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맨해튼 계획
우라늄 핵폭탄의 제조 > 광석 확보

맨해튼 계획의 가장 중요한 자원인 우라늄은 1940년에 네 곳의 집결지로 운반되었다. 콜로라도 주, 캐나다 북부, 체코슬로바키아, 그리고 벨기에령 콩고가 우라늄의 집결지였다. 1942년 11월 체코슬로바키아의 집결지가 독일 측에 점령당하였으나, 계획에 사용될 우라늄은 이미 안전하게 운반된 후였다. 미국 국무부의 니콜스는 벨기에령 콩고에 산화우라늄 12,00 t을 주문하여 스테이턴 섬의 창고에 보관하였고, 온타리오주의 포트 호프 광산을 운영하던 엘도라도 광업에 100 t을 주문하였다. 캐나다 정부는 회사의 주식을 매입하여 계획이 지속되도록 지원하였다.
우라늄 광석은 벨기에령 콩고의 신코로베 광산에 풍부하게 존재하였으나 광산이 운영되지 않고 있었다. 광산이 운영되지 않는 이유는 30% 지분을 갖고 있던 영국 투자자 때문이었고 영국측 계획 참여자였던 존 앤더슨 자작과 존 위넌트 대사가 이 문제를 해결하여, 맨해튼 계획은 1944년 5월 1720 LT의 우라늄 광석을 공급받을 수 있었다. 한편 미국측 맨해튼 계획 책임자였던 그로브스는 영국과 캐나다의 광석 소유권 문제를 회피하기 위해 별도로 콜로라도주 우라반에 있던 US 바나디움 코퍼레이션에 800 LT의 우라늄을 주문하였다.
우라늄 광석은 세인트루이스에 있는 멀린크로트 인코퍼레이티드 사에서 정제되었다. 정제 방법으로는 질산을 이용하여 질산우라늄을 생성하는 방법과 삼산화우라늄에 열을 가하여 이산화우라늄으로 변환하는 액체 치환 추출법 등이 쓰였다. 1942년 7월 멀린크로트는 매일 1톤 가량의 정제 우라늄을 생산하였다. 그러나, 우라늄을 농축하기 위해서는 순수 우라늄 금속이 필요하기 때문에 멀린크로트의 생산물을 재처리하여야 하였다. 처음에는 웨스팅하우스 전기 회사가 수산화 공정을 통해 이러한 재처리 작업을 하였으나, 처리 속도가 너무 느렸다. 1943년, 프랭크 스패딩이 책임자로 있던 아이오와 주립 대학의 재료공학 연구소는 에임스 공정을 개발하여 우라늄 정제 속도를 높일 수 있었다.
우라늄 핵폭탄의 제조 > 동위 원소 분리

자연 상태의 우라늄은 99.3%의 '우라늄-238'과 0.7%의 '우라늄-235'로 존재한다. 이 두 동위 원소는 원자량이 매우 비슷하기 때문에 일반적인 방법으로는 분리할 수 없다. 때문에 이 둘을 분리하기 위한 다양한 방법이 고안되었다. 대부분의 분리 작업은 오크리지에서 진행되었다.
우라늄 동위 원소의 분리에는 원심분리 기술이 효과가 없기 때문에, 맨해튼 계획에서는 전자기적 분리 기술과 가스 확산 분리 기술, 그리고 열 확산 분리 기술등이 검토되었고 이 모든 방법으로 동위 원소를 분리할 수 있었다. 1943년 2월, 그로브스는 농축율을 높이기 위해 한 설비에서 작업한 결과물을 다른 설비에서 재처리 하는 방안을 채택하였다.
(마일)
올리버 스프링 게이트
엘자 게이트
에저무어 게이트
블레어 게이트
오크리지
Y-12 전자기적 분리설비
X-10 플루토늄 생산 설비
K-27 가스확산 분리설비
K-25 가스확산 분리설비
S-50 열영동 분리설비
캘라허 게이트
화이트윙 게이트
론 카운티 ⇐ ⇒ 엔더슨 카운티
우라늄 핵폭탄의 제조 > 동위 원소 분리 > 원심분리

