Proyek Manhattan

Proyek Manhattan adalah program penelitian dan pengembangan yang dilaksanakan selama Perang Dunia II untuk menghasilkan senjata nuklir pertama. Proyek ini dipimpin oleh Amerika Serikat dengan kolaborasi bersama Britania Raya dan Kanada. Pada puncaknya, Proyek Manhattan mempekerjakan hampir 130.000 orang dan menelan biaya hampir US$2 miliar (setara dengan sekitar $ miliar pada tahun ). 

Dari tahun 1942 hingga 1946, proyek ini diarahkan oleh Mayor Jenderal Leslie Groves dari Korps Zeni Angkatan Darat AS. Fisikawan nuklir J. Robert Oppenheimer menjabat sebagai direktur Laboratorium Los Alamos yang merancang bom-bom tersebut. Program Angkatan Darat ini dinamakan Distrik Manhattan, karena markas besar pertamanya berada di Manhattan; nama tersebut perlahan menggantikan nama sandi resminya, Pengembangan Bahan Pengganti (Development of Substitute Materials), untuk keseluruhan proyek. Proyek ini menyerap rekanan Inggrisnya yang terdahulu, Tube Alloys.

Lebih dari 80 persen biaya proyek dialokasikan untuk pembangunan dan pengoperasian pabrik produksi bahan fisil. Proyek ini mengajukan penggunaan uranium yang sangat diperkaya dan plutonium sebagai bahan bakar senjata nuklir. Uranium yang diperkaya diproduksi di CEW, Clinton Engineer Works di Tennessee. Plutonium diproduksi di reaktor nuklir skala industri pertama di dunia di Hanford Engineer Works di Washington. Situs-situs ini didukung oleh puluhan fasilitas lain yang tersebar di Kanada, AS, dan Inggris. 

Desain senjata diproduksi di Laboratorium Los Alamos di New Mexico, dan menghasilkan dua desain senjata yang digunakan selama perang: Little Boy (tipe bedil uranium yang diperkaya) dan Fat Man (implosi plutonium). Desain Fat Man pada awalnya merupakan opsi cadangan dengan prioritas rendah karena kerumitannya dan kebutuhan akan lensa bahan peledak, namun pada tahun 1944 dipastikan bahwa plutonium dari Hanford tidak cocok untuk bom tipe bedil karena tingginya proporsi plutonium-240. Perangkat nuklir pertama yang pernah diledakkan adalah bom tipe implosi dalam uji coba Trinity, yang dilakukan di Lapangan Uji White Sands di New Mexico pada 16 Juli 1945. Proyek ini bertanggung jawab mengembangkan cara spesifik untuk mengirimkan senjata ke target militer, serta atas penggunaan bom Little Boy dan Fat Man dalam pengeboman atom Hiroshima dan Nagasaki pada bulan Agustus 1945. 

Proyek ini juga bertugas mengumpulkan intelijen mengenai proyek senjata nuklir Jerman. Melalui Operasi Alsos, personel Proyek Manhattan bertugas di Eropa, terkadang di belakang garis musuh, di mana mereka mengumpulkan bahan nuklir dan dokumen serta mengamankan para ilmuwan Jerman. Meskipun Proyek Manhattan sangat menekankan pada keamanan, mata-mata atom Soviet berhasil menyusup ke dalam program tersebut.

Pada tahun-tahun pascacitra segera setelah perang, Proyek Manhattan melakukan uji coba senjata di Atol Bikini sebagai bagian dari Operasi Crossroads, mengembangkan senjata baru, mempromosikan pengembangan jaringan laboratorium nasional, mendukung penelitian medis di bidang radiologi, dan meletakkan dasar bagi angkatan laut nuklir. Proyek ini mempertahankan kendali atas penelitian dan produksi senjata atom Amerika hingga pembentukan Komisi Energi Atom Amerika Serikat (AEC) pada bulan Januari 1947.

 Awal mula 

Pada tahun 1932, James Chadwick menemukan neutron. Karena bersifat netral secara elektrik, partikel ini dapat menembus inti atom tanpa mengalami tolakan listrik. Leo Szilard menggagas kemungkinan penggunaan neutron untuk melepaskan energi dalam sebuah reaksi berantai nuklir. Ia mematenkan proses tersebut dengan asumsi bahwa reaksi itu dapat dihasilkan pada berilium. Hal ini ternyata tidak memungkinkan, namun penemuan fisi nuklir oleh Otto Hahn dan Fritz Strassmann pada tahun 1938, serta penjelasan teoretisnya oleh Lise Meitner dan Otto Frisch, membuat bom atom yang menggunakan uranium secara teoritis menjadi mungkin. Timbul kekhawatiran bahwa proyek bom atom Jerman akan mengembangkannya terlebih dahulu, terutama di kalangan ilmuwan yang merupakan pengungsi dari Nazi Jerman dan negara-negara fasis lainnya. Pada bulan Agustus 1939, Szilard dan rekan fisikawan kelahiran Hungaria, Eugene Wigner, menyusun surat Einstein–Szilard, yang memperingatkan tentang potensi pengembangan "bom jenis baru yang sangat kuat". Surat itu mendesak Amerika Serikat untuk menimbun persediaan bijih uranium dan mempercepat penelitian Enrico Fermi serta ilmuwan lainnya mengenai reaksi berantai nuklir. Mereka meminta Albert Einstein menandatanganinya dan surat itu kemudian disampaikan kepada Presiden Franklin D. Roosevelt.

Roosevelt meminta Lyman Briggs dari Biro Standar Nasional untuk memimpin Komite Penasihat Uranium; Briggs bertemu dengan Szilard, Wigner, dan Edward Teller pada bulan Oktober 1939. Komite tersebut melaporkan kembali kepada Roosevelt pada bulan November bahwa uranium "dapat menjadi sumber bom dengan daya hancur yang jauh lebih besar daripada apa pun yang diketahui saat ini." Pada bulan Februari 1940, Angkatan Laut AS memberikan dana sebesar $6.000 kepada Universitas Columbia, yang sebagian besarnya digunakan oleh Fermi dan Szilard untuk membeli grafit. Sebuah tim profesor Columbia termasuk Fermi, Szilard, Eugene T. Booth dan John Dunning menciptakan reaksi fisi nuklir pertama di Benua Amerika, memverifikasi karya Hahn dan Strassmann. Tim yang sama kemudian membangun serangkaian prototipe reaktor nuklir (atau "tumpukan" sebagaimana Fermi menyebutnya) di Pupin Hall di Columbia, namun belum mampu mencapai reaksi berantai. Komite Penasihat Uranium berubah menjadi Komite Riset Pertahanan Nasional (NDRC) tentang Uranium ketika organisasi tersebut dibentuk pada 27 Juni 1940..

Pada tanggal 28 Juni 1941, Roosevelt menandatangani Perintah Eksekutif 8807, yang membentuk Kantor Riset dan Pengembangan Ilmiah (OSRD), di bawah direktur Vannevar Bush. Kantor ini diberi wewenang untuk terlibat dalam penelitian dan proyek-proyek teknik berskala besar. Komite NDRC tentang Uranium menjadi Bagian S-1 dari OSRD; kata "uranium" dihapus karena alasan keamanan.. Pada bulan Juli 1941, Briggs mengusulkan pengeluaran sebesar $167.000 untuk meneliti uranium, khususnya isotop uranium-235, dan plutonium, yang telah diisolasi untuk pertama kalinya di Universitas California pada bulan Februari 1941.

Di Inggris, Frisch dan Rudolf Peierls di Universitas Birmingham telah membuat terobosan dalam menyelidiki massa kritis uranium-235 pada bulan Juni 1939.. Perhitungan mereka menunjukkan bahwa massa kritis tersebut berada dalam orde magnitudo , cukup kecil untuk diangkut oleh pesawat pembom pada masa itu.. Memorandum Frisch–Peierls mereka pada bulan Maret 1940 memprakarsai proyek bom atom Inggris dan Komite MAUD-nya,. yang dengan suara bulat merekomendasikan untuk mengejar pengembangan bom atom. Pada bulan Juli 1940, Inggris menawarkan akses penelitiannya kepada Amerika Serikat, dan John Cockcroft dari Misi Tizard memberi penjelasan kepada para ilmuwan Amerika mengenai perkembangan Inggris. Ia mendapati bahwa proyek Amerika lebih kecil daripada proyek Inggris, dan tidak semaju itu.

Sebagai bagian dari pertukaran ilmiah, temuan Komite MAUD disampaikan ke Amerika Serikat. Salah satu anggotanya, fisikawan Australia Mark Oliphant, terbang ke AS pada akhir Agustus 1941 dan menemukan bahwa data yang diberikan oleh Komite MAUD belum sampai ke tangan fisikawan kunci Amerika. Oliphant bertekad untuk mencari tahu mengapa temuan komite tersebut tampaknya diabaikan. Ia bertemu dengan Komite Uranium dan mengunjungi Berkeley, California, di mana ia berbicara secara persuasif kepada Ernest O. Lawrence. Lawrence cukup terkesan untuk memulai penelitiannya sendiri mengenai uranium. Ia kemudian berbicara kepada James B. Conant, Arthur H. Compton, dan George B. Pegram. Dengan demikian, misi Oliphant sukses; para fisikawan kunci Amerika kini menyadari potensi kekuatan bom atom...

Pada tanggal 9 Oktober 1941, Presiden Roosevelt menyetujui program atom tersebut setelah mengadakan pertemuan dengan Vannevar Bush dan Wakil Presiden Henry A. Wallace. Ia membentuk Kelompok Kebijakan Utama yang terdiri dari dirinya sendiri—meskipun ia tidak pernah menghadiri rapat—Wallace, Bush, Conant, Menteri Perang Henry L. Stimson, dan Kepala Staf Angkatan Darat, Jenderal George C. Marshall. Roosevelt memilih Angkatan Darat untuk menjalankan proyek ini alih-alih Angkatan Laut, karena Angkatan Darat memiliki pengalaman lebih banyak dalam mengelola konstruksi berskala besar. Ia setuju untuk mengoordinasikan upaya tersebut dengan pihak Inggris dan pada tanggal 11 Oktober mengirim pesan kepada Perdana Menteri Winston Churchill, menyarankan agar mereka saling bersurat mengenai masalah atom..

 Kelayakan 
 Proposal 

Pertemuan Komite S-1 pada tanggal 18 Desember 1941 "diliputi oleh suasana antusiasme dan urgensi". setelah serangan Pearl Harbor serta deklarasi perang Amerika Serikat terhadap Jepang dan terhadap Jerman.. Pekerjaan berlanjut pada tiga teknik untuk pemisahan isotop: Lawrence dan timnya di Universitas California menyelidiki pemisahan elektromagnetik, tim Eger Murphree dan Jesse Wakefield Beams meneliti difusi gas di Universitas Columbia, dan Philip Abelson memimpin penelitian mengenai difusi termal di Institusi Carnegie Washington dan kemudian di Laboratorium Riset Angkatan Laut. Murphree juga memimpin proyek pemisahan yang gagal menggunakan sentrifuse gas..

Sementara itu, terdapat dua jalur investigasi terhadap teknologi reaktor nuklir: Harold Urey meneliti air berat di Columbia, sementara Arthur Compton mengorganisir Laboratorium Metalurgi di Universitas Chicago pada awal tahun 1942 untuk mempelajari plutonium dan reaktor yang menggunakan grafit sebagai moderator neutron.. Komite S-1 merekomendasikan untuk mengejar kelima teknologi tersebut. Hal ini disetujui oleh Bush, Conant, dan Brigadir Jenderal Wilhelm D. Styer, yang telah ditunjuk sebagai perwakilan Angkatan Darat untuk masalah nuklir.

Bush dan Conant kemudian membawa rekomendasi tersebut ke Kelompok Kebijakan Utama dengan proposal anggaran sebesar $54 juta untuk konstruksi oleh Korps Zeni Angkatan Darat Amerika Serikat, $31 juta untuk penelitian dan pengembangan oleh OSRD, dan $5 juta untuk biaya tak terduga pada tahun fiskal 1943. Mereka mengirimkannya pada tanggal 17 Juni 1942 kepada Presiden, yang menyetujuinya dengan menuliskan "OK FDR" pada dokumen tersebut..

 Konsep desain bom 
Arthur Compton meminta fisikawan teoretis J. Robert Oppenheimer dari Universitas California untuk mengambil alih penelitian mengenai perhitungan neutron cepat—kunci untuk perhitungan massa kritis dan detonasi senjata—dari Gregory Breit, yang telah berhenti pada 18 Mei 1942 karena kekhawatiran akan lemahnya keamanan operasional.. John H. Manley, seorang fisikawan di Laboratorium Metalurgi, ditugaskan untuk membantu Oppenheimer dengan mengoordinasikan kelompok fisika eksperimental yang tersebar di seluruh negeri.. Oppenheimer dan Robert Serber dari Universitas Illinois meneliti masalah difusi neutron—bagaimana neutron bergerak dalam reaksi berantai nuklir—dan hidrodinamika—bagaimana perilaku ledakan yang dihasilkan oleh reaksi berantai.

Untuk meninjau pekerjaan ini dan teori umum reaksi fisi, Oppenheimer dan Fermi mengadakan pertemuan di Universitas Chicago pada bulan Juni dan di Universitas California pada bulan Juli 1942 dengan fisikawan teoretis Hans Bethe, John Van Vleck, Edward Teller, Emil Konopinski, Robert Serber, Stan Frankel, dan Eldred C. (Carlyle) Nelson, serta fisikawan eksperimental Emilio Segrè, Felix Bloch, Franco Rasetti, Manley, dan Edwin McMillan. Mereka secara tentatif mengonfirmasi bahwa bom fisi secara teoretis mungkin untuk dibuat.

Sifat-sifat uranium-235 murni relatif tidak diketahui, begitu pula dengan plutonium, yang baru diisolasi oleh Glenn Seaborg dan timnya pada bulan Februari 1941. Para ilmuwan pada konferensi Juli 1942 membayangkan pembuatan plutonium dalam reaktor nuklir di mana atom uranium-238 menyerap neutron yang dipancarkan dari pembelahan uranium-235. Pada titik ini belum ada reaktor yang dibangun, dan hanya sejumlah kecil plutonium yang tersedia dari siklotron. Bahkan hingga Desember 1943, hanya dua miligram yang telah diproduksi.. Ada banyak cara untuk menyusun bahan fisil menjadi massa kritis. Yang paling sederhana adalah menembakkan "sumbat silinder" ke dalam bola "bahan aktif" dengan sebuah "tamper"—bahan padat untuk memfokuskan neutron ke dalam dan menjaga massa yang bereaksi tetap menyatu guna meningkatkan efisiensinya.. Mereka juga mengeksplorasi desain yang melibatkan sferoid, bentuk primitif dari "implosi" yang disarankan oleh Richard C. Tolman, dan kemungkinan metode autokatalitik untuk meningkatkan efisiensi bom saat meledak.

Ketika gagasan bom fisi telah tuntas secara teoretis—setidaknya sampai lebih banyak data eksperimental tersedia—Edward Teller mendesak diskusi tentang bom yang lebih kuat: "super", yang sekarang biasanya disebut sebagai "bom hidrogen", yang akan menggunakan kekuatan ledakan bom fisi untuk memicu reaksi fusi nuklir dalam deuterium dan tritium.. Teller mengusulkan skema demi skema, namun Bethe menolak semuanya. Gagasan fusi dikesampingkan untuk berkonsentrasi pada produksi bom fisi. Teller mengangkat kemungkinan spekulatif bahwa bom atom mungkin "membakar" atmosfer karena reaksi fusi hipotetis dari inti nitrogen. Bethe menghitung bahwa hal itu "sangat tidak mungkin".. Sebuah laporan pascaperang yang ditulis bersama oleh Teller menyimpulkan bahwa "berapapun suhu yang mungkin memanaskan bagian atmosfer, tidak ada rangkaian reaksi nuklir yang merambat sendiri yang mungkin dimulai." Dalam penuturan Serber, Oppenheimer menyebutkan kemungkinan skenario ini kepada Arthur Compton, yang "tidak cukup bijak untuk menutup mulut mengenainya. Entah bagaimana hal itu masuk ke dalam dokumen yang dikirim ke Washington" dan "tidak pernah benar-benar dihilangkan".

