteit vir arbeid van die Oorlogmannekragkommisie gekry. In Maart 1944 het die Oorlogproduksieraad en die Oorlogmannekragkommisie die hoogste prioriteit aan die projek toegeken.

Tolman en Conant, in hul rol as wetenskaplike adviseurs van die projek, het 'n lys van wetenskaplike kandidate opgestel en beoordeel deur wetenskaplikes wat reeds aan die projek gewerk het. Groves stuur daarna 'n persoonlike brief aan die hoof van hul universiteit of maatskappy om te vra dat hulle vrygestel moet word vir noodsaaklike oorlogswerk. Aan die Universiteit van Wisconsin – Madison het Stanislaw Ulam een van sy studente, Joan Hinton, vroegtydig 'n eksamen afgelê, sodat sy kon vertrek om oorlogswerk te doen. 'n Paar weke later ontvang Ulam 'n brief van Hans Bethe waarin hy uitgenooi word om by die projek aan te sluit. Conant het Kistiakowsky persoonlik oorreed om by die projek aan te sluit.

Een bron van bekwame personeel was die leër self, veral die spesialis-opleidingsprogram vir die leër. In 1943 het die MED die Special Engineer Detachment (SED) tot stand gebring, met 'n gemagtigde mannekrag van 675. Tegnici en geskoolde werkers wat vir die leër gewerf is, is aan die SED toegewys. 'n Ander bron was die Women's Army Corps (WAC). Die WAC's was aanvanklik bedoel vir klerklike take wat geklassifiseerde materiaal hanteer, en ook vir tegniese en wetenskaplike take. Op 1 Februarie 1945 is alle militêre personeel wat aan die MED toegewys was, insluitend alle SED-afdelings, toegewys aan die 9812ste Tegniese Dienseenheid, behalwe in Los Alamos, waar ander militêre personeel as SED, insluitend die WAC's en Militêre Polisie, aan die 4817ste Diensbeveleenheid toegewys is.

'n Medeprofessor in radiologie aan die Universiteit van Rochester School of Medicine, Stafford L. Warren, is aangestel as kolonel in die United States Army Medical Corps, en aangestel as hoof van die MED se mediese afdeling en Groves se mediese adviseur. Warren se aanvanklike taak was om hospitale in Oak Ridge, Richland en Los Alamos te beman.  Die Mediese Afdeling was verantwoordelik vir mediese navorsing, maar ook vir die MED se gesondheids- en veiligheidsprogramme. Dit het 'n enorme uitdaging opgelewer omdat werkers 'n verskeidenheid giftige chemikalieë hanteer, gevaarlike vloeistowwe en gasse onder hoë druk gebruik, met hoë spanning werk en eksperimente met plofstowwe gedoen het, om nie te praat van die grootliks onbekende gevare wat radioaktiwiteit en die hantering van splytbare materiale bied nie.  Tog het die Nasionale Veiligheidsraad in Desember 1945 aan die Manhattan-projek die eerbewys vir uitnemende diens aan veiligheid oorhandig as erkenning vir sy veiligheidsrekord. Tussen Januarie 1943 en Junie 1945 was daar 62 sterftes en 3 879 ernstige beserings, wat ongeveer 62 persent laer was as die koers van die private industrie.

Geheimhouding 
In 'n artikel in Life-tydskrif in 1945 word geraam dat voor die Hiroshima- en Nagasaki-bomaanvalle "waarskynlik nie meer as 'n paar dosyn mans in die hele land die volle betekenis van die Manhattan-projek geken het nie, en dat miskien net duisend ander selfs daarvan bewus was dat werk met subatomiese partikels betrokke was." Die tydskrif het geskryf dat die meer as 100 000 ander wat by die projek werk, 'soos molle in die donker gewerk het'. Gewaarsku dat die openbaarmaking van die geheime van die projek met 10 jaar tronkstraf of 'n boete van $ 10 000 (vandag $ 115 000) gestraf kan word, en hulle sien hoe groot hoeveelhede grondstowwe fabrieke binnegaan sonder dat daar iets uitkom, en hulle het die knoppe en skakelaars gemonitor terwyl hulle agter dik betonmure  geheimsinnige reaksies plaas gevind het "sonder om te weet wat die doel van hul werk is".

In Desember 1945 het die Amerikaanse leër 'n geheime verslag gepubliseer wat die veiligheidsapparaat rondom die Manhattan-projek ontleed en beoordeel het. Die verslag lui dat die Manhattan-projek 'meer drasties beskerm is as enige ander uiters geheime oorlogsontwikkeling'. Die veiligheidsinfrastruktuur rondom die Manhattan-projek was so groot en deeglik dat veiligheidsondersoekers in die vroeë dae van die projek in 1943 400 000 potensiële werknemers en 600 maatskappye ondersoek het wat by alle aspekte van die projek betrokke sou wees vir potensiële veiligheidsrisiko's.