1942년 4월 원심분리에 의한 우라늄 농축이 제안되었다. 버지니아 대학교의 제스 빔즈는 1930년대부터 원심분리에 의한 우라늄 농축 공정을 연구해 오고 있었지만, 기술적으로 매우 어려운 작업이었다. 원심분리로 우라늄-238과 우라늄-235를 분리하려면 원심분리기의 속도가 매우 빨라야 한다. 그러나 당시 기술로서는 그러한 속도를 내는 모터를 개발할 수 없었다. 빔즈는 1941년부터 컬럼비아에서 기화된 육불화우라늄의 기체를 이용하여 우라늄-235를 분리하는 데 성공하였다. 그는 이를 바탕으로 원심분리에 의한 우라늄 농축기를 디자인하였다.
빔즈의 디자인을 바탕으로 어레이와 코헨은 하루에 1 Kg의 농축 우라늄을 생산할 수 있으려면 1 미터 크기의 원심분리 설비 5만개 또는 4 미터 크기의 원심분리 설비 1만개가 있어야 한다고 계산하였다. 이것은 원심분리 설비가 최고 속도로 끊임없이 가동된다는 전제 하에 계산된 것이었다. 빔즈는 설비를 개량하면 60% 정도 효율이 상승할 것이라 예측하였다. 그러나 설비 개량은 성공하지 못하였다. 1942년 11월 군사 정책 위원회는 원심분리 방식을 포기하였다.
우라늄 핵폭탄의 제조 > 동위 원소 분리 > 전자기적 분리

전자기적 방법을 사용한 동위원소 분리 기술은 캘리포니아 대학교 방사선 연구소에 있던 로렌스가 개발하였다. 이 방법은 캘리포니아 대학교 입자가속기를 의미하는 캘루트론(영어: calutron, CALifornia University cycloTRON)으로 불렸다. 전자기적 공정은 자기장에 놓인 입자가 질량에 따라 다르게 움직이는 것을 이용한 것이다. 이 공정은 과학적으로도 정밀하지 않았고 산업적으로 보아 효율이 좋지도 않았다. 게다가, 기체 확산 분리 설비나 핵 반응에 비해 생산량도 턱없이 적은데도 설비의 설치와 운영에 들어가는 인력과 자원은 더 많이 소비하였다. 그러나, 전자기적 동위원소 분리는 기술적으로 증명되어 있었고 위험요소가 적다는 이유로 추진되었다. 전자기적 동위원소 분리 설비가 실제로 운영되는 동안 농축 우라늄 생산량은 크게 증가하였다.
전자기적 동위원소 분리 설비에는 약 5천 톤의 구리와 6천 톤의 은이 필요하였다. 1942년 8월 3일 맨해튼 계획의 니콜스는 미국 재무성의 차관이었던 다니엘 벨에게 6천 톤의 은을 달라고 얘기하였다. 이 이야기를 들은 벨은 다음과 같이 대답했다고 한다. "이보게 젊은이, 자넨 은을 톤 단위로 생각할 수 있을 지 몰라도, 난 평생 동안 은을 샐 때는 트로이 온스를 단위로 했다고!" 전자기적 동위원소 분리 설비에 실제 사용된 은은 14,700 톤에 달했다.
1,000 트로이 온스(약 31Kg) 단위로 되어 있는 원통형 은막대가 뉴저지주 배이웨이에 있는 펠프스 다지 코퍼레이션으로 옮겨져 두깨 15.9 mm, 폭 76 mm. 길이 12 m의 실타래 모양으로 바뀐 뒤, 위스콘신주 밀워키에 있는 앨리스 칼머로 옮겨져 입자가속기에 사용될 코어로 제작되었다. 전쟁 후, 가속기를 해체하여 다시 은을 회수하였는데 손실은 불과 1/3,600,000 정도였다. 은이 미국 재무성에 최종 반환 된 것은 1970년 5월 이었다.
전자기적 동위원소 분리 설비는 Y-12로 불렸으며 1943년 2월 완공되었다. Y-12는 8월에 시운전을 시작하였으나 첫 번째 제작된 가속기 트랙 자이언트 알파에 껴있던 이물질 때문에 정상적으로 동작하지 못하였다. 12월이 되자 사용 중단을 결정하였고 새로운 트랙을 만들기로 하였다. 새로 제작된 알파 역시 1944년 1월까지 작동되지 않았다. 그 사이 처음부터 제대로 작동하던 베타 트랙과 세 번째로 만든 알파 트랙으로 우라늄을 농축하였다. 네 번째로 제작된 알파 트랙 II는 1944년 7월에서 8월 사이에 완성되었다.
Y-12의 운영은 테네시 이스트먼사가 맡았으며 매달 기본 운영비 22,500 달러에 7개의 기존 가속기 트랙 운전비 7,500 달러와 추가 가속기 트랙 운전비 4,000 달러를 청구하였다. 테네시 이스트먼은 고등학교 졸업 여성들을 모집하여 조정 교육을 시킨뒤 가속기 운전에 투입하였다. 로렌스는 가속기 운전을 "촌스런" 어린 여성에게 맡긴다는 것에 반대하였으나, 운전 상황을 살펴본 뒤 생산율이 다른 설비에 비해 뒤쳐지지 않는다는 것을 인정하였다. 고용된 여성들은 로렌스가 말한 것처럼 "이유를 알 지 못한 채 기차에 몸을 실은 병사들 같이" 설비를 조정하는 단순 업무를 해 나갔다.
1944년 3월 Y-12는 몇 백 그램의 농축우라늄을 생산하여 로스앨러모스로 수송했는데, 우라늄-235의 함량은 13%에서 15%에 불과하였다. 로스 알모스는 이것을 전체 5,825개의 우라늄 부품 가운데 한 개에만 썼다. 나머지 부분에는 낮은 농축율 때문에 사용할 수 없었다. 1945년 1월까지 Y-12에서 나온 농축 우라늄-235는 전체 생산량의 10% 정도였다. 2월에 알파 트랙이 다시 만들어지자 여기서 만들어진 농축 우라늄-235를 K-25 설비로 다시 보내 농축률을 높이기로 하였다. 4월부터는 베타 트랙과 K-25 설비를 직접 연결하여 농축 우라늄-235를 재처리하도록 하였다.
우라늄 핵폭탄의 제조 > 동위 원소 분리 > 기체 확산