 Organisasi 

 Distrik Manhattan 
Kepala Korps Zeni, Mayor Jenderal Eugene Reybold, memilih Kolonel James C. Marshall untuk memimpin bagian Angkatan Darat dari proyek ini pada bulan Juni 1942. Marshall membentuk kantor penghubung di Washington, D.C., tetapi mendirikan markas sementara di 270 Broadway di New York, di mana ia dapat memanfaatkan dukungan administratif dari Divisi Atlantik Utara Korps Zeni. Lokasi ini dekat dengan kantor Manhattan milik Stone & Webster, kontraktor utama proyek, dan Universitas Columbia. Ia mendapat izin untuk mengambil staf dari komando lamanya, Distrik Syracuse, dan ia memulai dengan Letnan Kolonel Kenneth Nichols, yang menjadi wakilnya..

Karena sebagian besar tugasnya melibatkan konstruksi, Marshall bekerja sama dengan kepala Divisi Konstruksi Korps Zeni, Mayor Jenderal Thomas M. Robins, dan wakilnya, Kolonel Leslie Groves. Reybold, Somervell, dan Styer memutuskan untuk menyebut proyek tersebut "Pengembangan Bahan Pengganti" (Development of Substitute Materials), namun Groves merasa nama ini akan menarik perhatian. Karena distrik insinyur biasanya menggunakan nama kota tempat mereka berada, Marshall dan Groves sepakat menamai komponen Angkatan Darat tersebut sebagai Distrik Manhattan; Reybold secara resmi membentuk distrik ini pada 13 Agustus. Secara informal, distrik ini dikenal sebagai Distrik Zeni Manhattan, atau MED. Tidak seperti distrik lainnya, distrik ini tidak memiliki batas geografis, dan Marshall memiliki wewenang setingkat insinyur divisi. "Pengembangan Bahan Pengganti" tetap menjadi nama sandi resmi untuk proyek secara keseluruhan tetapi seiring waktu tergantikan oleh "Manhattan".

Marshall kemudian mengakui bahwa, "Saya belum pernah mendengar tentang fisi atom, tetapi saya tahu bahwa Anda tidak dapat membangun banyak pabrik, apalagi empat pabrik seharga $90 juta.". Sebuah pabrik TNT tunggal yang baru saja dibangun Nichols di Pennsylvania menelan biaya $128 juta.. Mereka juga tidak terkesan dengan estimasi yang hanya mendekati orde magnitudo terdekat, yang dibandingkan Groves dengan menyuruh katering bersiap untuk tamu antara sepuluh hingga seribu orang.. Sebuah tim survei dari Stone & Webster telah meninjau lokasi untuk pabrik produksi. Dewan Produksi Perang merekomendasikan lokasi di sekitar Knoxville, Tennessee, daerah terpencil di mana Otoritas Lembah Tennessee dapat memasok daya listrik yang melimpah dan sungai-sungai dapat menyediakan air pendingin untuk reaktor. Setelah memeriksa beberapa lokasi, tim survei memilih satu di dekat Elza, Tennessee. Conant menyarankan agar lokasi tersebut segera diakuisisi, Styer setuju, tetapi Marshall menunda keputusan, menunggu hasil eksperimen reaktor Conant.. Dari proses-proses prospektif yang ada, hanya pemisahan elektromagnetik Lawrence yang tampak cukup maju untuk memulai konstruksi..

Marshall dan Nichols mulai mengumpulkan sumber daya yang diperlukan. Langkah pertama adalah mendapatkan peringkat prioritas tinggi untuk proyek tersebut. Peringkat teratas adalah AA-1 hingga AA-4 secara menurun, meskipun ada peringkat khusus AAA yang dicadangkan untuk keadaan darurat. Peringkat AA-1 dan AA-2 diperuntukkan bagi senjata dan peralatan esensial, sehingga Kolonel Lucius D. Clay, wakil kepala staf di Layanan dan Pasokan untuk kebutuhan dan sumber daya, merasa bahwa peringkat tertinggi yang bisa ia berikan adalah AA-3, meskipun ia bersedia memberikan peringkat AAA berdasarkan permintaan untuk bahan-bahan kritis jika kebutuhan mendesak muncul.. Nichols dan Marshall kecewa; AA-3 adalah prioritas yang sama dengan pabrik TNT Nichols di Pennsylvania..

 Komite Kebijakan Militer 
Vannevar Bush menjadi tidak puas dengan kegagalan Kolonel Marshall untuk memajukan proyek dengan cepat. dan merasa bahwa kepemimpinan yang lebih agresif diperlukan. Ia berbicara kepada Harvey Bundy serta Jenderal Marshall, Somervell, dan Styer tentang kekhawatirannya, menganjurkan agar proyek tersebut ditempatkan di bawah komite kebijakan senior, dengan seorang perwira bergengsi, lebih disukai Styer, sebagai direktur.

Somervell dan Styer memilih Groves untuk posisi tersebut; Jenderal Marshall memerintahkan agar ia dipromosikan menjadi brigadir jenderal,. karena dirasa bahwa gelar "jenderal" akan lebih berpengaruh terhadap para ilmuwan akademis yang bekerja pada proyek tersebut.. Perintah Groves menempatkannya langsung di bawah Somervell, bukan Reybold, dengan Kolonel Marshall sekarang bertanggung jawab kepada Groves.. Groves mendirikan markas besarnya di Washington, D.C., di Gedung Departemen Perang Baru, tempat Kolonel Marshall memiliki kantor penghubung.. Ia mengambil alih komando Proyek Manhattan pada 23 September 1942. Di kemudian hari pada tanggal yang sama, ia menghadiri pertemuan yang diadakan oleh Stimson, yang membentuk Komite Kebijakan Militer, yang bertanggung jawab kepada Kelompok Kebijakan Utama, yang terdiri dari Bush (dengan Conant sebagai pengganti), Styer, dan Laksamana Muda William R. Purnell. Tolman dan Conant kemudian ditunjuk sebagai penasihat ilmiah Groves..

Pada tanggal 19 September, Groves menemui Donald M. Nelson, ketua Dewan Produksi Perang, dan meminta wewenang luas untuk mengeluarkan peringkat AAA kapan pun diperlukan. Nelson awalnya menolak tetapi dengan cepat menyerah ketika Groves mengancam akan melapor kepada presiden.. Groves berjanji tidak akan menggunakan peringkat AAA kecuali jika diperlukan. Segera terbukti bahwa untuk kebutuhan rutin proyek, peringkat AAA terlalu tinggi tetapi peringkat AA-3 terlalu rendah. Setelah kampanye yang panjang, Groves akhirnya menerima wewenang AA-1 pada 1 Juli 1944.. Menurut Groves, "Di Washington Anda menjadi sadar akan pentingnya prioritas utama. Hampir semua yang diusulkan dalam pemerintahan Roosevelt akan memiliki prioritas utama. Itu akan berlangsung selama sekitar satu atau dua minggu dan kemudian sesuatu yang lain akan mendapatkan prioritas utama".

Salah satu masalah awal Groves adalah mencari direktur untuk Proyek Y, kelompok yang akan merancang dan membangun bom. Pilihan yang jelas adalah salah satu dari tiga kepala laboratorium: Urey, Lawrence, atau Arthur Compton, tetapi mereka tidak bisa ditinggalkan. Compton merekomendasikan Oppenheimer, yang sudah sangat akrab dengan konsep desain bom. Namun, Oppenheimer memiliki sedikit pengalaman administrasi, dan tidak seperti Urey, Lawrence, dan Compton, belum memenangkan Hadiah Nobel, yang dirasa banyak ilmuwan harus dimiliki oleh kepala laboratorium sepenting itu. Ada juga kekhawatiran tentang status keamanan Oppenheimer, karena banyak rekannya adalah komunis, termasuk istrinya, Kitty; pacarnya, Jean Tatlock; dan saudaranya, Frank. Percakapan panjang pada bulan Oktober 1942 meyakinkan Groves dan Nichols bahwa Oppenheimer benar-benar memahami masalah yang terlibat dalam mendirikan laboratorium di daerah terpencil dan harus ditunjuk sebagai direkturnya. Groves secara pribadi memberikan pengecualian terhadap persyaratan keamanan dan mengeluarkan izin keamanan Oppenheimer pada 20 Juli 1943...

 Kolaborasi dengan Britania Raya 

Pihak Inggris dan Amerika saling bertukar informasi nuklir namun pada awalnya tidak menggabungkan upaya mereka; pada tahun 1940–1941 proyek Inggris (Tube Alloys) lebih besar dan lebih maju. Pimpinan Inggris awalnya menolak tawaran Bush dan Conant pada Agustus 1941 untuk menyatukan upaya atom kedua negara, namun pihak Inggris, yang telah membuat kemajuan signifikan dalam penelitian di awal perang, tidak memiliki sumber daya untuk melanjutkannya ke tahap pengembangan sembari mengerahkan sebagian besar ekonomi mereka untuk perang; Tube Alloys segera tertinggal di belakang mitranya dari Amerika. Peran kedua negara menjadi terbalik, dan pada Januari 1943 Conant memberi tahu pihak Inggris bahwa mereka tidak akan lagi menerima informasi atom kecuali dalam bidang-bidang tertentu. Pihak Inggris mengkaji kemungkinan program nuklir independen namun menetapkan bahwa program tersebut tidak akan siap tepat waktu untuk berdampak pada perang di Eropa.

Pada bulan Maret 1943, Conant memutuskan bahwa James Chadwick dan satu atau dua ilmuwan Inggris lainnya cukup penting sehingga tim desain bom di Los Alamos membutuhkan mereka, terlepas dari risiko terungkapnya rahasia desain senjata. Pada Agustus 1943, Churchill dan Roosevelt merundingkan Perjanjian Quebec, yang membentuk Komite Kebijakan Gabungan untuk mengoordinasikan upaya AS dan Inggris; Kanada bukan penandatangan, namun Perjanjian tersebut menyediakan tempat bagi perwakilan Kanada di Komite Kebijakan Gabungan mengingat kontribusi Kanada terhadap upaya tersebut. Sebuah kesepakatan antara Roosevelt dan Churchill yang dikenal sebagai Hyde Park Aide-Mémoire, yang ditandatangani pada akhir September 1944, memperpanjang Perjanjian Quebec hingga periode pascaperang dan menyarankan bahwa 'ketika sebuah "bom" akhirnya tersedia, bom itu mungkin, setelah pertimbangan yang matang, digunakan terhadap Jepang, yang harus diperingatkan bahwa pengeboman ini akan diulangi sampai mereka menyerah'.

Ketika kerja sama dilanjutkan setelah Perjanjian Quebec, kemajuan dan pengeluaran Amerika membuat pihak Inggris takjub. Chadwick mendesak keterlibatan Inggris dalam Proyek Manhattan semaksimal mungkin dan menanggalkan harapan akan proyek Inggris yang independen selama perang. Dengan dukungan Churchill, ia berusaha memastikan bahwa setiap permintaan bantuan dari Groves dipenuhi. Misi Inggris yang tiba di Amerika Serikat pada Desember 1943 mencakup Niels Bohr, Otto Frisch, Klaus Fuchs, Rudolf Peierls, dan Ernest Titterton. Lebih banyak ilmuwan tiba pada awal 1944. Sementara mereka yang ditugaskan pada difusi gas telah pergi menjelang musim gugur 1944, tiga puluh lima orang yang bekerja di bawah Oliphant bersama Lawrence di Berkeley ditugaskan ke kelompok laboratorium yang sudah ada dan sebagian besar tinggal sampai akhir perang. Sembilan belas orang yang dikirim ke Los Alamos juga bergabung dengan kelompok yang sudah ada, terutama yang berkaitan dengan implosi dan perakitan bom, tetapi tidak dengan kelompok yang berkaitan dengan plutonium. Perjanjian Quebec menetapkan bahwa senjata nuklir tidak akan digunakan terhadap negara lain tanpa persetujuan bersama dari AS dan Inggris. Pada Juni 1945, Wilson menyetujui bahwa pengeboman nuklir terhadap Jepang akan dicatat sebagai keputusan Komite Kebijakan Gabungan.

Komite Kebijakan Gabungan membentuk Combined Development Trust pada Juni 1944, dengan Groves sebagai ketuanya, untuk mengadakan uranium dan bijih torium di pasar internasional. Kongo Belgia dan Kanada memiliki sebagian besar uranium dunia di luar Eropa Timur, dan Pemerintah Belgia dalam pengasingan berada di London. Inggris setuju untuk memberikan sebagian besar bijih Belgia kepada Amerika Serikat, karena mereka tidak dapat menggunakan sebagian besar pasokan tersebut tanpa penelitian Amerika yang dibatasi. Pada tahun 1944, Trust tersebut membeli  bijih uranium oksida dari perusahaan-perusahaan yang mengoperasikan tambang di Kongo Belgia. Untuk menghindari pemberian taklimat kepada Menteri Keuangan AS Henry Morgenthau Jr., sebuah rekening khusus yang tidak tunduk pada audit dan kendali biasa digunakan untuk menyimpan uang Trust. Antara tahun 1944 dan pengunduran dirinya dari Trust pada tahun 1947, Groves menyetorkan total $37,5 juta.

Groves kemudian mengatakan bahwa kontribusi langsung para ilmuwan Inggris terhadap Proyek Manhattan "membantu tetapi tidak vital," namun "mungkin tidak akan ada bom atom yang dijatuhkan di Hiroshima" tanpa dorongan Inggris (khususnya Churchill). Partisipasi Inggris di masa perang sangat penting bagi keberhasilan program senjata nuklir independen mereka ketika Undang-Undang McMahon tahun 1946 mengakhiri kerja sama nuklir Amerika untuk sementara waktu.

 Situs proyek 

 Oak Ridge 

Sehari setelah mengambil alih proyek tersebut, Groves pergi ke Tennessee bersama Kolonel Marshall untuk memeriksa lokasi yang diusulkan di sana, dan Groves merasa terkesan... Pada 29 September 1942, Wakil Menteri Perang Amerika Serikat Robert P. Patterson memberikan wewenang kepada Korps Zeni untuk mengakuisisi  lahan melalui eminent domain dengan biaya $3,5 juta. Tambahan  kemudian diakuisisi. Sekitar 1.000 keluarga terdampak oleh perintah tersebut, yang mulai berlaku pada 7 Oktober.. Protes, banding hukum, dan penyelidikan Kongres tahun 1943 tidak membuahkan hasil.. Pada pertengahan November, U.S. Marshals menempelkan pemberitahuan pengosongan di pintu-pintu rumah pertanian, dan kontraktor konstruksi mulai bergerak masuk.. Beberapa keluarga diberi waktu pemberitahuan dua minggu untuk mengosongkan pertanian yang telah menjadi rumah mereka selama beberapa generasi. Biaya akhir akuisisi lahan tersebut, yang baru selesai pada Maret 1945, hanya sekitar $2,6 juta—sekitar $47 per ekar.. Ketika disodori proklamasi yang menyatakan Oak Ridge sebagai area eksklusi total di mana tak seorang pun boleh masuk tanpa izin militer, gubernur Tennessee, Prentice Cooper, merobeknya dengan marah..

Awalnya dikenal sebagai Lapangan Demolisi Kingston, situs ini secara resmi berganti nama menjadi Clinton Engineer Works (CEW) pada awal 1943.. Sementara Stone & Webster berkonsentrasi pada fasilitas produksi, firma arsitektur dan teknik Skidmore, Owings & Merrill mengembangkan komunitas perumahan untuk 13.000 orang. Komunitas ini terletak di lereng Black Oak Ridge, yang menjadi asal nama kota baru Oak Ridge tersebut.. Kehadiran Angkatan Darat di Oak Ridge meningkat pada Agustus 1943 ketika Nichols menggantikan Marshall sebagai kepala Distrik Zeni Manhattan. Salah satu tugas pertamanya adalah memindahkan markas distrik ke Oak Ridge, meskipun nama distrik tersebut tidak berubah.. Pada bulan September 1943, administrasi fasilitas komunitas dialihdayakan ke Turner Construction Company melalui anak perusahaannya, Roane-Anderson Company.. Insinyur kimia menjadi bagian dari "upaya panik" untuk membuat uranium-235 yang diperkaya 10% hingga 12%, dengan keamanan ketat dan persetujuan cepat untuk pasokan dan material.William J. (Bill) Wilcox Jr., Sejarawan Kota Oak Ridge, Pensiunan Direktur Teknis untuk Pabrik Oak Ridge Y-12 & K-25, 11 November 2007, Early Days of Oak Ridge and Wartime Y-12, Diakses 22 November 2014 Populasi Oak Ridge segera membengkak jauh melampaui rencana awal, dan memuncak pada angka 75.000 pada Mei 1945, di mana pada saat itu 82.000 orang dipekerjakan di Clinton Engineer Works,. dan 10.000 oleh Roane-Anderson.