Oak Ridge-veiligheidspersoneel het enige private byeenkoms met meer as sewe mense as verdag beskou, en inwoners – wat geglo het dat Amerikaanse regeringsagente in die geheim onder hulle was – het dit ook vermy om dieselfde gaste herhaaldelik uit te nooi. Alhoewel oorspronklike inwoners van die omgewing in bestaande begraafplase begrawe kon word, is elke kis na bewering  oopgestel vir inspeksie. Almal, met inbegrip van top militêre amptenare, en hul motors is deursoek as hulle die projekfasiliteite betree en verlaat. Een werker van Oak Ridge het gesê dat "as jy nuuskierig was, sou jy binne twee uur deur die geheime agente van die regering ingeroep word. Gewoonlik is diegene wat ontbied is om te verduidelik, dan sak en pak na die hek begelei en beveel om te gaan". 

Ondanks die feit dat hulle gesê het dat hul werk die oorlog en miskien alle toekomstige oorloë sou beëindig, het hulle nie die resultate van hul dikwels vervelige pligte gesien of verstaan nie – of selfs tipiese newe-effekte van fabriekswerk soos rook van rookstapels – en die oorlog in Europa wat eindig sonder die gebruik van hul werk, het ernstige gevolge vir die moraal van die werkers veroorsaak en baie gerugte laat versprei. Een bestuurder het na die oorlog gesê:

"Dit was nie dat die taak moeilik was nie … dit was verwarrend. Niemand het geweet wat in Oak Ridge gemaak word nie, selfs nie ek nie, en baie mense het gedink dat hulle hul tyd hier mors. Dit was aan my om aan die ontevrede werkers te verduidelik dat hulle 'n baie belangrike werk verrig. Toe hulle my vra wat, moet ek hulle vertel dat dit 'n geheim was. Maar ek het amper self gek geraak deur te probeer uitvind wat aangaan." 

'n Ander werker het vertel hoe sy elke dag "'n spesiale instrument" teen uniforms in 'n wassery gehou het en na 'n klikgeluid geluister het. Sy het eers na die oorlog verneem dat sy die belangrike taak uitgevoer het om met 'n geiger-meter vir bestraling te soek. Om die moraal onder sulke werkers te verbeter, het Oak Ridge 'n uitgebreide stelsel van binnemuurse sportligas geskep, waaronder tien bofbalspanne, 81 sagtebalspanne en 26 sokkerspanne.

Sensuur 

Vrywillige sensuur van kernverwanteinligting het voor die Manhattan-projek begin. Na die aanvang van die Europese oorlog in 1939 het Amerikaanse wetenskaplikes begin vermy om militêre navorsing te publiseer, en in 1940 het wetenskaplike tydskrifte die National Academy of Sciences begin vra om artikels te klaar. William L. Laurence van The New York Times, wat 'n artikel oor atoomsplyting in The Saturday Evening Post van 7 September 1940 geskryf het, verneem later dat regeringsamptenare bibliotekarisse in 1943 landwyd gevra het om die uitgawe terug te trek. In die Sowetunie word hierdie verwikkeling egter raakgesien. In April 1942 skryf kernfisikus Georgy Flyorov aan Josef Stalin oor die afwesigheid van artikels oor kernsplyting in Amerikaanse tydskrifte; dit het daartoe gelei dat die Sowjetunie sy eie kernwapenprojek op die been gebring het.

Die Manhattan-projek was onder streng sekuriteit geplaas, sodat die spilmoondhede, veral Duitsland, nie hul eie kernprojekte sou versnel of geheime operasies teen die projek kon onderneem nie.  Die regering se kantoor vir sensuur het daarenteen op die pers gesteun om 'n vrywillige gedragskode wat dit gepubliseer het, na te kom, en die Manhattan-projek het aanvanklik vermy om die kantoor in kennis te stel. Vroeg in 1943 het koerante begin om verslae oor omvangryke konstruksie in Tennessee en Washington te publiseer op grond van openbare rekords, en die kantoor het met die projek begin bespreek hoe om geheimhouding te handhaaf. In Junie het die kantoor van sensuur koerante en omroepers gevra om dit te vermy om te praat oor "atoomsplyting, atoomenergie, atoomsplitsing, atoomfissie of enige van die ekwivalente daarvan. Die gebruik vir militêre doeleindes van radium of radioaktiewe materiale, swaarwater, hoëspanningstoerusting , siklotrone. " Die kantoor het ook gevra om bespreking van "polonium, uraan, ytterbium, hafnium, protaktinium, radium, renium, torium, deuterium" te vermy; slegs uraan was sensitief, maar is gelys met ander elemente om die belangrikheid daarvan te verberg.