가장 유망한 동위원소 분리 방법은 기체 확산 방식이었다. 하지만, 이 방법은 가장 개발하기 어려운 방법이기도 하였다. 그레이엄의 법칙은 기체의 확산 비율이 해당 기체의 분자 질량에 반비례한다는 것을 설명하고 있다. 따라서, 두 기체가 혼합되어 있는 상자를 연다면 분자 질량이 보다 적은 기체가 더 빨리 확산될 것이다. 기체 확산을 이용한 동위원소 분리는 이러한 점에 착안하여 질량이 서로 다른 두 우라늄 동위원소의 기체가 혼합된 용기에 펌프와 분리막을 달아 확산 속도의 차이를 이용하여 분리하는 방식이었다. 이 방법은 컬럼비아 대학교의 헤럴드 어레이와 칼 P. 코헨, 그리고 존 R. 더닝 등이 고안하였다.
1942년 11월 군사 정책 위원회는 기체 확산 동위원소 분리 설비를 건설하기로 결정하였다. 12월 14일 M. W. 켈로그는 K-25 플랜트의 건립을 승인했다. 조정된 후 결정된 비용은 2.5억 달러였다. 분리 공정을 담당하기 위해 켈렉스(영어: Kellex)가 설립되었고, 회사의 대표로 켈로그의 부사장 가운데 한 명인 퍼시벌 C. 케이스가 임명되었다. 공정은 만만치 않은 기술적 어려움에 봉착하였다. 육불화우라늄은 매우 강한 부식성을 지니고 있기 때문에, 모터와 펌프들은 부식방지를 위하여 진공상태로 유지되거나 불활성 기체를 충전하여 밀봉해야 하였다. 가장 큰 문제는 육불화우라늄이 새어나오지 않도록 하는 것이었고, 에드워드 애들러와 에드워드 노리스는 니켈 전기 도금으로 이 문제를 해결하고자 하였다. 그러나, 컬럼비아에서 행해진 6 단계의 시범 설비에 대한 시험에서 노리스와 애들러의 초기 설비는 쉽게 부러지는 결함이 발견되었다. 이 사이 켈렉스, 벨 전화 연구소, 그리고 베이클라이트 코퍼레이션에서는 니켈 분말을 이용한 방법이 개발되었다. 1944년 1월 그로브스는 켈렉스의 공정을 도입하라고 명령하였다.
켈렉스는 K-25 플랜트를 길이 800 미터에 달하는 U자 모양의 건축물로 설계하였다. 6개의 구획으로 나뉜 K-25는 각 구획마다 독립적으로 운용되었다. 특히 구획 사이가 완전히 분리되어 한 구획만 단독으로도 운용할 수 있도록 하였다. 1943년 3월 건축 기초 조사를 마치고, 8월부터 착공하여 1944년 4월 17일 6개의 구획이 모두 완공되었다. 그 사이 주 건물은 1943년 10월부터 가동되었다. 1945년 그로브스는 K-25를 이층으로 확장하려던 당초 계획을 취소하고 인근에 K-27을 짓도록 하였다. 그러나, K-27이 완공되기 전에 2차 세계 대전이 끝났다.
1945년 2월 K-25는 생산 설비를 운용하기 시작하였으며, 4월부터는 S-50 설비에서 처리된 농축우라늄을 재처리하였다. K-25와 K-27은 전후에도 계속하여 가동될 예정이었으나 새로운 세대의 설비가 세워지면서 가동이 중단되었다.
우라늄 핵폭탄의 제조 > 동위 원소 분리 > 열영동