 Los Alamos 

Gagasan untuk menempatkan Proyek Y di Oak Ridge sempat dipertimbangkan, namun diputuskan bahwa proyek tersebut harus berada di lokasi terpencil. Atas rekomendasi Oppenheimer, pencarian lokasi yang cocok dipersempit ke sekitar Albuquerque, New Mexico, tempat Oppenheimer memiliki sebuah peternakan.. Pada 16 November 1942, Oppenheimer, Groves, Dudley, dan lainnya mengelilingi sekitar Los Alamos Ranch School. Oppenheimer menyatakan preferensi yang kuat terhadap lokasi tersebut, dengan alasan keindahan alamnya, yang diharapkan dapat menginspirasi mereka yang bekerja dalam proyek itu.. Para insinyur khawatir tentang jalan akses yang buruk, dan apakah pasokan air akan memadai, namun selain itu mereka merasa bahwa lokasi tersebut ideal..

Patterson menyetujui akuisisi situs tersebut pada 25 November 1942, memberikan wewenang sebesar $440.000 untuk pembelian lahan yang telah diperhitungkan seluas , di mana seluruhnya kecuali  sudah dimiliki oleh Pemerintah Federal.. Menteri Pertanian Claude R. Wickard menghibahkan sekitar  lahan Dinas Kehutanan AS kepada Departemen Perang "selama keperluan militer terus berlanjut". Pembelian tanah masa perang akhirnya mencapai , namun hanya $414.971 yang dibelanjakan. Pekerjaan dimulai pada Desember 1942. Groves awalnya mengalokasikan $300.000 untuk konstruksi, tiga kali lipat dari perkiraan Oppenheimer, namun pada saat Sundt selesai pada 30 November 1943, lebih dari $7 juta telah dihabiskan..

Selama perang, Los Alamos disebut sebagai "Situs Y" atau "Bukit itu".. Awalnya tempat ini direncanakan menjadi laboratorium militer dengan Oppenheimer dan peneliti lainnya diangkat menjadi perwira Angkatan Darat, tetapi Robert Bacher dan Isidor Rabi menolak gagasan tersebut dan meyakinkan Oppenheimer bahwa ilmuwan lain akan keberatan. Conant, Groves, dan Oppenheimer kemudian merancang kompromi di mana laboratorium tersebut dioperasikan oleh Universitas California di bawah kontrak dengan Departemen Perang.. Dorothy McKibbin menjalankan kantor cabang di Santa Fe, tempat ia menyambut pendatang baru dan menerbitkan izin masuk bagi mereka.

 Chicago 

Sebuah dewan Angkatan Darat-OSRD pada tanggal 25 Juni 1942 memutuskan untuk membangun sebuah pabrik percontohan untuk produksi plutonium di cagar alam Hutan Argonne, sebelah barat daya Chicago. Lokasi ini ditetapkan sebagai Situs A. Pada bulan Juli, Nichols mengatur penyewaan lahan seluas  dari Distrik Cagar Alam Hutan Cook County, dan Kapten James F. Grafton ditunjuk sebagai insinyur wilayah Chicago. Segera tampak jelas bahwa skala operasi terlalu besar untuk wilayah tersebut, dan diputuskan untuk membangun pabrik percontohan di Oak Ridge serta mempertahankan fasilitas penelitian dan pengujian di Chicago..

Penundaan dalam pendirian pabrik di Situs A menyebabkan Arthur Compton memberi wewenang kepada Laboratorium Metalurgi untuk membangun reaktor nuklir pertama di bawah tribun Stagg Field di Universitas Chicago. Reaktor tersebut membutuhkan blok grafit yang sangat murni dan uranium dalam bentuk logam maupun serbuk oksida dalam jumlah yang sangat besar. Pada saat itu, sumber logam uranium murni sangat terbatas; Frank Spedding dari Universitas Negeri Iowa hanya mampu memproduksi dua ton pendek. Tiga ton pendek dipasok oleh Westinghouse Lamp Plant, yang diproduksi secara tergesa-gesa dengan proses darurat. Sebuah balon persegi besar dibuat oleh Goodyear Tire untuk membungkus reaktor tersebut.

Pada tanggal 2 Desember 1942, sebuah tim yang dipimpin oleh Enrico Fermi memicu reaksi berantai nuklir mandiri buatan yang pertama dalam sebuah reaktor eksperimental yang dikenal sebagai Chicago Pile-1. Titik di mana reaksi menjadi mandiri dikenal sebagai "menjadi kritis". Compton melaporkan keberhasilan tersebut kepada Conant di Washington, D.C., melalui panggilan telepon bersandi, dengan mengatakan, "Sang navigator Italia [Fermi] baru saja mendarat di dunia baru.".

Pada bulan Januari 1943, penerus Grafton, Mayor Arthur V. Peterson, memerintahkan Chicago Pile-1 dibongkar dan dirakit kembali di Situs A di cagar alam hutan, karena ia menganggap pengoperasian reaktor terlalu berbahaya bagi daerah padat penduduk.. Situs A melanjutkan penelitian ilmiah sebagai perpanjangan rahasia dari Laboratorium Metalurgi di universitas tersebut. Chicago Pile-3, reaktor air berat pertama, juga mencapai masa kritis di situs ini pada tanggal 15 Mei 1944. Setelah perang, operasi di Situs A dipindahkan sekitar  ke DuPage County, lokasi Laboratorium Nasional Argonne saat ini.

 Hanford 

Menjelang Desember 1942, timbul kekhawatiran bahwa Oak Ridge sekalipun terlalu dekat dengan pusat populasi utama (Knoxville) jika terjadi kecelakaan nuklir besar, walau kemungkinannya kecil. Groves merekrut DuPont pada bulan November 1942 untuk menjadi kontraktor utama pembangunan kompleks produksi plutonium. Presiden perusahaan tersebut, Walter S. Carpenter Jr., tidak menginginkan keuntungan apa pun; karena alasan hukum, biaya nominal satu dolar disepakati..

DuPont merekomendasikan agar lokasi tersebut berada jauh dari fasilitas produksi uranium yang sudah ada di Oak Ridge.. Pada bulan Desember 1942, Groves mengutus Kolonel Franklin Matthias dan para insinyur DuPont untuk meninjau lokasi potensial. Matthias melaporkan bahwa Situs Hanford dekat Richland, Washington, adalah "ideal dalam hampir segala aspek". Tempat itu terisolasi dan dekat dengan Sungai Columbia, yang dapat memasok air yang cukup untuk mendinginkan reaktor. Groves mengunjungi situs tersebut pada bulan Januari dan mendirikan Hanford Engineer Works (HEW), dengan nama sandi "Situs W".

Wakil Menteri Patterson memberikan persetujuannya pada tanggal 9 Februari, mengalokasikan $5 juta untuk akuisisi lahan seluas . Pemerintah federal merelokasi sekitar 1.500 penduduk permukiman terdekat, serta suku Wanapum dan suku-suku lain yang memanfaatkan area tersebut. Perselisihan muncul dengan para petani mengenai kompensasi tanaman pangan yang telah ditanam. Apabila jadwal memungkinkan, Angkatan Darat mengizinkan tanaman untuk dipanen, namun hal ini tidak selalu dapat dilakukan.. Proses akuisisi lahan berlarut-larut dan belum selesai sebelum berakhirnya Proyek Manhattan pada bulan Desember 1946..

Perselisihan tersebut tidak menunda pekerjaan. Meskipun kemajuan desain reaktor di Laboratorium Metalurgi dan DuPont belum cukup maju untuk memprediksi cakupan proyek secara akurat, permulaan telah dibuat pada bulan April 1943 untuk fasilitas bagi sekitar 25.000 pekerja, yang setengahnya diharapkan tinggal di lokasi. Pada bulan Juli 1944, sekitar 1.200 bangunan telah didirikan dan hampir 51.000 orang tinggal di kamp konstruksi. Sebagai insinyur wilayah, Matthias memegang kendali penuh atas situs tersebut.. Pada puncaknya, kamp konstruksi tersebut merupakan kota terpadat ketiga di negara bagian Washington.. Hanford mengoperasikan armada lebih dari 900 bus, lebih banyak daripada kota Chicago.. Seperti Los Alamos dan Oak Ridge, Richland adalah komunitas tertutup dengan akses terbatas, namun tampak lebih seperti kota dadakan yang tumbuh pesat di Amerika pada masa perang: profil militernya lebih rendah, dan elemen keamanan fisik seperti pagar tinggi dan anjing penjaga tidak terlalu mencolok..

 Situs Kanada 

Kanada menyumbangkan penelitian, ekstraksi, dan produksi uranium dan plutonium, dan para ilmuwan Kanada bekerja di Los Alamos.

 British Columbia 
Cominco telah memproduksi hidrogen elektrolitik di Trail, British Columbia, sejak tahun 1930. Urey menyarankan pada tahun 1941 bahwa tempat itu dapat memproduksi air berat. Pada pabrik senilai $10 juta yang sudah ada, yang terdiri dari 3.215 sel yang mengonsumsi 75 MW tenaga hidroelektrik, sel elektrolisis sekunder ditambahkan untuk meningkatkan konsentrasi deuterium dalam air dari 2,3% menjadi 99,8%. Untuk proses ini, Hugh Taylor dari Princeton mengembangkan katalis platinum-pada-karbon untuk tiga tahap pertama, sementara Urey mengembangkan katalis nikel-kromia untuk menara tahap keempat. Biaya akhirnya adalah $2,8 juta. Pemerintah Kanada tidak mengetahui proyek ini secara resmi hingga Agustus 1942. Produksi air berat Trail dimulai pada Januari 1944 dan berlanjut hingga 1956. Air berat dari Trail digunakan untuk Chicago Pile 3, reaktor pertama yang menggunakan air berat dan uranium alam, yang mencapai masa kritis pada 15 Mei 1944..

 Ontario 
Situs Chalk River, Ontario, didirikan untuk merelokasi upaya Sekutu di Laboratorium Montreal agar jauh dari daerah perkotaan. Sebuah komunitas baru dibangun di Deep River, Ontario, untuk menyediakan tempat tinggal dan fasilitas bagi anggota tim. Lokasi ini dipilih karena kedekatannya dengan kawasan manufaktur industri Ontario dan Quebec, serta kedekatannya dengan ujung rel kereta api yang bersebelahan dengan pangkalan militer besar, Camp Petawawa. Terletak di Sungai Ottawa, lokasi ini memiliki akses ke air yang melimpah. Direktur pertama laboratorium baru tersebut adalah Hans von Halban. Ia digantikan oleh John Cockcroft pada Mei 1944, yang kemudian digantikan oleh Bennett Lewis pada September 1946. Sebuah reaktor percontohan yang dikenal sebagai ZEEP (tumpukan eksperimental energi nol) menjadi reaktor Kanada pertama, dan yang pertama diselesaikan di luar Amerika Serikat, ketika mencapai masa kritis pada September 1945; ZEEP tetap digunakan oleh para peneliti hingga 1970. Reaktor NRX 10 MW yang lebih besar, yang dirancang selama perang, diselesaikan dan mencapai masa kritis pada Juli 1947.

 Wilayah Barat Laut 
Tambang Eldorado di Port Radium adalah sumber bijih uranium..

 Situs air berat 

Meskipun desain pilihan DuPont untuk reaktor nuklir didinginkan dengan helium dan menggunakan grafit sebagai moderator, DuPont tetap menyatakan minatnya untuk menggunakan air berat sebagai cadangan. Proyek P-9 adalah nama sandi pemerintah untuk program produksi air berat. Diperkirakan  air berat akan dibutuhkan per bulan. Pabrik di Trail, yang saat itu sedang dibangun, dapat memproduksi  per bulan. Oleh karena itu, Groves memberi wewenang kepada DuPont untuk mendirikan fasilitas air berat di Morgantown Ordnance Works, dekat Morgantown, Virginia Barat; di Wabash River Ordnance Works, dekat Dana dan Newport, Indiana; serta di Alabama Ordnance Works, dekat Childersburg dan Sylacauga, Alabama. Meskipun dikenal sebagai Pabrik Persenjataan (Ordnance Works) dan dibiayai di bawah kontrak Departemen Persenjataan, pabrik-pabrik ini dibangun dan dioperasikan oleh Korps Zeni Angkatan Darat. Pabrik-pabrik Amerika menggunakan proses yang berbeda dari Trail; air berat diekstraksi melalui distilasi, memanfaatkan titik didih air berat yang sedikit lebih tinggi...

 Uranium 
 Bijih 

Bahan baku utama untuk proyek ini adalah uranium, yang digunakan sebagai bahan bakar reaktor, sebagai umpan yang diubah menjadi plutonium, dan, dalam bentuk yang diperkaya, di dalam bom atom itu sendiri. Terdapat empat deposit utama uranium yang diketahui pada tahun 1940: di Colorado, di utara Kanada, di Joachimsthal di Cekoslowakia, dan di Kongo Belgia.. Semuanya kecuali Joachimsthal berada di tangan Sekutu. Sebuah survei tahun 1942 menetapkan bahwa tersedia jumlah uranium yang cukup untuk memenuhi kebutuhan proyek.. Nichols mengatur dengan Departemen Luar Negeri agar kendali ekspor diberlakukan pada uranium oksida dan bernegosiasi untuk pembelian  bijih uranium dari Kongo Belgia yang sedang disimpan di sebuah gudang di Staten Island serta sisa stok bijih yang ditambang yang disimpan di Kongo. Ia bernegosiasi dengan Tambang Emas Eldorado untuk pembelian bijih dari kilangnya di Port Hope, Ontario. Pemerintah Kanada kemudian memborong saham perusahaan tersebut hingga memperoleh hak pengendalian..


Dari bijih-bijih ini, bijih dari Kongo Belgia mengandung uranium terbanyak per massa batuan sejauh ini. Di luar kebutuhan masa perang mereka, para pemimpin Amerika dan Inggris menyimpulkan bahwa adalah demi kepentingan negara mereka untuk mengendalikan sebanyak mungkin deposit uranium dunia. Tambang Shinkolobwe terendam banjir dan ditutup, dan Nichols gagal mencoba menegosiasikan pembukaan kembalinya serta penjualan seluruh hasil masa depan ke Amerika Serikat dengan Edgar Sengier, direktur perusahaan pemilik tambang tersebut, Union Minière du Haut-Katanga.. Masalah ini kemudian diambil alih oleh Komite Kebijakan Gabungan. Karena 30 persen saham Union Minière dikendalikan oleh kepentingan Inggris, pihak Inggris memimpin negosiasi. Sir John Anderson dan Duta Besar John Winant menyepakati perjanjian dengan Sengier dan pemerintah Belgia pada Mei 1944 agar tambang dibuka kembali dan  bijih dibeli dengan harga $1,45 per pon.. Untuk menghindari ketergantungan pada Inggris dan Kanada akan bijih, Groves juga mengatur pembelian stok US Vanadium Corporation di Uravan, Colorado..

Bijih mentah dilarutkan dalam asam nitrat untuk menghasilkan uranil nitrat, yang diproses menjadi uranium trioksida, yang direduksi menjadi uranium dioksida yang sangat murni.. Menjelang Juli 1942, Mallinckrodt memproduksi satu ton oksida yang sangat murni setiap hari, namun mengubahnya menjadi logam uranium pada awalnya terbukti lebih sulit. Produksi terlalu lambat dan kualitasnya rendah yang tidak dapat diterima. Sebuah cabang dari Laboratorium Metalurgi didirikan di Perguruan Tinggi Negeri Iowa di Ames, Iowa, di bawah Frank Spedding untuk menyelidiki alternatifnya. Ini dikenal sebagai Proyek Ames, dan proses Ames-nya tersedia pada tahun 1943..