Sowjet-spioene 
Die vooruitsig van sabotasie was altyd aanwesig, en word soms vermoed as daar foute in die toerusting was. Alhoewel daar probleme was wat vermoedelik die gevolg was van onverskillige of ontevrede werknemers, was daar geen bevestigde gevalle van sabotasie wat deur die spilmoondhede geïnisieer is nie. Op 10 Maart 1945 tref 'n Japannese vuurballon egter 'n kragleiding en die gevolglike kragstuwing het veroorsaak dat die drie reaktore by Hanford tydelik afgeskakel is.  Met soveel mense betrokke was sekuriteit 'n moeilike taak. 'n Spesiale afdeling teenintelligensiekorps is gevorm om die veiligheidskwessies van die projek te hanteer. Teen 1943 was dit duidelik dat die Sowjetunie die projek probeer binnedring. Luitenant-kolonel Boris T. Pash, die hoof van die teenintiligensie-tak van die westerse verdedigingsbevel, het die vermeende Sowjet-spioenasie in die Radiation Laboratory in Berkeley ondersoek. Oppenheimer het Pash meegedeel dat hy deur 'n medeprofessor in Berkeley, Haakon Chevalier, genader is oor die oordrag van inligting aan die Sowjetunie.

Die suksesvolste Sowjet-spioen was Klaus Fuchs, 'n lid van die Britse Sending wat 'n belangrike rol in Los Alamos gespeel het.   Die 1950-onthulling van sy spioenasie-aktiwiteite het die Amerikaanse kernkrag-samewerking met Brittanje en Kanada geskaad.   Daarna is ander gevalle van spioenasie ontdek wat gelei het tot die inhegtenisneming van Harry Gold, David Greenglass, en Julius en Ethel Rosenberg.  Ander spioene soos George Koval en Theodore Hall het dekades lank onbekend gebly. Die waarde van die spioenasie is moeilik om te kwantifiseer, omdat die belangrikste beperking op die Sowjet-kernwapenprojek 'n tekort aan uraanerts was. Die konsensus is dat spioenasie die Sowjetunie een of twee jaar se werk bespaar het.

Buitelandse intelligensie 
Benewens die ontwikkeling van die atoombom, is die Manhattan-projek belas met die insameling van intelligensie oor die Duitse kernenergieprojek. Daar is geglo dat die Japannese kernwapenprogram nie ver gevorder is nie omdat Japan min toegang tot uraanerts het, maar daar is aanvanklik gevrees dat Duitsland baie naby was aan die ontwikkeling van sy eie wapens. Met die begin van die Manhattan-projek is 'n bom- en sabotasie-veldtog teen swaarwateraanlegte in die Duitse besette Noorweë gevoer.  'n Klein missie is saamgestel deur die kantoor van vloot-intelligensie, OSRD, die Manhattan-projek en leër intelligensie (G-2) om die vyandelike wetenskaplike ontwikkeling te ondersoek. Dit was nie net beperk tot diegene wat kernwapens betrek is nie. Die hoof van die leër-intelligensie, generaal-majoor George V. Strong, het Boris Pash aangestel om die eenheid,], met die kodenaam 'Alsos', 'n Griekse woord wat 'boord' beteken, aan te voer.

Die Alsos-sending na Italië het personeel van die fisika-laboratorium aan die Universiteit van Rome ondervra na die inname van die stad in Junie 1944.  Intussen vorm Pash 'n gesamentlike Britse en Amerikaanse Alsos-sending in Londen onder bevel van kaptein Horace K. Calvert om deel te neem aan Operasie Overlord.  Groves was van mening dat die risiko dat die Duitsers sou probeer om die landings in Normandië met radioaktiewe gifstowwe te ontwrig, voldoende was om generaal Dwight D. Eisenhower te waarsku en 'n offisier te stuur om sy stafhoof, luitenant-generaal Walter Bedell Smith, in te lig.  Onder die kodenaam Operation Peppermint is spesiale toerusting voorberei en is chemiese oorlogvoeringdiensspanne opgelei in die gebruik daarvan.

In opvolg van die die oprukkende geallieerde leërs, het Pash en Calvert 'n onderhoud met Frédéric Joliot-Curie oor die aktiwiteite van Duitse wetenskaplikes. Hulle het met amptenare van Union Minière du Haut Katanga gesprek gevoer oor uraan uitvoere na Duitsland. Hulle het 68 ton erts in België opgespoor en 30 ton in Frankryk. Die ondervraging van Duitse gevangenes het aangedui dat uraan en torium in Oranienburg, 20 myl noord van Berlyn, verwerk word, en Groves het gereël dat dit op 15 Maart 1945 gebombardeer word.

'n Alsos-span het na Stassfurt in die Sowjet-besettingsone gegaan en 11 ton erts by WIFO gehaal.  In April 1945 voer Pash, onder bevel van 'n saamgestelde mag bekend as T-Force, Operasie Harbourage uit, 'n veeaksie agter vyandelike linies van die stede Hechingen, Bisingen en Haigerloch, wat die hart van die Duitse kernwerk area was. T-Force het die kernlaboratoriums, dokumente, toerusting en voorrade, insluitend swaarwater en 1,5 ton metaal-uraan, op beslag gelê.