이 부분의 본문은 S-50입니다.
열영동 동위원소 분리공정은 시드니 체프먼과 데이비드 엔스코그의 체프먼-엔스코그 이론을 기반으로 한 것이다. 이 이론은 혼합 기체가 서로 다른 온도를 갖는 구역에 놓일 때 무거운 기체는 차가운 쪽으로 가벼운 기체는 더운 쪽으로 몰린다는 것을 설명한다. 더운 기체는 상승하고 차가운 기체는 하강하게 되어 두 기체를 분리할 수 있게 된다. 이 이론에 따른 기체의 분리는 1938년 독일에서 H. 클루시스와 G. 디켈이 최초로 시연하였다. 열확산 분리공정은 미국 해군에서 먼저 개발하였으나 맨해튼 계획에서 사용되어, 기술자 사이뿐만 아니라 육군과 해군 사이의 협력을 통해 진행되었다.
미해군연구소는 필립 아벨슨의 지휘아래 연구를 지속하였지만 1944년 4월 이전에는 맨해튼 계획과 큰 교류가 없었다. 오펜하이머는 해군의 열영동 분리공정에 대한 소식을 듣고 Y-12 플랜트에 이 기술을 도입하자고 그로브스에게 제안하였다. 위원회의 검토결과 열영동 분리공정은 플랜트 건설에 2억5천 달러가 소요되고 주당 50 kg의 우라늄을 정제하여 그 가운데 0.9%에 해당하는 농축 우라늄-235를 생산할 수 있을 것으로 평가되었다. 그로브스는 1944년 1월 24일 플랜트 건설을 승인하였다.
S-50 플랜트는 니켈로 된 15 미터의 실린더 21기로 된 분리 공정 설비로, 인근 발전소에서 공급되는 증기를 이용하여 690 kPa 285 ℃의 고온고압 환경을 만들고 하부에는 물을 채워 68 ℃가 되도록 하였다. 1944년 7월 9일 착공하여 9월에 가동을 시작하였다. 초기 가동 기간이었던 10월에는 10.5 kg의 우라늄에서 겨우 0.852%의 우라늄-235를 분리했지만, 1945년 6월에는 약 농축 5,770 kg의 우라늄-235를 생산하였다.
S-50 플랜트는 우라늄 농축의 첫 단계로 생산물에 함유된 우라늄-235는 0.71~0.89% 정도였다. 이것을 기체확산 분리공정인 K-25 플랜트에 다시 공급하여 농축률을 23%까지 끌어올린 다음, 다시 전자기 분리공정인 Y-12 설비에 투입하여 최종 생산물을 만들어 내었다. 최종적으로 농축된 우라늄-235의 농축율은 89% 정도였다.
우라늄 핵폭탄의 제조 > 포신형 무기 디자인