 Pemisahan isotop 
Uranium alami terdiri dari 99,3% uranium-238 dan 0,7% uranium-235, namun karena hanya isotop yang disebut terakhir yang bersifat fisil, isotop tersebut harus dipisahkan secara fisik dari isotop yang lebih melimpah. Berbagai metode dipertimbangkan untuk pengayaan uranium, yang sebagian besarnya dilakukan di Oak Ridge.. Teknologi yang paling jelas, sentrifuse, mengalami kegagalan, namun teknologi pemisahan elektromagnetik, difusi gas, dan difusi termal semuanya berhasil dan berkontribusi pada proyek tersebut. Pada bulan Februari 1943, Groves mencetuskan gagasan untuk menggunakan hasil keluaran dari beberapa pabrik sebagai bahan masukan bagi pabrik lainnya..


 Sentrifuse 
Proses sentrifuse dianggap sebagai satu-satunya metode pemisahan yang menjanjikan pada bulan April 1942.. Jesse Beams telah mengembangkan proses semacam itu pada tahun 1930-an, tetapi menemui kesulitan teknis. Pada tahun 1941 ia mulai bekerja dengan uranium heksafluorida, satu-satunya senyawa gas uranium yang diketahui, dan berhasil memisahkan uranium-235. Di Columbia, Karl P. Cohen menghasilkan kumpulan teori matematika yang memungkinkan perancangan unit pemisahan sentrifugal, yang kemudian dikerjakan konstruksinya oleh Westinghouse..

Meningkatkan skala ini menjadi pabrik produksi menghadirkan tantangan teknis yang berat. Urey dan Cohen memperkirakan bahwa memproduksi satu kilogram (2,2 lb) uranium-235 per hari akan membutuhkan hingga 50.000 sentrifuse dengan rotor , atau 10.000 sentrifuse dengan rotor , dengan asumsi rotor 4 meter dapat dibuat. Prospek untuk menjaga begitu banyak rotor beroperasi terus-menerus pada kecepatan tinggi tampak menakutkan,. dan ketika Beams menjalankan alat eksperimentalnya, ia hanya memperoleh 60% dari hasil yang diprediksi, yang mengindikasikan bahwa diperlukan lebih banyak sentrifuse. Beams, Urey, dan Cohen kemudian mulai mengerjakan serangkaian perbaikan yang menjanjikan peningkatan efisiensi. Namun, kegagalan motor, poros, dan bantalan yang sering terjadi pada kecepatan tinggi menunda pekerjaan pada pabrik percontohan..

Pada bulan November 1942, proses sentrifuse ditinggalkan oleh Komite Kebijakan Militer.. Sentrifuse gas yang sukses dengan desain tipe Zippe justru dikembangkan di Uni Soviet setelah perang. Metode ini akhirnya menjadi metode pemisahan isotop uranium yang disukai karena jauh lebih ekonomis..

 Pemisahan elektromagnetik 

Pemisahan isotop elektromagnetik dikembangkan di Laboratorium Radiasi Universitas California. Metode ini menggunakan perangkat yang dikenal sebagai calutron. Nama tersebut berasal dari kata California, university, dan cyclotron.. Dalam proses elektromagnetik, medan magnet membelokkan partikel bermuatan berdasarkan massanya.. Proses ini tidak elegan secara ilmiah maupun efisien secara industri.. Dibandingkan dengan pabrik difusi gas atau reaktor nuklir, pabrik pemisahan elektromagnetik akan mengonsumsi lebih banyak bahan langka, memerlukan lebih banyak tenaga kerja untuk beroperasi, dan memakan biaya lebih besar untuk dibangun. Meskipun demikian, proses ini disetujui karena didasarkan pada teknologi yang sudah terbukti dan karenanya merepresentasikan risiko yang lebih kecil. Terlebih lagi, pabrik ini dapat dibangun secara bertahap dan dengan cepat mencapai kapasitas industri.

Marshall dan Nichols mendapati bahwa proses pemisahan isotop elektromagnetik akan membutuhkan  tembaga, yang pasokannya sangat terbatas. Namun, perak dapat digunakan sebagai pengganti, dengan rasio tembaga terhadap perak 11:10. Pada tanggal 3 Agustus 1942, Nichols bertemu dengan Wakil Menteri Keuangan Amerika Serikat Daniel W. Bell dan meminta pemindahan 6.000 ton batangan perak dari Gudang Emas West Point.. Pada akhirnya  digunakan. Batangan perak seberat  dicetak menjadi bilet silinder, diekstrusi menjadi pita, dan dililitkan ke kumparan magnet...

Tanggung jawab untuk desain dan konstruksi pabrik pemisahan elektromagnetik, yang kemudian disebut Y-12, diserahkan kepada Stone & Webster pada bulan Juni 1942. Desain tersebut memerlukan lima unit pemrosesan tahap pertama, yang dikenal sebagai lintasan balap Alpha, dan dua unit untuk pemrosesan akhir, yang dikenal sebagai lintasan balap Beta. Pada bulan September 1943, Groves mengizinkan pembangunan empat lintasan balap lagi, yang dikenal sebagai Alpha II. Konstruksi dimulai pada bulan Februari 1943.. Alpha I kedua mulai beroperasi pada akhir Januari 1944; Beta pertama serta Alpha I pertama dan ketiga mulai online pada bulan Maret; dan Alpha I keempat beroperasi pada bulan April. Keempat lintasan balap Alpha II diselesaikan antara bulan Juli dan Oktober 1944.. Tennessee Eastman dikontrak untuk mengelola Y-12.. Calutron diserahkan kepada operator Tennessee Eastman terlatih yang dikenal sebagai Gadis Calutron..

Awalnya, calutron memperkaya kandungan uranium-235 hingga antara 13% dan 15%, dan mengirimkan beberapa ratus gram pertama dari hasil ini ke Los Alamos pada bulan Maret 1944. Hanya 1 bagian dari 5.825 umpan uranium yang muncul sebagai produk akhir. Sebagian besar sisanya terpercik ke peralatan selama proses berlangsung. Upaya pemulihan yang keras membantu meningkatkan produksi hingga 10% dari umpan uranium-235 pada Januari 1945. Pada bulan Februari, lintasan balap Alpha mulai menerima umpan yang sedikit diperkaya (1,4%) dari pabrik difusi termal S-50 yang baru, dan bulan berikutnya mereka menerima umpan yang ditingkatkan (5%) dari pabrik difusi gas K-25. Menjelang Agustus, K-25 memproduksi uranium yang cukup diperkaya untuk diumpankan langsung ke lintasan Beta..

 Difusi gas 

Metode pemisahan isotop yang paling menjanjikan namun juga paling menantang adalah difusi gas. Hukum Graham menyatakan bahwa laju efusi suatu gas berbanding terbalik dengan akar kuadrat massa molekulnya, jadi dalam sebuah kotak yang berisi membran semi-permeabel dan campuran dua gas, molekul yang lebih ringan akan keluar dari wadah lebih cepat daripada molekul yang lebih berat. Gagasannya adalah bahwa kotak-kotak semacam itu dapat dibentuk menjadi kaskade pompa dan membran, dengan setiap tahap berturut-turut berisi campuran yang sedikit lebih diperkaya. Penelitian mengenai proses ini dilakukan di Universitas Columbia oleh sebuah kelompok yang mencakup Harold Urey, Karl P. Cohen, dan John R. Dunning.

Pada bulan November 1942, Komite Kebijakan Militer menyetujui pembangunan pabrik difusi gas 600 tahap.. Pada tanggal 14 Desember, M. W. Kellogg menerima tawaran untuk membangun pabrik tersebut, yang diberi nama sandi K-25. Sebuah entitas korporat terpisah bernama Kellex dibentuk untuk proyek tersebut.. Proses ini menghadapi kesulitan teknis yang berat. Gas uranium heksafluorida yang sangat korosif harus digunakan karena tidak ada pengganti yang dapat ditemukan, serta motor dan pompa harus kedap vakum dan tertutup dalam gas inert. Masalah terbesar adalah desain penghalang (barier), yang harus kuat, berpori, dan tahan terhadap korosi. Edward Adler dan Edward Norris menciptakan penghalang jaring dari nikel yang dilapisi secara elektrik. Sebuah pabrik percontohan enam tahap dibangun di Columbia untuk menguji proses tersebut, namun prototipe itu terbukti terlalu rapuh. Penghalang saingan dikembangkan dari nikel bubuk oleh Kellex, Laboratorium Telepon Bell, dan Perusahaan Bakelite. Pada bulan Januari 1944, Groves memerintahkan penghalang Kellex untuk diproduksi...

Desain Kellex untuk K-25 membutuhkan struktur empat lantai berbentuk U sepanjang  yang terdiri dari 54 bangunan yang bersambungan. Bangunan-bangunan ini dibagi menjadi sembilan bagian yang berisi sel-sel enam tahap. Sebuah tim survei memulai konstruksi dengan menandai situs seluas  pada bulan Mei 1943. Pekerjaan pada bangunan utama dimulai pada bulan Oktober 1943, dan pabrik percontohan enam tahap siap beroperasi pada tanggal 17 April 1944. Pada tahun 1945, Groves membatalkan tahap atas, dan mengarahkan Kellex untuk mendesain dan membangun unit umpan samping 540 tahap, yang kemudian dikenal sebagai K-27. Kellex menyerahkan unit terakhir kepada kontraktor operasi, Union Carbide and Carbon, pada tanggal 11 September 1945. Total biaya, termasuk pabrik K-27 yang diselesaikan setelah perang, mencapai $480 juta..

Pabrik produksi mulai beroperasi pada bulan Februari 1945, dan seiring dengan kaskade demi kaskade yang mulai daring, kualitas produk pun meningkat. Menjelang April 1945, K-25 telah mencapai pengayaan 1,1%, dan hasil dari pabrik difusi termal S-50 mulai digunakan sebagai umpan. Beberapa produk yang dihasilkan bulan berikutnya mencapai pengayaan hampir 7%. Pada bulan Agustus, yang terakhir dari 2.892 tahap mulai beroperasi. K-25 dan K-27 mencapai potensi penuhnya pada periode awal pascaperang, ketika mereka mengungguli pabrik produksi lainnya dan menjadi prototipe bagi generasi baru pabrik pengayaan..

 Difusi termal 

Proses difusi termal didasarkan pada teori Sydney Chapman dan David Enskog, yang menjelaskan bahwa ketika campuran gas melewati gradien suhu, gas yang lebih berat cenderung terkonsentrasi di ujung dingin dan gas yang lebih ringan di ujung panas..  Metode ini dikembangkan oleh para ilmuwan Angkatan Laut AS, tetapi bukan merupakan salah satu teknologi pengayaan yang awalnya dipilih untuk digunakan dalam Proyek Manhattan. Hal ini terutama disebabkan oleh keraguan mengenai kelayakan teknisnya, namun persaingan antar-layanan antara Angkatan Darat dan Angkatan Laut juga turut berperan.. Laboratorium Riset Angkatan Laut melanjutkan penelitian di bawah arahan Philip Abelson, tetapi hanya ada sedikit kontak dengan Proyek Manhattan hingga April 1944, ketika Kapten William S. Parsons, perwira angkatan laut yang bertanggung jawab atas pengembangan persenjataan di Los Alamos, membawa kabar kepada Oppenheimer tentang kemajuan yang menggembirakan dalam difusi termal. Oppenheimer memberi tahu Groves, yang kemudian menyetujui pembangunan pabrik termal pada 24 Juni 1944..

Groves mengontrak H. K. Ferguson Company dari Cleveland, Ohio, untuk membangun pabrik difusi termal, yang diberi nama S-50.. Rencana pembangunan menyerukan pemasangan 2.142 kolom difusi setinggi  yang disusun dalam 21 rak. Di dalam setiap kolom terdapat tiga tabung konsentris. Uap, yang diperoleh dari pembangkit tenaga K-25 di dekatnya pada tekanan  dan suhu , mengalir ke bawah melalui pipa nikel terdalam berukuran , sementara air pada suhu  mengalir ke atas melalui pipa besi terluar. Uranium heksafluorida mengalir di pipa tembaga tengah, dan pemisahan isotop uranium terjadi di antara pipa nikel dan tembaga.. Pekerjaan dimulai pada 9 Juli 1944, dan S-50 mulai beroperasi sebagian pada bulan September. Kebocoran membatasi produksi dan memaksa penghentian operasi selama beberapa bulan berikutnya, namun pada Juni 1945 pabrik S-50 memproduksi  produk yang sedikit diperkaya..

Menjelang Maret 1945, seluruh 21 rak produksi telah beroperasi. Awalnya hasil keluaran S-50 diumpankan ke Y-12, namun mulai Maret 1945 ketiga proses pengayaan dijalankan secara seri. S-50 menjadi tahap pertama, memperkaya uranium dari 0,71% menjadi 0,89% uranium-235. Hasil ini kemudian diumpankan ke dalam proses difusi gas di pabrik K-25, yang menghasilkan produk yang diperkaya hingga sekitar 23%. Gilirannya, hasil ini diumpankan ke Y-12,. yang meningkatkannya menjadi sekitar 89%, cukup untuk digunakan dalam senjata nuklir.  Sekitar  uranium yang diperkaya hingga 89% dikirim ke Los Alamos pada Juli 1945. Keseluruhan 50 kg tersebut, bersama dengan beberapa uranium yang diperkaya 50%, yang jika dirata-rata menjadi sekitar 85% pengayaan, digunakan dalam bom Little Boy pertama..

 Plutonium 
Jalur pengembangan kedua yang ditempuh oleh Proyek Manhattan menggunakan plutonium. Meskipun sejumlah kecil plutonium ada di alam, cara terbaik untuk memperoleh jumlah besar adalah melalui reaktor. Uranium alami dibombardir oleh neutron dan ditransmutasikan menjadi uranium-239, yang meluruh dengan cepat, pertama menjadi neptunium-239 dan kemudian menjadi plutonium-239.  Karena hanya sejumlah kecil yang akan bertransformasi, plutonium harus dipisahkan secara kimiawi dari sisa uranium, dari kotoran awal apa pun, dan dari produk fisi..

 Reaktor Grafit X-10 

Pada bulan Maret 1943, DuPont memulai pembangunan pabrik plutonium di situs seluas  di Oak Ridge. Dimaksudkan sebagai pabrik percontohan untuk fasilitas produksi yang lebih besar di Hanford, pabrik ini mencakup Reaktor Grafit X-10 yang berpendingin udara, pabrik pemisahan kimia, dan fasilitas pendukung. Karena keputusan selanjutnya untuk membangun reaktor berpendingin air di Hanford, hanya pabrik pemisahan kimia yang beroperasi sebagai percontohan sejati.. Reaktor Grafit X-10 terdiri dari balok grafit besar,  per sisi, dengan berat sekitar , dikelilingi oleh beton berdensitas tinggi setebal  sebagai perisai radiasi.

Kesulitan terbesar dihadapi dengan batang uranium yang diproduksi oleh Mallinckrodt dan Metal Hydrides. Batang-batang ini harus dilapisi aluminium untuk menghindari korosi dan lolosnya produk fisi ke dalam sistem pendingin. Grasselli Chemical Company mencoba mengembangkan proses pencelupan panas tanpa hasil. Alcoa mencoba pengalengan, mengembangkan proses baru untuk pengelasan tanpa fluks; 97% kaleng lulus uji vakum standar, tetapi uji suhu tinggi menunjukkan tingkat kegagalan lebih dari 50%. Meskipun demikian, produksi dimulai pada Juni 1943. Laboratorium Metalurgi akhirnya mengembangkan teknik pengelasan yang lebih baik dengan bantuan General Electric, yang dimasukkan ke dalam proses produksi pada Oktober 1943..

Reaktor Grafit X-10 mencapai masa kritis pada 4 November 1943 dengan sekitar  uranium. Seminggu kemudian beban ditingkatkan menjadi , meningkatkan pembangkitan dayanya menjadi 500 kW, dan pada akhir bulan, 500 mg plutonium pertama berhasil dibuat.. Modifikasi bertahap menaikkan daya menjadi 4.000 kW pada Juli 1944. X-10 beroperasi sebagai pabrik produksi hingga Januari 1945, ketika fungsinya dialihkan untuk penelitian..