Alsos-spanne het Duitse wetenskaplikes bymekaargemaak, waaronder Kurt Diebner, Otto Hahn, Walther Gerlach, Werner Heisenberg en Carl Friedrich von Weizsäcker, wat na Engeland geneem is waar hulle in Farm Hall, 'n huis met meeluisterapparaat in Godmanchester, geïnterneer is. Nadat die bomme in Japan ontplof is, is die Duitsers gekonfronteer met die feit  dat die Geallieerdes gedoen het, wat hulle nie kon regkry nie.

Kernbomaanvalle op Hiroshima en Nagasaki

Voorbereiding 

Vanaf November 1943 het die Army Air Forces Materiel Command in Wright Field, Ohio, met Silverplate begin, die kodenaamwysiging van veranderinge aan die B-29's om die kernwapens af te lewer. Toetsbombadering is uitgevoer by die Muroc Army Air Field, Kalifornië, en die Naval Ordnance Test Station in Inyokern, Kalifornië. Groves het in Maart 1944 met die Hoof van die United States Army Air Forces (USAAF), generaal Henry H. Arnold, vergader om die aflewering van die voltooide bomme aan hul teikens te bespreek. Die enigste Geallieerde vliegtuig wat die Thin Man van 17 voet (5,2 m) of die Fatman van 59 sentimeter (150 cm) breed kon dra, was die Britse Avro Lancaster, maar die gebruik van 'n Britse vliegtuig sou probleme met die onderhoud veroorsaak het. Toetse is uitgevoer met aangepaste Lancasters op Enstone Airfield, maar Groves het gehoop dat die Amerikaanse Boeing B-29 Superfortress  verander sou kon word om Thin Man te dra deur sy twee bombaaie saam te voeg. Arnold het belowe dat geen moeite gespaar sou word nie om B-29's aan te pas om die werk te doen en het generaal-majoor Oliver P. Echols aangewys as die USAAF-skakel met die Manhattan-projek. Op sy beurt het Echols kolonel Roscoe C. Wilson as sy plaasvervanger aangewys, en Wilson het Manhattan-projek se vernaamste USAAF-kontak geword.
President Roosevelt het Groves opdrag gegee dat indien die kernwapens gereed was voordat die oorlog met Duitsland beëindig is, hy gereed moes wees om dit op Duitsland te laat val.

Die 509ste Saamgestelde Groep is op 17 Desember 1944 op die Wendover leër lugbasis, Utah, onder die bevel van kolonel Paul W. Tibbets geaktiveer. Hierdie basis, naby die grens met Nevada, het die kodenaam Kingman of W-47. Opleiding is in Wendover en op die Batista leër  lugbasis, Kuba, gehou, waar die 393d bombardment eskadron langafstandvlugte oor water geoefen en foppampoenbomme laat val het. 'n Spesiale eenheid bekend as Projek Alberta is in Los Alamos gevestig onder kaptein William S. Parsons van die vloot van Project Y as deel van die Manhattan-projek om te help met die voorbereiding en aflewering van die bomme. Kommandeur Frederick L. Ashworth van Alberta het in Februarie 1945 met die vlootadmiraal Chester W. Nimitz op Guam vergader om hom van die projek in kennis te stel. Terwyl hy daar was, het Ashworth North Field op die Stille Oseaan eiland Tinian gekies as basis vir die 509ste saamgestelde groep , en het hy plek vir die groep en sy geboue gereserveer. Die groep is daar in Julie 1945 ontplooi.  Farrell het op 30 Julie as verteenwoordiger van die Manhattan-projek by Tinian aangekom.

Die meeste komponente vir Little Boy het San Francisco op 16 Julie op die kruiser USS Indianapolis verlaat en op 26 Julie op Tinian aangekom. Vier dae later is die skip deur 'n Japannese duikboot gesink. Die oorblywende komponente, wat ses uraan-235 ringe ingesluit het, is deur drie C-54 Skymasters van die 320ste groep se 320ste troepedraers eskader afgelewer. Twee Fat Man-omhulsels is na Tinian gestuur in spesiaal aangepaste 509ste saamgestelde groep se B-29's. Die eerste plutoniumkern was in 'n spesiale C-54.  Aan die einde van April is 'n gesamentlike teikenkomitee van die Manhattan-distrik en USAAF gestig om vas te stel watter stede in Japan teikens moet wees, en beveel Kokura, Hiroshima, Niigata en Kyoto aan. Op hierdie stadium het die oorlogsminister Henry L. Stimson tussenbeide getree en aangekondig dat hy die teikenbesluit sou neem en dat hy nie die bombardement op Kyoto sou toestaan op grond van die historiese en godsdienstige betekenis daarvan nie. Groves het Arnold daarom gevra om nie net Kyoto van die lys van kernwapenteikens te verwyder nie, maar ook van teikens vir konvensionele bomaanvalle. Een van Kyoto se plaasvervangers was Nagasaki.