이 부분의 본문은 리틀보이입니다.
1945년 7월, 로스앨러모스 연구소는 89%의 우라늄-235로 구성된 농축우라늄 50Kg을 모았다. 이 농축우라늄은 포신형 핵무기의 재료로 사용되었다. 포신형 핵무기의 구조는 두 부분의 우라늄-235 덩어리로 되어있다. 한 쪽은 뇌관 역할을 하는 발사체이고 다른 한 쪽은 대규모 핵분열을 일으키기 위한 탄두이다. 뇌관이 발사되어 탄두와 충돌하면 폴로리움-베릴리움 변형 중성자 기폭제가 중성자를 방사하여 우라늄-235의 핵분열을 유도한다. 임계 질량의 조정은 얼마나 많은 핵분열 물질이 폭탄 내에 모였을 때 핵 연쇄 반응을 유발할 수 있을 것인지에 달렸다. 농축 우라늄 덩어리의 질량이 임계 질량에서 단 1%를 초과하여도 폭탄이 되기에 충분하다. 한편, 농축우라늄이라 할지라도 임계 질량 이하라면 핵 분열은 느리게 진행된다.
포신형 핵무기의 부품은 로스알하모스에서 파슨스 오 구역(영어: Parsons' O Division)으로 운반된 후 폭탄 제조에 사용되었다. 1945년 2월 완성된 핵폭탄에는 리틀보이라는 이름이 붙었다. 리틀보이에 장착된 농축우라늄은 50%에서 89%의 우라늄-235로 구성되어 있었고, 우라늄-235의 평균 농도는 85%였다. 리틀보이는 실제 사용되기 전에 별도의 실험을 거치지는 않았다. 폭탄 개발자들은 별도의 실험이 없더라도 리틀보이가 정확히 작동하리라고 예견하였다.
리틀보이에 장착된 농축 우라늄은 총 64Kg 이었고 이중 60%에 이르는 38.5Kg이 타겟용으로, 나머지 22.5Kg은 뇌관용으로 쓰였다.
플루토늄 핵폭탄의 제조

맨해튼 계획이 추진한 두 번째 핵무기는 플루토늄을 원료로 한 것이다. 플루토늄은 자연 상태에서 매우 드물게 발견되기 때문에, 대부분의 플루토늄은 핵 분열 과정에서 인공적으로 생성되는 것을 농축한다. 핵 연쇄 반응에서 우라늄-238이 중성자와 결합하면 우라늄-239가 된다. 우라늄-239는 매우 불안정하기 때문에 원자핵 변환이 일어나 넵투늄-239로 변환한다. 넵투늄-239에 다시 중성자가 결합하면 플루토늄-239가 된다. 이러한 과정을 통해 우라늄-238에서 플루토늄으로 변환되는 비율은 매우 적고, 대부분은 우라늄의 상태를 유지한다. 따라서, 핵폭탄에 쓰이기 위해서는 플루토늄을 농축하여야 한다.
플루토늄 핵폭탄의 제조 > X-10 흑연 반응로

1943년 3월, 듀퐁은 오크리지에 112 에이커 (0.5 km2)의 플루토늄 플랜트를 건설하기 시작하였다. 이 설비는 핸포드에 대규모 반응로를 짓기 이전에 시험용으로 설치한 것이었으며, 플루토늄 농축을 위한 공랭식 X-10 흑연 반응로가 포함되어 있었다. 후일 헨포드에 수랭식 반응로가 설치되자 오크리지의 X-10 반응로는 말그대로 시험용으로만 사용되었다. X-10 흑연 반응로는 7.3 m 길이의 흑연 막대 여러 개를 반응로에 삽입하여 핵 연쇄 반응을 조절하였는데, 사용된 흑연은 1,500 톤 가량이었다.
흑연 반응로를 이용한 플루토늄 농축에서 가장 어려운 부분은 어떻게 우라늄-238 원료 봉을 자체 핵 붕괴나 부식 없이 반응로에 장착할 수 있는가 하는 문제였다. 멀린크로트는 합금으로된 피막을 연료봉에 씌우는 방법을 고안하였다. 처음에는 그라셀리 케미컬 컴퍼니가 양철을 열처리하여 씌우는 방법을 개발하였으나 성공하지 못하였다. 그러는 동안 알코어 사는 깡통과 같은 용기에 우라늄을 집어넣는 방법을 고안하였다. 이 방법으로 개발된 용기는 표준 진공 시험에서 97%가 합격하였으나 고열 환경에서는 50%만이 합격하였다. 어찌되었든, 1943년 6월 알코어의 방식으로 연료봉이 제작되기 시작하였다. 1943년 10월 메알러지컬 연구소가 제네럴 일렉트릭의 도움을 받아 연료봉 용기의 용접 기술을 개발하였다.
페르미와 캄프턴이 지켜보는 가운데 1943년 11월 4일 X-10 흑연 반응로에 30 톤의 우라늄이 처음으로 삽입되었다. 일주일 뒤 반응로에 삽입된 우라늄은 36 톤으로 늘었고, 500 킬로와트의 전기를 생산하면서 500 mg의 플루토늄을 생산하였다. 1944년 7월 X-10 흑연 반응로는 연구 활동을 마치고 가동을 중단하였다. 당시 발전량은 4,000 킬로와트였다.
플루토늄 핵폭탄의 제조 > 헨포드 반응로