 Reaktor Hanford 

Meskipun desain berpendingin udara dipilih untuk reaktor di Oak Ridge guna memfasilitasi konstruksi cepat, hal ini tidak praktis untuk reaktor produksi yang jauh lebih besar. Desain awal oleh Laboratorium Metalurgi dan DuPont menggunakan helium untuk pendinginan, sebelum mereka menetapkan bahwa reaktor berpendingin air lebih sederhana, lebih murah, dan lebih cepat dibangun.. Desain tersebut baru tersedia pada 4 Oktober 1943; sementara itu, Matthias berkonsentrasi memperbaiki Situs Hanford dengan mendirikan akomodasi, memperbaiki jalan, membangun jalur sakelar kereta api, serta meningkatkan saluran listrik, air, dan telepon..

Seperti di Oak Ridge, kesulitan terbesar dihadapi saat pengalengan batang uranium, yang dimulai di Hanford pada Maret 1944. Batang-batang tersebut dibersihkan dengan asam untuk menghilangkan kotoran dan impuritas, dicelupkan ke dalam perunggu cair, timah, dan paduan aluminium-silikon, dikalengkan menggunakan mesin pres hidrolik, dan kemudian ditutup menggunakan pengelasan busur di bawah atmosfer argon. Akhirnya, batang-batang itu diuji untuk mendeteksi lubang atau las yang cacat. Mengecewakan, sebagian besar batang kaleng awalnya gagal dalam pengujian, menghasilkan keluaran hanya segelintir per hari. Namun kemajuan yang stabil dibuat dan pada Juni 1944 produksi meningkat hingga ke titik di mana tampaknya batang kaleng yang tersedia cukup untuk memulai Reaktor B sesuai jadwal pada Agustus 1944..

Pekerjaan pada Reaktor B, yang pertama dari enam reaktor 250 MW yang direncanakan, dimulai pada 10 Oktober 1943.. Kompleks reaktor diberi nama huruf A hingga F, dengan situs B, D, dan F dikembangkan terlebih dahulu, karena ini memaksimalkan jarak antar reaktor. Situs-situs ini adalah satu-satunya yang dibangun selama Proyek Manhattan. Sekitar  baja,  beton, 50.000 balok beton, dan 71.000 batu bata beton digunakan untuk membangun gedung setinggi  tersebut.

Pembangunan reaktor itu sendiri dimulai pada Februari 1944.. Disaksikan oleh Compton, Matthias, Crawford Greenewalt dari DuPont, Leona Woods, dan Fermi, yang memasukkan batang pertama, reaktor mulai dinyalakan pada 13 September 1944. Selama beberapa hari berikutnya, 838 tabung dimuat dan reaktor mencapai masa kritis. Sesaat setelah tengah malam pada 27 September, para operator mulai menarik batang kendali untuk memulai produksi. Awalnya semua tampak baik-baik saja namun sekitar pukul 03.00 tingkat daya mulai turun dan pada pukul 06.30 reaktor mati total. Air pendingin diperiksa untuk melihat apakah ada kebocoran atau kontaminasi. Keesokan harinya reaktor menyala lagi, hanya untuk mati sekali lagi...

Fermi menghubungi Chien-Shiung Wu, yang mengidentifikasi penyebab masalah sebagai keracunan neutron dari xenon-135, yang memiliki waktu paruh 9,2 jam.. Fermi, Woods, Donald J. Hughes, dan John Archibald Wheeler kemudian menghitung penampang lintang nuklir xenon-135, yang ternyata 30.000 kali lipat dari uranium..  Insinyur DuPont George Graves telah menyimpang dari desain asli Laboratorium Metalurgi di mana reaktor memiliki 1.500 tabung yang disusun dalam lingkaran, dan telah menambahkan 504 tabung tambahan untuk mengisi sudut-sudutnya. Para ilmuwan awalnya menganggap rekayasa berlebih ini membuang-buang waktu dan uang, tetapi Fermi menyadari bahwa dengan memuat seluruh 2.004 tabung, reaktor dapat mencapai tingkat daya yang dibutuhkan dan memproduksi plutonium secara efisien.. Reaktor D dimulai pada 17 Desember 1944 dan Reaktor F pada 25 Februari 1945..

 Proses pemisahan 
Sementara itu, para kimiawan mempertimbangkan bagaimana plutonium dapat dipisahkan dari uranium ketika sifat kimianya belum diketahui. Bekerja dengan jumlah plutonium yang sangat kecil yang tersedia di Laboratorium Metalurgi pada tahun 1942, sebuah tim di bawah pimpinan Charles M. Cooper mengembangkan proses lantanum fluorida yang dipilih untuk pabrik pemisahan percontohan. Proses pemisahan kedua, proses bismut fosfat, kemudian dikembangkan oleh Seaborg dan Stanly G. Thomson.. Greenewalt lebih menyukai proses bismut fosfat karena sifat korosif dari lantanum fluorida, dan proses ini dipilih untuk pabrik pemisahan Hanford.. Segera setelah X-10 mulai memproduksi plutonium, pabrik pemisahan percontohan pun diuji. Angkatan pertama diproses dengan efisiensi 40%, namun selama beberapa bulan berikutnya angka ini ditingkatkan menjadi 90%.

Di Hanford, prioritas utama awalnya diberikan pada instalasi di area 300: bangunan untuk menguji material, menyiapkan uranium, serta merakit dan mengkalibrasi instrumentasi. Salah satu bangunan menampung peralatan pengalengan untuk batang uranium, sementara bangunan lainnya berisi reaktor uji kecil. Meskipun menjadi prioritas, pekerjaan di area 300 tertinggal dari jadwal karena sifat fasilitas yang unik dan kompleks, serta kekurangan tenaga kerja dan material akibat perang..

Rencana awal menyerukan pembangunan dua pabrik pemisahan di setiap area yang dikenal sebagai 200-Barat dan 200-Timur. Rencana ini kemudian dikurangi menjadi dua pabrik, yakni pabrik T dan U, di 200-Barat dan satu pabrik, pabrik B, di 200-Timur.. Setiap pabrik pemisahan terdiri dari empat bangunan: bangunan sel pemrosesan atau "kanyon" (dikenal sebagai 221), bangunan konsentrasi (224), bangunan pemurnian (231), dan gudang penyimpanan (213). Setiap kanyon memiliki panjang  dan lebar . Masing-masing terdiri dari empat puluh sel berukuran .. 

Pekerjaan pada 221-T dan 221-U dimulai pada Januari 1944, dengan 221-T selesai pada bulan September dan 221-U pada bulan Desember. Bangunan 221-B menyusul pada Maret 1945. Karena tingginya tingkat radioaktivitas yang terlibat, pekerjaan di pabrik pemisahan harus dilakukan dengan kendali jarak jauh menggunakan televisi sirkuit tertutup, sesuatu yang belum pernah terdengar pada tahun 1943. Pemeliharaan dilakukan dengan bantuan derek gantung dan peralatan yang dirancang khusus. Bangunan 224 berukuran lebih kecil karena material yang diproses lebih sedikit dan tingkat radioaktifnya lebih rendah. Bangunan 224-T dan 224-U selesai pada 8 Oktober 1944, dan 224-B menyusul pada 10 Februari 1945. Metode pemurnian yang akhirnya digunakan di 231-W masih belum diketahui ketika konstruksi dimulai pada 8 April 1944, namun pabrik tersebut selesai dan metodenya dipilih pada akhir tahun itu.. Pada 5 Februari 1945, Matthias menyerahkan langsung pengiriman pertama 80 g plutonium nitrat berkemurnian 95% kepada seorang kurir Los Alamos di Los Angeles.

 Desain senjata 

Pada tahun 1943, upaya pengembangan diarahkan pada senjata fisi jenis bedil dengan plutonium yang disebut Thin Man. Penelitian awal mengenai sifat-sifat plutonium dilakukan menggunakan plutonium-239 yang dihasilkan siklotron, yang sangat murni tetapi hanya dapat dibuat dalam jumlah yang sangat kecil. Los Alamos menerima sampel plutonium pertama dari reaktor Clinton X-10 pada April 1944 dan dalam beberapa hari Emilio Segrè menemukan masalah: plutonium hasil pembiakan reaktor memiliki konsentrasi plutonium-240 yang lebih tinggi, yang mengakibatkan laju fisi spontan hingga lima kali lipat dari plutonium siklotron.

Hal ini membuatnya tidak cocok untuk digunakan dalam senjata jenis bedil, karena plutonium-240 akan memulai reaksi berantai terlalu cepat, menyebabkan praledakan yang akan memecah massa kritis setelah jumlah plutonium yang membelah sangat sedikit (sebuah fizzle). Bedil dengan kecepatan yang lebih tinggi sempat disarankan tetapi dianggap tidak praktis. Kemungkinan pemisahan isotop juga dipertimbangkan dan ditolak, karena plutonium-240 bahkan lebih sulit dipisahkan dari plutonium-239 dibandingkan uranium-235 dari uranium-238, dan mencobanya "akan menunda senjata tersebut tanpa batas waktu".

Pekerjaan pada metode alternatif desain bom, yang dikenal sebagai implosi, telah dimulai lebih awal di bawah arahan fisikawan Seth Neddermeyer. Implosi menggunakan bahan peledak untuk menghancurkan bola bahan fisil subkritis menjadi bentuk yang lebih kecil dan lebih padat. Massa kritis dikumpulkan dalam waktu yang jauh lebih singkat dibandingkan dengan metode bedil. Ketika atom-atom fisil dipadatkan lebih rapat, laju penangkapan neutron meningkat,. sehingga metode ini juga memanfaatkan bahan fisil secara lebih efisien.. Investigasi Neddermeyer pada tahun 1943 dan awal 1944 menunjukkan harapan, tetapi juga memperjelas bahwa senjata implosi lebih kompleks daripada desain jenis bedil, baik dari perspektif teoretis maupun teknik. Pada September 1943, John von Neumann, yang memiliki pengalaman dengan muatan berbentuk, mengusulkan penggunaan konfigurasi bola alih-alih silinder seperti yang sedang dikerjakan Neddermeyer.


Upaya percepatan pada desain implosi, yang diberi nama sandi Fat Man, dimulai pada Agustus 1944 ketika Oppenheimer menerapkan reorganisasi menyeluruh laboratorium Los Alamos untuk fokus pada implosi. Dua kelompok baru dibentuk di Los Alamos untuk mengembangkan senjata implosi, Divisi X (untuk bahan peledak) yang dipimpin oleh ahli bahan peledak George Kistiakowsky dan Divisi G (untuk gadget) di bawah Robert Bacher.. Desain baru ini menampilkan lensa bahan peledak yang memfokuskan implosi menjadi bentuk bola. Perancangan lensa ternyata lambat, sulit, dan membuat frustrasi. Berbagai bahan peledak diuji sebelum menetapkan komposisi B dan baratol.  Desain akhirnya menyerupai bola sepak, dengan 20 lensa heksagonal dan 12 lensa pentagonal, masing-masing berberat sekitar . Mendapatkan detonasi yang tepat membutuhkan detonator listrik yang cepat, andal, dan aman, yang mana terdapat dua detonator untuk setiap lensa demi keandalan. Mereka menggunakan detonator kawat jembatan meledak, sebuah penemuan baru yang dikembangkan di Los Alamos oleh kelompok yang dipimpin oleh Luis Alvarez.

Untuk mempelajari perilaku gelombang kejut yang konvergen, Robert Serber merancang Eksperimen RaLa, yang menggunakan radioisotop berumur pendek lantanum-140, sumber radiasi gama yang kuat. Sumber sinar gama ditempatkan di tengah bola logam yang dikelilingi oleh lensa bahan peledak, yang gilirannya berada di dalam kamar ionisasi. Hal ini memungkinkan pengambilan film sinar-X dari implosi tersebut. Lensa-lensa dirancang terutama menggunakan serangkaian tes ini. Dalam sejarah proyek Los Alamos-nya, David Hawkins menulis: "RaLa menjadi eksperimen tunggal terpenting yang memengaruhi desain akhir bom"..

Di dalam bahan peledak terdapat pendorong aluminium, yang memberikan transisi mulus dari bahan peledak berdensitas relatif rendah ke lapisan berikutnya, tamper dari uranium alami. Tugas utamanya adalah menahan massa kritis tetap menyatu selama mungkin, tetapi juga memantulkan neutron ke dalam inti dan sebagian uraniumnya akan membelah. Untuk mencegah praledakan oleh neutron eksternal, tamper dilapisi lapisan tipis boron penyerap neutron. Sebuah inisiator neutron termodulasi polonium-berilium, yang dikenal sebagai "urchin",. dikembangkan untuk memulai reaksi berantai pada saat yang tepat.. Pekerjaan pada kimia dan metalurgi polonium radioaktif ini diarahkan oleh Charles Allen Thomas dari Monsanto Company dan dikenal sebagai Proyek Dayton.. Pengujian memerlukan hingga 500 curie polonium per bulan, yang mampu dikirimkan oleh Monsanto. Seluruh rakitan dibungkus dalam selubung bom duralumin untuk melindunginya dari peluru dan tembakan antipesawat..

Tugas utama para ahli metalurgi adalah menentukan cara menuang plutonium menjadi bola. Kesulitan menjadi jelas ketika upaya mengukur densitas plutonium memberikan hasil yang tidak konsisten. Awalnya diduga terjadi kontaminasi, namun segera diketahui bahwa terdapat beberapa alotrop plutonium.. Fase α yang rapuh pada suhu kamar berubah menjadi fase β yang plastis pada suhu yang lebih tinggi. Perhatian kemudian beralih ke fase δ yang bahkan lebih mudah ditempa yang biasanya ada pada kisaran 300 °C hingga 450 °C. Ditemukan bahwa fase ini stabil pada suhu kamar bila dipadukan dengan aluminium, namun aluminium memancarkan neutron bila dibombardir dengan partikel alfa, yang akan memperparah masalah pra-penyalaan. Para ahli metalurgi kemudian menemukan ide menggunakan paduan plutonium-galium, yang menstabilkan fase δ dan dapat ditekan panas menjadi bentuk bola yang diinginkan. Karena plutonium ditemukan mudah terkorosi, bola tersebut dilapisi dengan nikel.

Pekerjaan tersebut terbukti berbahaya. Pada akhir perang, separuh kimiawan dan ahli metalurgi harus diberhentikan dari pekerjaan dengan plutonium ketika kadar unsur tersebut yang sangat tinggi terdeteksi dalam urine mereka. Kebakaran kecil di Los Alamos pada Januari 1945 memicu ketakutan bahwa kebakaran di laboratorium plutonium dapat mengontaminasi seluruh kota, dan Groves menyetujui pembangunan fasilitas baru untuk kimia dan metalurgi plutonium, yang kemudian dikenal sebagai situs-DP. Belahan untuk pit (atau inti) plutonium pertama diproduksi dan dikirim pada 2 Juli 1945. Tiga belahan lagi menyusul pada 23 Juli dan dikirim tiga hari kemudian.

Berbeda dengan Fat Man plutonium, senjata Little Boy jenis bedil uranium sangat lugas, jika tidak bisa dikatakan sepele, untuk dirancang.  Tanggung jawab keseluruhan untuk itu diserahkan kepada Divisi Persenjataan (O) Parsons, dengan desain, pengembangan, dan pekerjaan teknis di Los Alamos dikonsolidasikan di bawah kelompok Letnan Komandan Francis Birch. Desain jenis bedil sekarang hanya perlu bekerja dengan uranium yang diperkaya, dan ini memungkinkan desain tersebut sangat disederhanakan. Bedil berkecepatan tinggi tidak lagi diperlukan, dan senjata yang lebih sederhana digunakan sebagai penggantinya.