Kernwapenaanvalle 
In Mei 1945 is die tussentydse komitee saamgestel om advies te gee oor oorlogstyd en na-oorlogse gebruik van kernenergie. Die voorsitter van die komitee was Stimson, met James F. Byrnes, 'n voormalige Amerikaanse senator wat kort daarna minister van buitelandse sake sou word, as president Harry S. Truman se persoonlike verteenwoordiger; Ralph A. Bard, die onder-sekretaris van die vloot; William L. Clayton, die assistent-minister van buitelandse sake; Vannevar Bush; Karl T. Compton; James B. Conant; en George L. Harrison, 'n assistent van Stimson en president van New York Life Insurance Company. Die tussentydse komitee het op sy beurt 'n wetenskaplike paneel saamgestel bestaande uit Arthur Compton, Fermi, Lawrence en Oppenheimer om advies te gee oor wetenskaplike kwessies. In sy voorlegging aan die tussentydse komitee het die wetenskaplike paneel nie net sy mening uitgespreek oor die waarskynlike fisiese gevolge van 'n atoombom nie, maar ook oor die waarskynlike militêre en politieke impak daarvan.

Tydens die Potsdam-konferensie in Duitsland is Truman in kennis gestel dat die Trinity-toets suksesvol was. Hy het aan Stalin, die leier van die Sowjetunie, gesê dat die VSA 'n nuwe superwapen het, sonder om enige besonderhede te gee. Dit was die eerste amptelike mededeling aan die Sowjetunie oor die bom, maar Stalin het dit reeds geweet weens intelligensie daaroor. Met die toestemming om die bom teen Japan reeds te gebruik, is geen alternatiewe oorweeg na die Japannese verwerping van die Potsdam-verklaring nie.

Op 6 Augustus 1945 het 'n Boeing B-29 Superfortress (Enola Gay) van die 393d Bombardment Squadron, wat deur Tibbets gelei is, met 'n Little Boy in die bomlaai van North Field opgestyg. Hiroshima, die hoofkwartier van die 2de Algemene Leër en Vyfde Afdeling en 'n aanvangshawe, was die primêre teiken van die sending, met Kokura en Nagasaki as alternatiewe. Met Farrell se toestemming het Parsons, die wapenoffisier wat verantwoordelik was vir die sending, die bomsamestelling in die lug voltooi om die risiko's van 'n kernontploffing te minimaliseer in geval van 'n ongeluk tydens die opstyging. Die bom het op 'n hoogte van 1750 voet (530 m) ontplof met 'n ontploffing wat later geskat is as die ekwivalent van 13 kiloton TNT. 'n Oppervlakte van ongeveer 12 km2 is vernietig. Japannese amptenare het vasgestel dat 69% van Hiroshima se geboue vernietig is en nog 6-7% beskadig is. Ongeveer 70 000 tot 80 000 mense, van wie 20 000 Japannese soldate en 20 000 Koreaanse slawearbeiders, of ongeveer 30% van die bevolking van Hiroshima, is onmiddellik dood en nog 70 000 beseer.

Tydens die oggend van 9 Augustus 1945 het 'n tweede B-29 (Bockscar), wat deur die bevelvoerder van die 393e Bombardement Squadron, majoor Charles W. Sweeney, geloods is, met 'n Fat Man aan boord vertrek. Hierdie keer het Ashworth as wapenoffisier gedien en was Kokura die primêre teiken. Sweeney het opgestyg met die wapen wat reeds gewapen was, maar met die elektriese veiligheidsproppe nog aan. Toe hulle Kokura bereik, het hulle gevind dat wolkbedekking die stad verduister het, wat die visuele aanval wat bevele vereis het, onmoontlik gemaak het. Na drie lopies oor die stad, en met minder brandstof, is hulle op pad na die sekondêre teiken, Nagasaki. Ashworth het besluit dat 'n radarbenadering gebruik sou word as die teiken ook versluier was, maar 'n laaste opening in die wolke oor Nagasaki het 'n visuele benadering toegelaat soos beveel. Die Fat Man is halfpad tussen die Mitsubishi Steel and Arms Works in die suide en die Mitsubishi-Urakami Ordnance Works in die noorde oor die industriële vallei van die stad laat val. Die gevolglike ontploffing het 'n ontploffingsopbrengs gelykstaande aan 21 kiloton TNT, ongeveer dieselfde as die Trinity-toets ontploffing, maar was beperk tot die Urakami-vallei, en 'n groot deel van die stad is beskerm deur die tussenliggende heuwels, wat gelei het tot die vernietiging van ongeveer 44% van die stad. Die bomaanval het ook die industriële produksie van die stad grootliks verlam en 23 200 tot 28 200 Japannese industriële werkers en 150 Japannese soldate gedood. Oor die algemeen is na raming 35 000–40 000 mense dood en 60 000 beseer.