오크리지에서 공랭식 반응로가 급히 지어지고 있을 때, 맨해튼 계획은 보다 큰 용량의 반응로를 만들기로 결정하였다. 메탈러지컬 연구소와 듀퐁이 설계를 맡았다. 처음에는 냉매로 헬륨을 고려하였으나, 보다 싸고 빠르게 건설하기 위해 물을 사용하기로 하였다. 그러나, 1943년 10월 4일까지도 설계가 완료되지 않았다. 그 사이 마티어스 사는 핸포드 지역에 설비에 필요한 도로와 철도를 건설하고 전기 설비를 증설하였고, 전화와 수도 설비도 갖추어 두었다.
1944년 3월 헨포드에서 우라늄 연료를 제작하기 시작하였다. 이 과정에서 가장 어려웠던 것은 오크 리지의 경우와 같이 슬러지를 용기에 담는 것이었다. 헨포드에서는 산세척으로 오물과 이물질을 제거한 뒤 청동과 양철, 그리고 알루미늄-실리콘을 용해한 합금에 넣어 외피를 만들고, 수력 압착기를 이용해 용기를 만든 후 아르곤 기체를 이용한 아크 용접으로 봉인하였다. 하지만, 용기에 대한 최종 용접 결함 시험에서 대부분의 용기가 불합격하였다. 1944년 6월에야 공정 개선이 이뤄져 적절한 용기를 생산할 수 있었다. 이 때문에 1944년 8월이 되어서야 반응로 B에 연료봉이 장착되었다.
1943년 10월 당시, 반응로 B는 초기 가동에서 250 MW의 전력을 생산하도록 설계되었다. 맨해튼 계획은 반응로에 A에서 F까지 일련번호를 부여하였다. 이 반응로들은 모두 한 장소에 지어졌다. 반응로의 건설에는 390 톤의 강철이 소요되었으며, 13,300 m3에 달하는 5만개의 콘크리트 벽돌을 사용하여 높이 37m에 달하는 건물을 건축하였다. 반응로는 1944년 2월에 착공되었다. 1944년 9월 13일 캄프턴, 마티어스, 듀퐁사의 크라우포드 그린월트와 레오나 우즈, 그리고 엔리코 페르미가 지켜보는 가운데 반응로가 가동되었다. 반응로의 연료는 페르미가 직접 집어넣었다. 가동 초기 반응로는 조정간과 냉각수 등에 문제가 있어 가동과 정지를 반복하였다.
페르미는 중성자 제어를 통해 반응 조절을 연구하던 우 첸슝(중국어: 吴健雄)과 연락하여 반응로 B의 문제를 상의하였다. 페르미와 우즈, 도날드 J. 휴즈, 존 아키발트 휠러 등은 우라늄 연쇄반응에서 발생하는 제논-135의 핵 반응 표면적을 계산하였고, 이를 바탕으로 연료봉의 장착 방식을 개선하였다. 1944년 12월 17일 반응로 D가 가동되었으며 25일에는 반응로 F가 가동되었다.
플루토늄 핵폭탄의 제조 > 분리 과정