Penelitian mengenai Super juga dikejar, meskipun dianggap sekunder dibandingkan pengembangan bom fisi. Upaya tersebut diarahkan oleh Teller, yang merupakan pendukungnya yang paling antusias. Kelompok F-1 (Super) menghitung bahwa membakar  deuterium cair akan melepaskan energi sebesar , cukup untuk menghancurkan . Dalam laporan akhir tentang Super pada Juni 1946, Teller tetap optimis mengenai prospek keberhasilan pengembangannya, meskipun pendapat tersebut tidak universal.

 Trinity 

Karena kerumitan senjata jenis implosi, diputuskan bahwa, terlepas dari pemborosan bahan fisil, sebuah uji coba nuklir skala penuh diperlukan. Oppenheimer memberinya nama sandi "Trinity".. Pada bulan Maret 1944, perencanaan uji coba tersebut ditugaskan kepada Kenneth Bainbridge, yang memilih Lapangan Pengeboman Alamogordo sebagai situs pengujian.. Sebuah kamp pangkalan dibangun lengkap dengan barak, gudang, bengkel, majalah bahan peledak, dan komisariat.. Sebuah ledakan pra-uji coba dilakukan pada 7 Mei 1945 untuk mengkalibrasi instrumen. Sebuah platform uji dari kayu didirikan  dari Titik Nol Trinity masa depan dan ditumpuk dengan sekitar  bahan peledak berdaya tinggi yang dibubuhi produk fisi nuklir.


Groves tidak menyukai prospek harus menjelaskan kepada komite Senat perihal hilangnya plutonium senilai satu miliar dolar, sehingga sebuah bejana penahan berbentuk silinder dengan nama sandi "Jumbo" dibangun untuk memulihkan bahan aktif jika terjadi kegagalan. Bejana ini dibuat dengan biaya besar dari  besi dan baja. Namun, pada saat bejana itu tiba, kepercayaan terhadap metode implosi sudah cukup tinggi, dan ketersediaan plutonium sudah memadai, sehingga Oppenheimer memutuskan untuk tidak menggunakannya. Alih-alih, bejana itu ditempatkan di atas menara baja berjarak  dari senjata sebagai ukuran kasar kekuatan ledakan. Jumbo selamat, meskipun menaranya tidak, yang menambah kepercayaan bahwa Jumbo akan berhasil menahan ledakan yang gagal (fizzle)..

Untuk pengujian yang sebenarnya, senjata tersebut, yang dijuluki "gadget", dikerek ke puncak menara baja setinggi , karena peledakan pada ketinggian tersebut akan memberikan indikasi yang lebih baik tentang bagaimana perilaku senjata saat dijatuhkan dari pesawat pembom. Peledakan di udara memaksimalkan energi yang diterapkan langsung ke target dan menghasilkan lebih sedikit jatuhan nuklir. Gadget dirakit di bawah pengawasan Norris Bradbury di Rumah Peternakan McDonald terdekat pada 13 Juli, dan dikerek dengan hati-hati ke menara pada hari berikutnya.

Pada pukul 05.30 tanggal 16 Juli 1945, gadget tersebut meledak dengan energi yang setara dengan sekitar 20 kiloton TNT, meninggalkan kawah trinitit (kaca radioaktif) di gurun selebar .  Gelombang kejut dirasakan hingga lebih dari  jauhnya, dan awan jamur mencapai ketinggian . Ledakan itu terdengar hingga ke El Paso, Texas, sehingga Groves mengeluarkan cerita sampul tentang ledakan gudang amunisi di Lapangan Alamogordo yang melibatkan selongsong gas..

Oppenheimer kemudian mengklaim bahwa, saat menyaksikan ledakan tersebut, ia teringat sebuah ayat dari kitab suci Hindu, Bhagawadgita (XI,12):

bersama dengan ayat (XI,32), yang diterjemahkannya sebagai "Sekarang aku menjadi Kematian, penghancur dunia".

Uji coba tersebut jauh lebih sukses daripada yang diantisipasi; hal ini segera dikabarkan melalui telegram kepada Stimson, yang saat itu berada di Konferensi Potsdam, dan Groves dengan tergesa-gesa menyiapkan laporan yang lebih panjang yang dikirim melalui kurir. Presiden Harry S. Truman sangat terpengaruh secara positif oleh berita tersebut. Stimson mencatat dalam buku hariannya bahwa ketika ia membagikannya kepada Churchill, Churchill berkomentar: "Sekarang saya tahu apa yang terjadi pada Truman kemarin. Saya tidak bisa memahaminya. Ketika ia sampai di pertemuan setelah membaca laporan ini, ia adalah orang yang berubah. Ia memberi tahu Rusia posisi mereka dengan tegas dan secara umum memimpin seluruh pertemuan.".

 Personel 
Pada puncaknya di bulan Juni 1944, Proyek Manhattan mempekerjakan sekitar 129.000 pekerja, di mana 84.500 di antaranya adalah pekerja konstruksi, 40.500 adalah operator pabrik, dan 1.800 adalah personel militer. Seiring menurunnya aktivitas konstruksi, tenaga kerja turun menjadi 100.000 setahun kemudian, namun jumlah personel militer meningkat menjadi 5.600. Memperoleh jumlah pekerja yang dibutuhkan, terutama pekerja berketerampilan tinggi, dalam persaingan dengan program perang vital lainnya terbukti sangat sulit.. Akibat pergantian pegawai yang tinggi, lebih dari 500.000 orang bekerja pada proyek ini. Sebagian besar orang Afrika-Amerika dipekerjakan dalam pekerjaan tingkat rendah, namun ada beberapa ilmuwan dan teknisi Afrika-Amerika. Kebutuhan tenaga kerja dan keamanan yang unik juga mengakibatkan Proyek Manhattan memiliki persentase wanita yang lebih tinggi dalam peran teknis dibandingkan proyek pemerintah di kemudian hari.: "Berdasarkan jumlah saja, perempuan memegang peranan penting di semua situs proyek. Mereka menyumbang 9 persen dari 51.000 karyawan di Hanford pada tahun 1944, ketika staf situs tersebut berada pada jumlah terbesarnya. Di Los Alamos, ketika keamanan ketat membuat sulit untuk mempekerjakan orang yang belum tinggal di situs tersebut, peluang bagi perempuan mungkin lebih besar lagi. Pada bulan September 1943, sekitar enam puluh perempuan bekerja di Area Teknis di Los Alamos. Pada bulan Oktober 1944, sekitar 30 persen, atau 200 anggota tenaga kerja di Area Teknologi, rumah sakit, dan sekolah adalah perempuan. Dari jumlah tersebut, dua puluh dapat digambarkan sebagai ilmuwan dan lima puluh sebagai teknisi. ... Jumlah perempuan yang bekerja pada Proyek Manhattan sangat kontras dengan Proyek Apollo pada tahun 1960-an, yang sebanding dalam ukuran dan cakupannya. Pada puncaknya di tahun 1965, ketika Apollo melibatkan 5,4 persen dari pasokan ilmuwan dan insinyur nasional, perempuan hanya menyumbang 3 persen dari staf ilmiah dan teknik NASA."

Pada tahun 1943, Groves memperoleh prioritas sementara khusus untuk tenaga kerja dari Komisi Tenaga Kerja Perang. Pada bulan Maret 1944, Dewan Produksi Perang dan Komisi Tenaga Kerja Perang memberikan prioritas tertinggi mereka kepada proyek tersebut.. Direktur komisi Kansas menyatakan bahwa dari April hingga Juli 1944 setiap pelamar yang memenuhi syarat di negara bagian tersebut yang mengunjungi kantor Layanan Ketenagakerjaan Amerika Serikat didesak untuk bekerja di Situs Hanford. Tidak ada pekerjaan lain yang ditawarkan sampai pelamar secara definitif menolak tawaran tersebut. Tolman dan Conant, dalam peran mereka sebagai penasihat ilmiah proyek, menyusun daftar kandidat ilmuwan dan meminta mereka dinilai oleh ilmuwan yang sudah bekerja di proyek tersebut. Groves kemudian mengirim surat pribadi kepada pimpinan universitas atau perusahaan mereka meminta agar mereka dibebaskan untuk pekerjaan perang yang esensial..
Salah satu sumber personel terampil adalah Angkatan Darat itu sendiri, khususnya Program Pelatihan Khusus Angkatan Darat. Pada tahun 1943, MED membentuk Detasemen Insinyur Khusus (SED), dengan kekuatan resmi 675 orang. Teknisi dan pekerja terampil yang direkrut ke dalam Angkatan Darat ditugaskan ke SED. Sumber lainnya adalah Korps Angkatan Darat Wanita (WAC). Awalnya ditujukan untuk tugas klerikal penanganan materi rahasia, WAC segera dimanfaatkan untuk tugas teknis dan ilmiah juga.. Pada 1 Februari 1945, semua personel militer yang ditugaskan ke MED, termasuk semua detasemen SED, ditugaskan ke Unit Layanan Teknis ke-9812, kecuali di Los Alamos, di mana personel militer selain SED, termasuk WAC dan Polisi Militer, ditugaskan ke Unit Komando Layanan ke-4817..

Seorang lektor kepala Radiologi di Sekolah Kedokteran Universitas Rochester, Stafford L. Warren, diangkat sebagai kolonel di Korps Medis Angkatan Darat Amerika Serikat, dan ditunjuk sebagai kepala Bagian Medis MED dan penasihat medis Groves. Tugas awal Warren adalah mengisi staf rumah sakit di Oak Ridge, Richland, dan Los Alamos.. Bagian Medis bertanggung jawab atas penelitian medis, tetapi juga untuk program kesehatan dan keselamatan MED. Ini menghadirkan tantangan yang sangat besar, karena para pekerja menangani berbagai bahan kimia beracun, menggunakan cairan dan gas berbahaya di bawah tekanan tinggi, bekerja dengan tegangan tinggi, dan melakukan eksperimen yang melibatkan bahan peledak, belum lagi bahaya yang sebagian besar tidak diketahui yang ditimbulkan oleh radioaktivitas dan penanganan bahan fisil.. Namun pada bulan Desember 1945, Dewan Keselamatan Nasional memberikan Penghargaan Kehormatan untuk Layanan Keselamatan Terkemuka kepada Proyek Manhattan sebagai pengakuan atas catatan keselamatannya. Antara Januari 1943 dan Juni 1945, terdapat 62 kematian dan 3.879 cedera yang melumpuhkan—sekitar 62 persen di bawah tingkat industri swasta..

 Kerahasiaan 

Proyek Manhattan beroperasi di bawah mandat "kerahasiaan mutlak" dari Roosevelt, yang berarti bahwa keberadaan proyek itu sendiri harus dirahasiakan. Hal ini terbukti menjadi tugas yang berat mengingat banyaknya pengetahuan dan spekulasi tentang fisi nuklir yang ada sebelum Proyek Manhattan, banyaknya orang yang terlibat, dan skala fasilitasnya. Groves menerapkan versi ekstrem dari kompartementalisasi (kebijakan perlu tahu):

Hal ini berbenturan dengan norma banyak ilmuwan yang terlibat, yang mengklaim bahwa sains tidak dapat beroperasi dengan sukses di bawah persyaratan seperti itu. Para pejabat Proyek Manhattan juga mengalami kesulitan dengan jurnalis, anggota Kongres, pejabat federal yang tidak "tahu-menahu", penduduk di dekat lokasi lokal, hakim yang mengadili klaim tanah, dan sumber spekulasi, pengintaian, dan kebocoran lainnya, serta kekhawatiran tentang spionase dan sabotase. Groves mengandalkan FBI dan unit intelijen G-2 otonomnya sendiri untuk menyelidiki potensi pelanggaran keamanan. Pada akhirnya, lebih dari 1.500 kasus "pembicaraan bocor" diselidiki selama perang.

Karena keberhasilan relatifnya dalam menjaga agar cerita tersebut tidak dimuat di surat kabar, Byron Price, kepala Kantor Sensor, akhirnya menunjuk Proyek Manhattan sebagai "rahasia terbaik yang tersimpan selama perang". Pada tahun 1945 Life memperkirakan bahwa sebelum pengeboman Hiroshima dan Nagasaki "mungkin tidak lebih dari beberapa lusin orang di seluruh negeri yang mengetahui makna penuh dari Proyek Manhattan, dan mungkin hanya seribu orang lainnya yang bahkan menyadari bahwa pekerjaan pada atom terlibat." Majalah tersebut menulis bahwa lebih dari 100.000 orang lainnya yang dipekerjakan dalam proyek tersebut "bekerja seperti tikus tanah dalam kegelapan". Diperingatkan bahwa mengungkapkan rahasia proyek tersebut dapat dihukum 10 tahun penjara atau denda , mereka memantau "tombol putar dan sakelar sementara di balik dinding beton tebal reaksi misterius terjadi" tanpa mengetahui tujuan pekerjaan mereka.

Pada bulan Desember 1945, Angkatan Darat AS menerbitkan laporan rahasia yang menilai aparat keamanan di sekitar Proyek Manhattan. Laporan tersebut menyatakan bahwa proyek tersebut "dijaga lebih drastis daripada pengembangan perang sangat rahasia lainnya." Infrastruktur keamanan di sekitarnya begitu luas dan menyeluruh sehingga pada masa-masa awal proyek pada tahun 1943, para penyelidik memeriksa 400.000 calon karyawan dan 600 perusahaan untuk mengetahui potensi risiko keamanan.

 Penyensoran 
Penyensoran sukarela terhadap informasi atom dimulai sebelum Proyek Manhattan. Setelah dimulainya perang Eropa pada tahun 1939, para ilmuwan Amerika mulai menghindari penerbitan penelitian yang berkaitan dengan militer, dan pada tahun 1940 jurnal ilmiah mulai meminta Akademi Sains Nasional untuk memeriksa artikel. William L. Laurence dari The New York Times, yang menulis artikel tentang fisi atom di The Saturday Evening Post pada 7 September 1940, kemudian mengetahui bahwa pejabat pemerintah meminta pustakawan di seluruh negeri pada tahun 1943 untuk menarik terbitan tersebut.. Namun, Soviet menyadari keheningan tersebut. Pada bulan April 1942, fisikawan nuklir Georgy Flyorov menulis kepada Joseph Stalin tentang tidak adanya artikel mengenai fisi nuklir di jurnal-jurnal Amerika; hal ini mengakibatkan Uni Soviet mendirikan proyek bom atomnya sendiri..

Proyek Manhattan beroperasi di bawah keamanan yang ketat agar penemuannya tidak memicu kekuatan Poros, terutama Jerman, untuk mempercepat proyek nuklir mereka sendiri atau melakukan operasi rahasia terhadap proyek tersebut.. Kantor Sensor mengandalkan pers untuk mematuhi kode etik sukarela yang diterbitkannya, dan proyek tersebut pada awalnya menghindari memberi tahu kantor tersebut. Menjelang awal tahun 1943 surat kabar mulai menerbitkan laporan tentang konstruksi besar di Tennessee dan Washington, dan kantor tersebut mulai berdiskusi dengan proyek tentang cara menjaga kerahasiaan. Pada bulan Juni kantor tersebut meminta surat kabar dan penyiar untuk menghindari diskusi tentang "pemecahan atom, energi atom, fisi atom, pembelahan atom, atau padanannya. Penggunaan radium atau bahan radioaktif untuk keperluan militer, air berat, peralatan pelepasan tegangan tinggi, siklotron.".

 Mata-mata Soviet 

Prospek sabotase selalu ada, dan terkadang dicurigai ketika terjadi kegagalan peralatan. Meskipun ada beberapa masalah yang diyakini sebagai akibat dari karyawan yang ceroboh atau tidak puas, tidak ada kejadian sabotase yang dikonfirmasi yang dipicu oleh Poros.. Namun, pada 10 Maret 1945, sebuah balon api Jepang menghantam saluran listrik, dan lonjakan daya yang diakibatkannya menyebabkan tiga reaktor di Hanford dimatikan sementara.. Dengan begitu banyak orang yang terlibat, keamanan menjadi sulit. Sebuah detasemen Korps Kontra Intelijen khusus dibentuk untuk menangani masalah keamanan proyek.. Menjelang tahun 1943, jelas bahwa Uni Soviet berusaha menembus proyek tersebut. Letnan Kolonel Boris T. Pash, kepala Cabang Kontra Intelijen dari Komando Pertahanan Barat, menyelidiki dugaan spionase Soviet di Laboratorium Radiasi di Berkeley. Oppenheimer memberi tahu Pash bahwa ia telah didekati oleh seorang rekan profesor di Berkeley, Haakon Chevalier, tentang penyampaian informasi ke Uni Soviet..