Groves verwag om op 19 Augustus nog 'n kernwapen gereed te hê, met nog drie in September en nog drie in Oktober. Nog twee Fat Man-omhulsels is gereed gemaak en sou op 11 en 14 Augustus uit Kirtland Field na Tinian vertrek.  In Los Alamos het tegnici 24 uur aaneen gewerk om nog 'n plutoniumkern te giet.  Alhoewel dit gegiet is, moes dit nog steeds gepars en bedek word, wat tot 16 Augustus sou duur. Dit kon dus op 19 Augustus gereed gewees het vir gebruik. Op 10 Augustus het Truman in die geheim gevra dat verdere atoombomme nie op Japan gegooi moet word sonder sy uitdruklike opdrag nie. Groves het die besending van die derde kern op 13 Augustus op eie gesag opgeskort.

Op 11 Augustus skakel Groves vir Warren met die opdrag om 'n opnamespan te organiseer om verslag te doen oor die skade en radioaktiwiteit in Hiroshima en Nagasaki. 'n Groep met draagbare Geiger-masjiene het op 8 September in Hiroshima aangekom onder leiding van Farrell en Warren, met die Japannese admiraal Masao Tsuzuki, wat as vertaler opgetree het. Hulle het tot 14 September in Hiroshima gebly en daarna Nagasaki van 19 September tot 8 Oktober ondersoek. Hierdie en ander wetenskaplike missies na Japan het waardevolle wetenskaplike en historiese gegewens verskaf.

Die noodsaaklikheid van die bomaanvalle op Hiroshima en Nagasaki het 'n onderwerp van kontroversie onder historici geword. Sommige het bevraagteken of 'n "atoomdiplomasie" nie dieselfde doelwitte sou bereik het nie en betwis of die bomaanvalle of die Sowjet-oorlogsverklaring op Japan deurslaggewend was.   Die Franck-verslag was die belangrikste poging om 'n demonstrasie te bewerkstellig, maar is deur die wetenskaplike paneel van die Interim-komitee van die hand gewys.  Die Szilárd-petisie, wat in Julie 1945 opgestel is en onderteken is deur tientalle wetenskaplikes wat aan die Manhattan-projek werk, was 'n laat poging om president Harry S. Truman te waarsku oor sy verantwoordelikheid om sulke wapens te gebruik. [

Na die oorlog 

Baie werkers van die Manhattan-projek was verbaas, toe hulle besef dat hulle werk wat baie van hulle nie begryp het nie, het die Hiroshima- en Nagasaki-bomme geproduseer. Net soos in die res van die wêreld; het die koerante in Oak Ridge wat oor die Hiroshima-bom berig het vir $ 1 (vandag $ 11) verkoop. Alhoewel die bestaan van die bomme openbaar was, het geheimhouding voortgeduur, en baie werkers was onkundig oor hul werk; een het in 1946 gesê: 'Ek weet nie wat ek doen nie, behalwe om na 'n ——— te kyk en 'n ——— langs 'n ——— te draai. Ek weet niks daarvan nie, en daar is niks om te sê nie ". Baie inwoners het voortgegaan om bespreking van 'die goed' in gewone gesprekke te vermy, alhoewel dit die rede vir hul dorp se bestaan was.

In afwagting van die bomaanvalle het Groves Henry DeWolf Smyth 'n geskiedenis laat voorberei vir openbare gebruik. Atoomenergie vir militêre doeleindes, beter bekend as die "Smyth-verslag", is op 12 Augustus 1945 aan die publiek vrygestel. Groves en Nichols oorhandig leër-vloot "E" -toekennings aan sleutelkontrakteurs, wie se betrokkenheid tot dusver geheim was. Meer as 20 toekennings van die presidensiële medalje vir verdienste is toegeken aan belangrike kontrakteurs en wetenskaplikes, waaronder Bush en Oppenheimer. Militêre personeel het die Legioen van Verdienste ontvang, waaronder die bevelvoerder van die Leër Vroue Korps, kaptein Arlene G. Scheidenhelm.

In Hanford het die produksie van plutonium afgeneem namate reaktore B, D en F verslyt het, vergiftig deur splitsingsprodukte en swelling van die grafiet moderator, bekend as die Wigner-effek. Die swelling beskadig die laaibuise waar uraan bestraal is om plutonium te produseer, wat dit onbruikbaar maak. Om die voorsiening van polonium vir die egel-inisieerders te handhaaf, is die produksie beperk en die oudste eenheid, B-stapel, is gesluit sodat ten minste een reaktor in die toekoms beskikbaar sou wees. Navorsing is voortgesit, met DuPont en die Metallurgiese Laboratorium wat 'n redoks-oplosmiddel-ekstraksieproses ontwikkel het as 'n alternatiewe plutonium-ekstraksietegniek vir die bismutfosfaatproses, wat onbehandelde uraan in 'n toestand gelaat het waaruit dit nie maklik herwin kon word nie.