화학자들은 아직 화학적 성질이 제대로 밝혀지지 않은 상태에서 플루토늄과 우라늄을 분리하는 문제를 해결하여야 하였다. 1942년 재료공학 연구소의 찰스 M 쿠퍼가 이끌던 연구팀은 불화 란탄 공정을 고안하였다. 헨포드에서는 이 방법을 이용하여 시범 플랜트를 건설하였다. 두 번째 방법은 시보그와 스텐리 G 톰슨이 고안한 인산 비스무트 공정이었다. 인산 비스무트 공정은 4가 또는 6가를 띄는 인산 비수무트 염에 플루토늄을 끼워 넣는 것이었다.
인산 비스무트 공정이 더 성과가 좋았기 때문에 본격적인 분리 공정을 진행하는 플랜트는 이 방식으로 건설되었다. X-10 플랜트가 건설되는 동안에는 시범 플랜트를 가동하여 플루토늄을 분리하였다.
헨포트의 가장 중요한 시설 가운데 하나는 “300 구역”이었다. 여기서는 재료의 실험, 우라늄의 준비와 장착등의 공정이 이루어졌다.
플루토늄 핵폭탄의 제조 > 무기 설계

1943년, 플루토늄 핵폭탄 개발의 핵심 과제는 틴 맨이라 불린 포신형 폭탄의 개발이었다. 초기 실험 단계에서 사이클로트론을 이용하여 순도 높은 고농축 플루토늄-239를 확보하였으나 그 양은 매우 적었다. 로스앨러모스는 1944년 4월 클린턴의 X-10 반응로에서 생성된 플루토늄을 인수하였다. 그러나, 플루토늄을 반응로에서 꺼낸 뒤에 일어나는 자연발생적인 핵분열과정으로 인해 인수 받은 플루토늄-239의 상당량이 며칠 사이에 플루토늄-240으로 변환되었다. 시보그는 1943에 이미 여분의 중성자가 남아있을 경우 플루토늄-239가 플루토늄-240으로 변환될 수 있다는 점을 예견한 바 있다. 이러한 문제로 인해 반응로에서 생성된 플루토늄은 포신형 무기 형태로 제작하는데 적합하지 않았다. 플루토늄-240은 핵 연쇄 반응 속도가 너무 빨라 핵폭탄의 폭발 시점에 임계 질량을 유지하는 것이 불가능하였기 때문이다.
포신형 폭탄에 대한 대안으로서 세스 네더메이어가 제안한 내폭형 핵폭탄을 개발하게 되었다. 내폭형 폭탄은 여러 개의 조각으로 나누어 둔 플루토늄을 일시에 결합시켜 임계 질량을 넘게 하여 폭발을 일으키는 방식이다. 이 방법으로 핵 연쇄 반응을 이끌어 내기 위해서는 매우 짧은 시간 안에 모든 조각들이 한 덩이로 결합하여야 한다. 1943년에서 1944년 초까지 네더메이어는 이론과 공학적 적용 사이에 놓인 문제들을 해결하기 위해 노력하였다.
1944년 7월, 오펜하이머는 플루토늄 핵폭탄의 개발은 포신형으로는 불가능하며, 내폭형을 선택할 수밖에 없다고 결론지었다. 이후, 로스앨러모스의 연구진은 오페하이머의 결정에 따라 1944년 8월부터 팻 맨이라는 암호명이 붙게 된 내폭형 폭탄 개발에 모든 노력을 기울였다. 팻 맨의 개발을 위해 두 팀의 연구진이 편성되었다. 폭발에 대한 연구를 담당한 X(영어: eXplosive를 뜻함) 분과는 조지 키스티아코브스키가 이끌었고, 기계 부품에 대한 연구를 담당한 G(영어: Gadget를 뜻함) 분과는 로버트 베이커가 이끌었다. 새로운 폭탄 설계는 본 네어만과 이론 연구 팀인 T(영어: Theoretical을 뜻함) 분과에서 진행하였으며, 특히 루돌프 피얼스는 폭발 렌즈를 도입하여 결합되는 플루토늄의 모양과 폭발 속도를 조절하도록 하였다.
렌즈를 정확한 모양대로 만들어 폭발 속도를 늦추는 것은 매우 어려운 일이었고 시험결과도 좋지 않았다. 폭발 속도를 달리하는 여러 종류의 실험이 진행되었는데, 빠른 폭발을 유도하는 데에는 컴포지션 B가 사용되었고, 느린 폭발의 유도에는 발라톨이 사용되었다. 최종적으로 제작된 폭발 렌즈는 20개의 육각형과 12개의 오각형으로 된 축구공 형태를 띠었고, 무게는 약 36Kg이었다. 뇌관이 확실하게 작동되도록 하기 위해 모든 플루토늄 부품에 폭발 렌즈를 두 개씩 설치하였다. 기폭장치로는 폭결 전선 뇌관을 사용하기로 결정하였고, 제작은 레이테온 사가 맡았다. 한편, 충격파에 대한 연구를 위해 짧은 반감기를 갖는 방사성 동위원소인 란탄-140을 이용한 라라 실험이 진행되었다.
플루토늄 핵폭탄의 제조 > 트리니티 실험