Mata-mata Soviet yang paling sukses adalah Klaus Fuchs, seorang fisikawan dan anggota Misi Inggris yang terlibat erat dalam pekerjaan di Los Alamos pada desain bom implosi.. Aktivitas spionasenya tidak teridentifikasi hingga tahun 1950, sebagai hasil dari proyek Venona. Terungkapnya aktivitas spionasenya merusak kerja sama nuklir Amerika Serikat dengan Inggris dan Kanada,. dan kejadian spionase lainnya kemudian terungkap, yang mengarah pada penangkapan Harry Gold, David Greenglass, serta Julius dan Ethel Rosenberg.. Mata-mata lain seperti George Koval dan Theodore Hall tetap tidak diketahui selama beberapa dekade. Nilai spionase sulit diukur, karena kendala utama pada proyek bom atom Soviet adalah pasokan bijih uranium mereka yang sedikit. Hal itu mungkin telah menyelamatkan Soviet setidaknya satu atau dua tahun dalam pengembangan bom mereka sendiri,. meskipun beberapa sejarawan berpendapat bahwa Soviet menghabiskan waktu sebanyak itu untuk memverifikasi dan menduplikasi informasi tersebut sebagaimana waktu yang akan mereka hemat seandainya mereka mempercayainya.

 Intelijen luar negeri 

Selain mengembangkan bom atom, Proyek Manhattan juga bertugas mengumpulkan data intelijen mengenai proyek energi nuklir Jerman. Diyakini bahwa program senjata nuklir Jepang belum terlalu maju karena Jepang memiliki sedikit akses terhadap bijih uranium, tetapi pada awalnya dikhawatirkan bahwa Jerman sudah sangat dekat untuk mengembangkan senjatanya sendiri. Atas dorongan Proyek Manhattan, sebuah kampanye pengeboman dan sabotase dilakukan terhadap pabrik-pabrik air berat di Norwegia yang diduduki Jerman.. Sebuah misi kecil dibentuk, yang beranggotakan staf gabungan dari Office of Naval Intelligence, OSRD, Proyek Manhattan, dan Intelijen Angkatan Darat (G-2), untuk menyelidiki perkembangan ilmiah musuh. Misi ini tidak terbatas pada hal-hal yang melibatkan senjata nuklir saja.. Kepala Intelijen Angkatan Darat, Mayor Jenderal George V. Strong, menunjuk Boris Pash untuk memimpin unit tersebut,. yang diberi nama sandi "Alsos" (bahasa Yunani untuk "grove" atau "hutan kecil").. Samuel Goudsmit adalah direktur ilmiah misi Alsos..

Misi Alsos ke Italia menanyai staf laboratorium fisika di Universitas Roma menyusul direbutnya kota tersebut pada Juni 1944.. Sementara itu, Pash membentuk misi Alsos gabungan Inggris dan Amerika di London di bawah komando Kapten Horace K. Calvert untuk berpartisipasi dalam Operasi Overlord.. Groves mempertimbangkan risiko bahwa Jerman mungkin mencoba mengganggu Pendaratan Normandia dengan racun radioaktif cukup untuk memperingatkan Jenderal Dwight D. Eisenhower dan mengirim seorang perwira untuk memberi penjelasan kepada kepala stafnya, Letnan Jenderal Walter Bedell Smith.. Di bawah nama sandi Operasi Peppermint, peralatan khusus disiapkan dan tim Layanan Perang Kimia dilatih dalam penggunaannya..

Mengikuti jejak tentara Sekutu yang bergerak maju, tim Alsos menginterogasi para ilmuwan dan menggeledah fasilitas di wilayah Prancis dan Jerman yang telah dibebaskan untuk mempelajari pekerjaan Jerman. Goudsmit menyimpulkan pada November 1944 bahwa program nuklir Jerman tidak pernah melampaui tahap laboratorium. Seperti yang ia katakan kemudian: "Bukti yang ada membuktikan dengan pasti bahwa Jerman tidak memiliki bom atom dan kemungkinan besar tidak akan memilikinya dalam waktu dekat.".

Interogasi terhadap tawanan Jerman mengindikasikan bahwa uranium dan torium sedang diproses di Oranienburg, sehingga Groves mengatur agar tempat itu dibom pada 15 Maret 1945 guna mencegahnya jatuh ke tangan Uni Soviet.. Sebuah tim Alsos pergi ke Stassfurt di Zona Pendudukan Soviet dan mengambil 11 ton bijih dari WIFO.. Pada April 1945, Pash, yang memimpin pasukan gabungan yang dikenal sebagai T-Force, melakukan Operasi Harborage, sebuah penyisiran di belakang garis musuh di Hechingen, Bisingen, dan Haigerloch—jantung upaya nuklir Jerman. T-Force merebut laboratorium nuklir, dokumen, peralatan, dan perbekalan, termasuk air berat dan 1,5 ton logam uranium...

Tim Alsos mengumpulkan para ilmuwan Jerman termasuk Kurt Diebner, Otto Hahn, Walther Gerlach, Werner Heisenberg, dan Carl Friedrich von Weizsäcker. Mereka dibawa ke Inggris dan diinternir di Farm Hall, tempat mereka diawasi secara diam-diam..

 Pengeboman atom Hiroshima dan Nagasaki 

 Persiapan 
Satu-satunya pesawat Sekutu yang mampu membawa Thin Man sepanjang  atau Fat Man selebar  adalah Avro Lancaster milik Inggris, namun penggunaan pesawat Inggris akan menimbulkan kesulitan dalam pemeliharaan. Groves berharap bahwa Boeing B-29 Superfortress Amerika dapat dimodifikasi untuk membawa Thin Man dengan menggabungkan kedua teluk bom-nya. Hal ini menjadi tidak perlu setelah Thin Man ditinggalkan, karena Little Boy cukup pendek untuk dimuat ke dalam teluk bom B-29, namun modifikasi masih diperlukan. Komando Materiel Angkatan Udara Angkatan Darat di Wright Field, Ohio, memulai Silverplate, nama sandi untuk modifikasi B-29, pada November 1943. Uji coba penjatuhan dilakukan di Lapangan Udara Angkatan Darat Muroc dan Stasiun Uji Persenjataan Angkatan Laut di California dengan bom labu Thin Man dan Fat Man untuk menguji karakteristik balistik, pemicu, dan stabilitasnya.

Grup Komposit ke-509 diaktifkan pada 17 Desember 1944 di Lapangan Udara Angkatan Darat Wendover, Utah, di bawah komando Kolonel Paul W. Tibbets. Skuadron Pengeboman ke-393-nya, yang dilengkapi dengan B-29 Silverplate, berlatih penerbangan jarak jauh di atas air dan menjatuhkan bom labu. Sebuah unit khusus yang dikenal sebagai Proyek Alberta dibentuk di Los Alamos di bawah komando Parsons untuk membantu dalam mempersiapkan dan mengirimkan bom. Grup Komposit ke-509 dikerahkan ke North Field di Tinian pada Juli 1945. Sebagian besar komponen untuk Little Boy berangkat dari San Francisco menggunakan kapal penjelajah  pada 16 Juli dan tiba di Tinian pada 26 Juli. Komponen yang tersisa, yang mencakup enam cincin uranium yang sangat diperkaya, dikirim oleh tiga Douglas C-54 Skymaster dari Skuadron Pengangkut Pasukan ke-320 Grup ke-509. Dua rakitan Fat Man melakukan perjalanan ke Tinian dengan B-29 Grup Komposit ke-509 yang dimodifikasi secara khusus, dan inti plutonium pertama diangkut dengan C-54 khusus.

Pada akhir Desember 1944, karena khawatir akan kerugian besar yang terjadi dalam Pertempuran Bulge, Roosevelt menginstruksikan Groves dan Stimson bahwa jika bom atom siap sebelum perang dengan Jerman berakhir, mereka harus siap untuk menjatuhkannya di Jerman, namun Jepang dianggap sebagai target yang lebih mungkin. Pada akhir April 1945, sebuah komite penargetan dibentuk untuk menentukan kota mana yang harus menjadi sasaran, dan komite tersebut merekomendasikan Kokura, Hiroshima, Niigata, dan Kyoto. Stimson mengintervensi, mengumumkan bahwa ia yang akan membuat keputusan penargetan, dan bahwa ia tidak akan mengizinkan pengeboman Kyoto dengan alasan signifikansi historis dan religiusnya. Nagasaki akhirnya dijadikan pengganti. Pada Mei 1945, Komite Interim dibentuk untuk memberi nasihat tentang penggunaan energi nuklir di masa perang dan pascaperang. Komite Interim pada gilirannya membentuk panel ilmiah yang terdiri dari Arthur Compton, Fermi, Lawrence, dan Oppenheimer; panel ilmiah memberikan pendapatnya tidak hanya tentang kemungkinan efek fisik bom atom, tetapi juga tentang dampak militer dan politiknya. Dalam sebuah pertemuan pada 1 Juni, Komite Interim memutuskan bahwa "bom harus digunakan terhadap Jepang sesegera mungkin; bahwa bom itu digunakan pada pabrik perang yang dikelilingi oleh rumah-rumah pekerja; dan bahwa bom itu digunakan tanpa peringatan sebelumnya"..

Pada Konferensi Potsdam di Jerman, Presiden Harry S. Truman memberi tahu Stalin bahwa AS memiliki "senjata baru dengan daya hancur yang luar biasa", tanpa memberikan rincian apa pun. Karena ia menunjukkan "tidak ada ketertarikan khusus," Truman secara keliru berasumsi bahwa Stalin tidak mengerti. Pada kenyataannya, mata-mata Soviet telah memberi tahu Stalin tentang pekerjaan dan rencana uji coba tersebut..

Perintah serangan dari Jenderal Thomas T. Handy kepada Jenderal Carl Spaatz disetujui oleh Marshall dan Stimson pada 25 Juli yang menetapkan bahwa "bom khusus pertama" digunakan "setelah sekitar 3 Agustus 1945," dan bahwa "bom tambahan" akan digunakan "segera setelah disiapkan oleh staf proyek". Rencana operasionalnya adalah menjatuhkan bom pertama pada 2 Agustus, bom kedua pada 10 Agustus, dan bom ketiga sekitar 24 Agustus. Namun, karena kondisi cuaca di atas Jepang dan keinginan untuk pengeboman visual, tanggal misi pengeboman pertama diundur ke 6 Agustus, dan yang kedua dimajukan ke 9 Agustus.

 Pengeboman 
Pada tanggal 6 Agustus 1945, Enola Gay, sebuah Boeing B-29 Superfortress dari Skuadron Pengeboman ke-393 yang dipiloti oleh Tibbets, lepas landas dari North Field dengan membawa Little Boy di dalam ruang bomnya. Hiroshima, markas besar Tentara Umum ke-2 dan Divisi Kelima serta sebuah pelabuhan embarkasi, menjadi target utama, dengan Kokura dan Nagasaki sebagai alternatif. Parsons, ahli persenjataan yang bertanggung jawab atas misi tersebut, menyelesaikan perakitan bom di udara untuk meminimalkan risiko ledakan nuklir jika terjadi kecelakaan saat lepas landas.. Bom tersebut meledak pada ketinggian  dengan ledakan yang kemudian diperkirakan setara dengan 13 kiloton TNT. Wilayah seluas kurang lebih  hancur. Pejabat Jepang menetapkan bahwa 69% bangunan Hiroshima hancur dan 6–7% lainnya rusak. Perkiraan awal menyebutkan 66.000 orang tewas dan 69.000 terluka; estimasi ulang di kemudian hari yang mencakup orang-orang yang diabaikan oleh metode sebelumnya, seperti pekerja paksa Korea dan tentara tambahan, menyimpulkan mungkin terdapat 140.000 korban tewas akibat serangan tersebut hingga Desember 1945.

Pada pagi hari tanggal 9 Agustus 1945, Bockscar,B-29 kedua yang dipiloti oleh komandan Skuadron Pengeboman ke-393, Mayor Charles W. Sweeney, lepas landas dengan membawa Fat Man. Kali ini, Ashworth bertugas sebagai ahli persenjataan dan Kokura menjadi target utama. Ketika mereka mencapai Kokura, mereka mendapati tutupan awan telah menghalangi kota, mencegah serangan visual yang diharuskan oleh perintah. Setelah tiga kali percobaan dan dengan bahan bakar yang menipis, mereka menuju target sekunder, Nagasaki. Ashworth memutuskan bahwa pendekatan radar akan digunakan jika target terhalang, namun celah awan pada menit-menit terakhir di atas Nagasaki memungkinkan pendekatan visual sesuai perintah. Fat Man dijatuhkan di atas lembah industri kota di tengah-tengah antara Pabrik Baja dan Senjata Mitsubishi di selatan dan Pabrik Persenjataan Mitsubishi-Urakami di utara. Ledakan yang dihasilkan memiliki daya ledak setara dengan 21 kiloton TNT, kurang lebih sama dengan ledakan Trinity, namun terkurung di Lembah Urakami, dan sebagian besar kota, termasuk pusat kota, terlindungi oleh bukit-bukit di antaranya. Sekitar 44% kota hancur, dan perkiraan korban berkisar antara 40.000 hingga 80.000 orang tewas dan setidaknya 60.000 terluka. Secara keseluruhan, diperkirakan 35.000–40.000 orang tewas dan 60.000 terluka..

Groves berharap memiliki bom atom lain yang siap digunakan pada 19 Agustus, dengan tiga lagi di bulan September dan tiga lagi di bulan Oktober. Dua rakitan Fat Man lainnya disiapkan, dan dijadwalkan meninggalkan Lapangan Kirtland menuju Tinian pada 11 dan 14 Agustus. Di Los Alamos, para teknisi bekerja 24 jam nonstop untuk mencetak inti plutonium lainnya. Meskipun sudah dicetak, inti tersebut masih perlu ditekan dan dilapisi, yang akan memakan waktu hingga 16 Agustus. Oleh karena itu, bom tersebut dapat siap digunakan pada 19 Agustus.

Pada 10 Agustus, Truman diberitahu bahwa bom lain sedang disiapkan. Ia memerintahkan bahwa tidak ada bom atom tambahan yang boleh digunakan tanpa wewenang tegas darinya. Menurut Henry A. Wallace, Truman mengatakan kepada kabinetnya bahwa "pemikiran untuk memusnahkan 100.000 orang lagi terlalu mengerikan. Ia tidak menyukai gagasan membunuh, seperti katanya, 'semua anak-anak itu.'" Groves menangguhkan pengiriman inti ketiga pada 13 Agustus.

Pada 11 Agustus, Groves menelepon Warren dengan perintah untuk mengorganisir tim survei guna melaporkan kerusakan dan radioaktivitas di Hiroshima dan Nagasaki segera setelah perang berakhir. Sebuah rombongan yang dilengkapi dengan penghitung Geiger portabel tiba di Hiroshima pada 8 September dipimpin oleh Farrell dan Warren, bersama Laksamana Muda Jepang Masao Tsuzuki, yang bertindak sebagai penerjemah. Mereka tetap di Hiroshima hingga 14 September dan kemudian mensurvei Nagasaki dari 19 September hingga 8 Oktober.. Misi ini dan misi ilmiah lainnya ke Jepang memberikan data berharga mengenai efek bom atom, dan mengarah pada pembentukan Komisi Korban Bom Atom..

Untuk mengantisipasi pengeboman, Groves telah menugaskan fisikawan Henry DeWolf Smyth untuk menyiapkan sejarah teknis proyek yang telah disensor untuk konsumsi publik. Gagasan untuk merilis informasi semacam itu secara bebas bersifat kontroversial; keputusan untuk melakukannya dibuat oleh Truman secara pribadi. "Laporan Smyth" dirilis ke publik pada 12 Agustus 1945..