Bom-ingenieurswese is uitgevoer deur die Z-Afdeling, vernoem na sy direkteur, dr Jerrold R. Zacharias van Los Alamos. Z-Afdeling was aanvanklik in Wendover Field, maar het in September 1945 na Oxnard Field, Nieu-Mexiko, verhuis om nader aan Los Alamos te wees. Dit was die begin van Sandia Base. Die nabygeleë Kirtland Field is gebruik as 'n B-29 basis vir vliegtuigversoenbaarheid en bombaderingstoetse. In Oktober is al die personeel en fasiliteite by Wendover na Sandia oorgeplaas. Aangesien reservisbeamptes gedemobiliseer is, is hulle vervang deur ongeveer vyftig gereelde offisiere wat noukeurig gekies is.

Nichols het aanbeveel dat S-50 en die Alpha-bane by Y-12 gesluit word. Dit is in September gedoen. Alhoewel hulle beter gevaar het as ooit tevore, kon die Alpha-bane nie meeding met K-25 en die nuwe K-27, wat in Januarie 1946 in werking getree het nie. In Desember is die Y-12-aanleg gesluit, wat die Tennessee Eastman  betaalstaat gesny het van 8 600 tot 1 500 en $ 2 miljoen per maand bespaar.

Demobilisasie was nêrens meer 'n probleem as in Los Alamos, waar daar 'n uittog van talent was nie. Baie moes nog gedoen word. Die bomme wat op Hiroshima en Nagasaki gebruik is, was soos laboratoriummodelle; werk sou nodig wees om hulle eenvoudiger, veiliger en meer betroubaar te maak. Inploffingmetodes moes ontwikkel word vir uraan in plaas van die verkwistende kanonloopmetode, en saamgestelde uraan-plutoniumkerne was nodig, aangesien daar 'n plutonium tekort was weens die probleme met die reaktore. Onsekerheid oor die toekoms van die laboratorium het dit egter moeilik gemaak om mense te oortuig om te bly. Oppenheimer keer terug na sy werk aan die Universiteit van Kalifornië en Groves stel Norris Bradbury aan as 'n tussentydse plaasvervanger; Bradbury bly die volgende 25 jaar in die pos. Groves het gepoog om die ontevredenheid te wyte aan die gebrek aan geriewe met 'n bouprogram wat verbeterde watervoorsiening, driehonderd huise en ontspanningsgeriewe insluit.

Twee Fat Man-tipe ontploffings is in Julie 1946 by die Bikini-atol uitgevoer as deel van Operasie Crossroads om die effek van kernwapens op oorlogskepe te ondersoek. Able is op 1 Julie 1946 ontplof. Die meer skouspelagtige Baker is op 25 Julie 1946 onder water ontplof.

Na die bomaanvalle op Hiroshima en Nagasaki, het 'n aantal fisici van die Manhattan-projek die Bulletin of the Atomic Scientists gestig, wat begin het as 'n noodaksie wat onderneem is deur wetenskaplikes wat die dringende behoefte aan 'n onmiddellike opvoedkundige program oor kernwapens gesien het. In die lig van die vernietiging van die nuwe wapens en in afwagting op die kernwapenwedloop, het verskeie projeklede, waaronder Bohr, Bush en Conant, die mening uitgespreek dat dit nodig is om ooreenstemming te bereik oor internasionale beheer oor kernnavorsing en kernwapens. Die Baruch-plan, wat in Junie 1946 in 'n toespraak aan die nuutgestigte Verenigde Nasies se Atoomenergiekommissie (UNAEC) bekendgestel is, het voorgestel dat 'n internasionale kernontwikkelingsowerheid ingestel word, maar is nie aanvaar nie.

Na 'n binnelandse debat oor die permanente bestuur van die kernprogram, is die Verenigde State se Atoomenergiekommissie (AEC) in die lewe geroep deur die Wet op Atoomenergie van 1946 om die funksies en bates van die Manhattan-projek oor te neem. Dit het burgerlike beheer oor kernontwikkeling gevestig en die ontwikkeling, produksie en beheer van atoomwapens van die weermag geskei. Militêre aspekte is oorgeneem deur die Special Weapons Project (AFSWP) van die weermag. Alhoewel die Manhattan-projek op 31 Desember 1946 opgehou het, is die Manhattan-distrik eers op 15 Augustus 1947 ontbind.

Koste 

Die projekbesteding tot 1 Oktober 1945 was $ 1,845 miljard, gelykstaande aan minder as nege dae se oorlogsbesteding, en was $ 2,191 miljard toe die AEC op 1 Januarie 1947 beheer oorgeneem het. Die totale toewysing was $ 2,4 miljard. Meer as 90% van die koste was vir die bou van aanlegte en die vervaardiging van splytbare materiale, en minder as 10% vir die ontwikkeling en vervaardiging van die kernwapens.

Altesaam vier bomme (die Trinity-toestel, Little Boy, Fat Man en 'n ongebruikte Fat Man-bom) is teen die einde van 1945 vervaardig, wat die gemiddelde koste per bom op ongeveer $ 500 miljoen in 1945 dollar te staan bring. Ter vergelyking was die totale koste van die projek teen die einde van 1945 ongeveer 90% van die totale besteding aan die vervaardiging van Amerikaanse kleinwapens (nie ammunisie ingesluit nie) en 34% van die totale besteding aan Amerikaanse tenks gedurende dieselfde tydperk. Oor die algemeen was dit die tweede duurste wapenprojek wat die Verenigde State in die Tweede Wêreldoorlog onderneem het, na slegs die ontwerp en produksie van die Boeing B-29 Superfortress.

Nalatenskap 
Die politieke en kulturele gevolge van die ontwikkeling van kernwapens was diepgaande en ingrypend. William Laurence van The New York Times, die eerste wat die uitdrukking "Atomic Age" gebruik het, het in die lente van 1945 die amptelike korrespondent vir die Manhattan-projek geword. In 1943 en 1944 het hy sonder sukses probeer om die kantoor van sensuur te oorreed om skriftelik toe te laat. oor die plofbare potensiaal van uraan, en regeringsamptenare het gemeen dat hy die reg verdien het om verslag te doen oor die grootste geheim van die oorlog. Laurence was getuie van die Trinity-toets en die bomaanval op Nagasaki en skryf die amptelike persverklarings wat daarvoor voorberei is. Hy het 'n reeks artikels geskryf wat die deugde van die nuwe wapen betuig. Sy verslaggewing voor en na die bomaanvalle het die publiek bewus gemaak van die potensiaal van kerntegnologie en die ontwikkeling daarvan in die Verenigde State en die Sowjetunie gemotiveer.

Die oorlogstydse Manhattan-projek het 'n nalatenskap gelaat in die vorm van die netwerk van nasionale laboratoriums: die Lawrence Berkeley National Laboratory, Los Alamos National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory, Argonne National Laboratory en Ames Laboratory. Nog twee is deur Groves gestig kort na die oorlog, die Brookhaven National Laboratory in Upton, New York, en die Sandia National Laboratories in Albuquerque, Nieu-Meksiko. Groves het $ 72 miljoen aan hulle toegewys vir navorsingsaktiwiteite in die boekjaar 1946–1947. Hulle sou in die voorhoede wees van die soort grootskaalse navorsing wat Alvin Weinberg, die direkteur van die Oak Ridge Nasionale Laboratorium, Big Science sou noem.

Die Naval Research Laboratory was al lank geïnteresseerd in die vooruitsig om kernkrag vir oorlogskepaandrywing te gebruik, en het probeer om sy eie kernprojek te skep. In Mei 1946 besluit Chester W. Nimitz, nou hoof van die vlootoperasies, dat die vloot eerder met die Manhattan-projek moet werk. 'n Groep vlootoffisiere is aan Oak Ridge toegewys, waarvan die oudste kaptein Hyman G. Rickover, wat daar assistent-direkteur geword het. Hulle het hulself verdiep in die studie van kernenergie en die grondslag gelê vir 'n kernvloot.  'n Soortgelyke groep lugmagpersoneel het in September 1946 op Oak Ridge aangekom met die doel om kernvliegtuie te ontwikkel. Hul kernenergie vir die voortstuwing van vliegtuie (NEPA) -projek het geweldige tegniese probleme ondervind en is uiteindelik gekanselleer.

Die vermoë van die nuwe reaktore om radioaktiewe isotope in voorheen ongehoorde hoeveelhede te skep, het in die onmiddellike naoorlogse jare 'n rewolusie in kernmedisyne veroorsaak. Vanaf middel 1946 het Oak Ridge radioisotope begin versprei na hospitale en universiteite. Die meeste bestellings was vir jodium-131 en fosfor-32, wat gebruik is vir die diagnose en behandeling van kanker. Benewens medisyne, is isotope ook gebruik in biologiese, industriële en landbou-navorsing.

By die oorhandiging van beheer aan die Atoomenergiekommissie neem Groves afskeid van die mense wat aan die Manhattan-projek gewerk het:

In 2014 het die Amerikaanse Kongres 'n wet aanvaar wat voorsiening maak vir 'n nasionale park wat toegewy is aan die geskiedenis van die Manhattan-projek. Die Manhattan Project National Historical Park is op 10 November 2015 gevestig.

Sien ook 
 Uraan-234

Verwysings

Bronne

Algemene, administratiewe en diplomatieke geskiedenis

Tegniese geskiedenis 

 
 
  (1967 interview with Groves)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  (Available on Wikimedia Commons)

Herinneringe van deelnemers 

 
 
 
 
 
 
 

Krygskunde
Uraan
Kernfisika
Manhattan-projek