Jepang mengumumkan penyerahannya pada 15 Agustus. Keharusan pengeboman tersebut menjadi subjek kontroversi di kalangan sejarawan. Beberapa pihak mempertanyakan apakah "diplomasi atom" akan mencapai tujuan yang sama, dan bobot relatif yang dimiliki bom tersebut serta deklarasi perang Soviet terhadap kesediaan Jepang untuk menyerah. Laporan Franck adalah upaya paling menonjol yang mendesak adanya demonstrasi namun ditolak oleh panel ilmiah Komite Interim.. Petisi Szilárd, yang disusun pada Juli 1945 dan ditandatangani oleh puluhan ilmuwan yang bekerja pada Proyek Manhattan, adalah upaya terlambat untuk memperingatkan Truman tentang tanggung jawabnya dalam menggunakan senjata semacam itu..

 Setelah perang 

Proyek Manhattan menjadi terkenal seketika setelah pengeboman Hiroshima dan pencabutan sebagian kerahasiaannya. Proyek ini dipuji secara luas karena mengakhiri perang, dan Groves berupaya memberikan penghargaan kepada kontraktornya, yang pekerjaannya sebelumnya dirahasiakan. Groves dan Nichols menganugerahkan Penghargaan "E" Angkatan Darat–Angkatan Laut kepada mereka, dan lebih dari 20 Presidential Medal for Merit diberikan kepada kontraktor dan ilmuwan kunci, termasuk Bush dan Oppenheimer. Personel militer menerima Legion of Merit..

Proyek Manhattan bertahan hingga 31 Desember 1946, dan Distrik Manhattan hingga 15 Agustus 1947.. Selama masa ini, proyek mengalami banyak kesulitan yang disebabkan oleh masalah teknis, efek demobilisasi yang cepat, dan kurangnya kejelasan mengenai misi jangka panjangnya.

Di Hanford, produksi plutonium menurun karena Reaktor B, D, dan F aus, teracuni oleh produk fisi dan pembengkakan moderator grafit yang dikenal sebagai efek Wigner. Pembengkakan tersebut merusak tabung pengisian tempat uranium disinari untuk menghasilkan plutonium, sehingga tidak dapat digunakan. Produksi dibatasi dan unit tertua, tumpukan B, ditutup sehingga setidaknya satu reaktor tetap tersedia. Penelitian berlanjut, dengan DuPont dan Laboratorium Metalurgi mengembangkan proses ekstraksi pelarut redoks sebagai teknik ekstraksi plutonium alternatif untuk proses bismut fosfat, yang menyisakan uranium yang belum terpakai dalam keadaan yang tidak mudah dipulihkan..

Rekayasa bom dilakukan oleh Divisi Z, yang awalnya berlokasi di Wendover Field tetapi dipindahkan ke Oxnard Field, New Mexico, pada September 1945 agar lebih dekat dengan Los Alamos. Ini menandai awal mula Pangkalan Sandia. Lapangan Kirtland di dekatnya digunakan sebagai pangkalan B-29 untuk uji kompatibilitas dan uji jatuh pesawat.. Ketika perwira cadangan didemobilisasi, mereka digantikan oleh sekitar lima puluh perwira reguler yang dipilih sendiri..

Nichols merekomendasikan agar S-50 dan jalur Alpha di Y-12 ditutup. Hal ini dilakukan pada bulan September.. Meskipun berkinerja lebih baik dari sebelumnya,. jalur Alpha tidak dapat bersaing dengan K-25 dan K-27 baru, yang telah mulai beroperasi pada Januari 1946. Pada bulan Desember, pabrik Y-12 ditutup, memangkas gaji Tennessee Eastman dari 8.600 menjadi 1.500 dan menghemat $2 juta per bulan.

Demobilisasi menjadi masalah terbesar di Los Alamos, di mana terjadi eksodus talenta. Masih banyak yang harus dilakukan. Bom yang digunakan di Hiroshima dan Nagasaki perlu diperbaiki agar lebih sederhana, lebih aman, dan lebih andal. Metode implosi perlu dikembangkan untuk uranium sebagai pengganti metode bedil yang boros, dan inti komposit uranium-plutonium diperlukan sekarang karena plutonium kekurangan pasokan. Namun, ketidakpastian tentang masa depan laboratorium membuat sulit untuk membujuk orang untuk tinggal. Oppenheimer kembali ke pekerjaannya di Universitas California dan Groves menunjuk Norris Bradbury sebagai pengganti sementara; Bradbury tetap memegang jabatan tersebut selama 25 tahun berikutnya.. Groves berusaha mengatasi ketidakpuasan yang disebabkan oleh kurangnya fasilitas dengan program konstruksi yang mencakup pasokan air yang lebih baik, tiga ratus rumah, dan fasilitas rekreasi.

Personel Proyek Manhattan berpartisipasi dalam uji coba nuklir pascaperang pertama, Operasi Crossroads, yang dilakukan di Atol Bikini pada Juli 1946. Dua bom jenis Fat Man diledakkan — satu sebagai ledakan udara, satu sebagai ledakan bawah air — untuk menyelidiki efek senjata nuklir pada kapal perang... Pers dan pengamat internasional diizinkan hadir, membuat uji coba tersebut menjadi tontonan internasional.

Menyusul perdebatan domestik mengenai pengelolaan program nuklir di masa damai, Undang-Undang Energi Atom 1946 membentuk Komisi Energi Atom Amerika Serikat untuk mengambil alih fungsi dan aset proyek. Undang-undang ini menetapkan kendali sipil atas pengembangan atom. Aspek militer diambil alih oleh Proyek Senjata Khusus Angkatan Bersenjata (AFSWP)..

Setelah pengeboman di Hiroshima dan Nagasaki, sejumlah fisikawan Proyek Manhattan mendirikan Bulletin of the Atomic Scientists (1945) dan Komite Darurat Ilmuwan Atom (1946), yang dimulai sebagai tindakan darurat yang dilakukan oleh para ilmuwan yang melihat kebutuhan mendesak akan program pendidikan tentang senjata atom.. Menghadapi daya hancur bom dan untuk mengantisipasi perlombaan senjata nuklir, beberapa anggota proyek termasuk Bohr, Bush, dan Conant menyatakan pandangan bahwa perlu dicapai kesepakatan tentang kontrol internasional atas penelitian nuklir dan senjata atom. Rencana Baruch, yang diluncurkan dalam pidato di hadapan Komisi Energi Atom Perserikatan Bangsa-Bangsa (UNAEC) yang baru dibentuk pada Juni 1946, mengusulkan pembentukan otoritas pengembangan atom internasional, tetapi tidak diadopsi..

 Biaya 
 Biaya Proyek Manhattan hingga 31 Desember 1945. Situs Biaya (Juta USD 1945) Biaya (Juta USD ) % dari total Oak Ridge $ $  Hanford $ $  Bahan operasi khusus $ $  Los Alamos $ $  Penelitian dan pengembangan $ $  Overhead pemerintah $ $  Pabrik air berat $ $  Total $ $
Pengeluaran proyek hingga 1 Oktober 1945 adalah $1,845 miliar, setara dengan kurang dari sembilan hari pengeluaran masa perang, dan menjadi $2,191 miliar ketika AEC mengambil alih kendali pada 1 Januari 1947. Total alokasi adalah $2,4 miliar. 84% biaya hingga akhir tahun 1945 dihabiskan untuk pabrik di Oak Ridge dan Hanford, yang memproduksi uranium dan plutonium yang diperkaya yang dibutuhkan untuk bahan bakar bom. Di kedua lokasi, sebagian besar biaya adalah untuk konstruksi (74% di Oak Ridge, 87% di Hanford), dengan sisanya untuk operasi...

Pendanaan awal untuk proyek ini melalui anggaran umum Kantor Riset dan Pengembangan Ilmiah. Saat rencana dibuat untuk menyerahkan pekerjaan kepada Korps Zeni Angkatan Darat, Bush menulis kepada Roosevelt pada akhir tahun 1942 bahwa "akan sangat merusak kerahasiaan esensial jika harus mempertahankan permintaan dana untuk proyek ini di hadapan komite alokasi." Sebaliknya, pendanaan awal dilakukan melalui dana diskresioner yang dapat diakses oleh Roosevelt.

Seiring bertambahnya ukuran dan biayanya, Kongres sengaja dibiarkan tidak tahu tentang proyek tersebut, karena kekhawatiran bahwa anggota Kongres cenderung membocorkan informasi, dan karena dikhawatirkan proyek tersebut akan tampak sebagai proyek mubazir. Permintaan alokasi diam-diam diselipkan ke dalam rancangan undang-undang lain, namun biaya proyek yang membengkak dan fasilitas yang besar (yang bagi banyak orang tampak tidak menghasilkan apa-apa) menarik perhatian beberapa auditor Kongres. Komite Truman yang menyelidiki pemborosan dan penipuan masa perang mencoba mengaudit proyek tersebut beberapa kali, namun setiap kali pertanyaan mereka ditolak.

Penyelidikan Kongres ini, bersama dengan kebutuhan akan persetujuan anggaran yang lancar, menyebabkan Bush, Groves, dan Stimson menyetujui pada musim semi 1944 bahwa beberapa anggota Kongres berpangkat tinggi harus diberi tahu tentang tujuan proyek tersebut. Menjelang Maret 1945, tepat tujuh anggota Kongres secara resmi diberi tahu. Dana tersebut disembunyikan ke dalam permintaan alokasi dengan judul yang tidak mencolok, sering kali "Layanan Zeni Angkatan Darat" dan "Percepatan Produksi." Pada akhir Mei 1945, untuk lebih mempercepat masalah anggaran dan memastikan kerja sama Albert J. Engel, yang mengancam akan mengungkapkan keberadaan proyek jika tidak diberi tahu lebih banyak tentangnya, lima anggota Kongres tambahan diizinkan mengunjungi situs Oak Ridge untuk meyakinkan diri mereka sendiri tentang "kewajaran berbagai akomodasi tempat tinggal yang telah disediakan, [dan] bahwa mereka benar-benar mengamati ukuran dan cakupan instalasi dan bahwa beberapa kompleksitas proyek didemonstrasikan kepada mereka."

Selama perang, Proyek Manhattan pada akhirnya memproduksi tiga bom yang digunakan (gadget Trinity, Little Boy, dan Fat Man), serta satu bom Fat Man tambahan yang tidak digunakan, membuat biaya rata-rata masa perang per bom sekitar $500 juta dalam dolar tahun 1945. Sebagai perbandingan, total biaya proyek pada akhir tahun 1945 adalah sekitar 90% dari total yang dihabiskan untuk produksi senjata ringan AS (tidak termasuk amunisi) dan 34% dari total yang dihabiskan untuk tank AS selama periode yang sama. Itu adalah proyek senjata termahal kedua yang dilakukan oleh Amerika Serikat selama perang, hanya di belakang Boeing B-29 Superfortress..

 Warisan 


Dampak politik dan budaya dari pengembangan senjata nuklir sangatlah mendalam. William Laurence dari The New York Times, orang pertama yang menggunakan frasa "Zaman Atom", menjadi koresponden resmi untuk Proyek Manhattan pada musim semi 1945. Ia menyaksikan uji coba Trinity. serta pengeboman Nagasaki dan menulis siaran pers resmi mengenai peristiwa tersebut. Ia kemudian menulis serangkaian artikel yang memuji keunggulan senjata baru tersebut. Laporannya membantu memicu kesadaran publik akan potensi teknologi nuklir dan memotivasi pengembangannya di Amerika Serikat dan Uni Soviet..

Proyek Manhattan meninggalkan warisan berupa jaringan laboratorium nasional: Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley, Laboratorium Nasional Los Alamos, Laboratorium Nasional Oak Ridge, Laboratorium Nasional Argonne, dan Laboratorium Ames. Dua lagi didirikan oleh Groves segera setelah perang, yaitu Laboratorium Nasional Brookhaven di Upton, New York, dan Laboratorium Nasional Sandia di Albuquerque, New Mexico.. Laboratorium-laboratorium ini menjadi garda depan dalam jenis penelitian berskala besar yang oleh Alvin Weinberg, direktur Laboratorium Nasional Oak Ridge, disebut sebagai Sains Besar (Big Science).. Sains komputasi, khususnya rekayasa komputasi, dipengaruhi oleh Proyek Manhattan; Los Alamos menjalankan salah satu fasilitas mesin tabulasi tercanggih di dunia.

Laboratorium Riset Angkatan Laut telah lama tertarik pada prospek penggunaan tenaga nuklir untuk penggerak kapal perang, dan berusaha membuat proyek nuklirnya sendiri. Pada bulan Mei 1946, Nimitz, yang kini menjabat sebagai Kepala Operasi Angkatan Laut, memutuskan bahwa Angkatan Laut sebaiknya bekerja sama dengan Proyek Manhattan. Sekelompok perwira angkatan laut ditugaskan ke Oak Ridge, yang paling senior di antaranya adalah Kapten Hyman G. Rickover, yang menjadi asisten direktur di sana. Mereka membenamkan diri dalam studi energi nuklir, meletakkan dasar bagi angkatan laut bertenaga nuklir.. Sekelompok personel Angkatan Udara yang serupa tiba di Oak Ridge pada bulan September 1946 dengan tujuan mengembangkan pesawat nuklir.. Proyek Energi Nuklir untuk Propulsi Pesawat mereka mengalami kesulitan teknis yang berat dan akhirnya dibatalkan.

Kemampuan reaktor baru untuk menciptakan isotop radioaktif dalam jumlah yang belum pernah terdengar sebelumnya memicu revolusi dalam kedokteran nuklir. Mulai pertengahan 1946, Oak Ridge mulai mendistribusikan radioisotop ke rumah sakit dan universitas, terutama yodium-131 dan fosforus-32 untuk diagnosis dan pengobatan kanker. Isotop juga digunakan dalam penelitian biologi, industri, dan pertanian..

Situs produksinya, yang beroperasi dengan teknologi baru, zat eksotis, dan dalam kondisi kerahasiaan serta ketergesaan, juga meninggalkan warisan limbah dan kerusakan lingkungan yang sangat besar. Di Hanford, misalnya, limbah korosif dan radioaktif disimpan dalam "tangki penyimpanan bawah tanah berlapis baja, berdinding tunggal, yang dibuat dengan tergesa-gesa" yang dimaksudkan untuk sementara, menunggu solusi yang lebih permanen. Sebaliknya, tangki-tangki tersebut diabaikan dan akhirnya bocor. Masalah semacam ini mengakibatkan Hanford menjadi "salah satu situs limbah nuklir paling terkontaminasi di Amerika Utara", dan menjadi subjek upaya pembersihan yang signifikan setelah dinonaktifkan pada akhir Perang Dingin.

Saat menyerahkan kendali kepada Komisi Energi Atom, Groves mengucapkan selamat tinggal kepada orang-orang yang telah bekerja di Proyek Manhattan:

Taman Sejarah Nasional Proyek Manhattan didirikan pada 10 November 2015.

 Lihat pula 

 Oppenheimer - miniseri TV tahun 1980
 Fat Man and Little Boy - film tahun 1989 yang dibintangi oleh Paul Newman
 Oppenheimer - film tahun 2023 karya Christopher Nolan yang dibintangi oleh Cillian Murphy
 Politetrafluoroetilena (PTFE), Teflon
 Linimasa pengembangan senjata nuklir

 Catatan 

 Kutipan 

Referensi

 Referensi umum 



































Riwayat teknis


  (1967 interview with Groves)









  (Available on Wikimedia Commons)





Akun partisipan









 Pranala luar 



  — Features hundreds of audio/visual interviews with Manhattan Project veterans.


 Manhattan Project and Allied Scientists Collections at the University of Chicago Special Collections Research Center



Kategori:Pendirian tahun 1942 di Amerika Serikat
Kategori:Pembubaran tahun 1946 di Amerika Serikat
Kategori:Program rahasia pemerintah Amerika Serikat
Kategori:Pengeboman atom Hiroshima dan Nagasaki
Kategori:Teknik bahan peledak
Kategori:Sejarah Proyek Manhattan
Kategori:Sejarah militer Kanada selama Perang Dunia II
Kategori:Sejarah militer Britania Raya selama Perang Dunia II
Kategori:Sejarah militer Amerika Serikat selama Perang Dunia II
Kategori:Sejarah nuklir Amerika Serikat
Kategori:Program senjata nuklir Amerika Serikat
Kategori:Proyek yang didirikan tahun 1942
Kategori:Program militer rahasia