이 부분의 본문은 트리니티 실험입니다.
내폭형 폭탄은 복잡한 구조를 지니고 있기 때문에 핵분열 물질이 실제 폭발을 일으키는 지를 실험할 필요가 있었다. 그로브스는 임계직전까지 핵분열을 통제하는 불완전 핵폭발 시험을 구상하였지만, 오펜하이머는 총체적인 핵 실험을 선택하였다. 핵 실험의 작전명은 트리니티로 정했다.
1944년 3월 하버드의 물리학 교수 케네스 베인브리지가 내폭형 핵폭탄의 실험을 기획하였다. 베인브리지는 실험장소로 알라모고르도 폭격연습장을 선정하였다.
1945년 7월 13일 “가제트”로 불린 실험용 폭탄이 30m 높이의 철탑에 설치되었다. 1945년 7월 16일 오전 5시 30분, 부시, 차드위크, 코난트, 파렐, 페르미, 그로브스, 로렌스, 오펜하이머, 톨만 등 맨해튼 계획의 주요 인물들이 지켜보는 가운데 최초의 핵폭발이 일어났다. 20 킬로톤의 TNT와 맞먹는 수준의 폭발이 일어나 직경 76m의 크레이터를 만들었고, 충격파는 반경 160Km에 달했다. 크레이터 안에는 고열로 인해 지표가 유리질로 변형되었다. 이 유리질은 트리니타이트라 불리게 되었다.
인력과 비용

1944년 6월 당시 맨해튼 계획에 고용된 인력은 약 129,000 명이었다. 이 가운데 84,500 명은 건설 노동자였고, 40,500 명은 설비의 운영, 1.800 명은 군사 인력이었다. 설비 건설이 끝난 1년 뒤 총 인력은 100,000 명이 되었으나, 이 가운데 군사 인력은 5,600명으로 늘었다. 전시였기 때문에 숙련 노동자를 확보하는 것은 매우 어려운 일이었다. 1943년 그로브스는 전시 인력 위원회로부터 특별히 노동자를 할당받았고, 1944년 3월 전시 생산 위원회와 전시 인력 위원회는 맨해튼 계획을 인력 공급 우선 순위로 배정하였다.
맨해튼 계획의 과학 고문이었던 톨만과 코난트는 계획에 참여하는 과학자 목록을 관장하였다. 참여자 명단이 확정되면 그로브스가 대학이나 기업에 근무하고 있는 해당 과학자에게 개별적으로 편지를 발송해 전쟁 수행과 관련된 특별한 업무에 참여할 의사가 있는지 물었다. 숙련된 인적 자원의 주요 공급처는 군대였다. 특히 육군 특수 훈련 프로그램이 이러한 인력 공급을 담당하였다. 또한, 방사선학 학회와 같은 교수 협회도 맨해튼 계획에 참여하였다.
1945년 12월 미국 국가 안전 위원회가 밝힌 바에 따르면, 1943년부터 1945년 사이에 맨해튼 계획에 참여한 인원가운데 62명이 사망하고 3,879명이 장애를 겪게 되었다. 이 가운데 62%는 사기업에서 발생한 것이었다.
아래의 표는 1945년 12월 31일 결산한 맨해튼 계획의 비용이다.
| 지역 | 비용 (1945년 미국 달러) |
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오크리지: $1,188,352,000
헨포드: $390,124,000
특수 재료 운용: $103,369,000
로스앨러모스: $74,055,000
연구개발: $69,681,000
정부 간접비: $37,255,000
중수 생산 설비: $26,768,000
합계: $1,889,604,000
정보전 > 보안

맨해튼 계획은 추축국, 특히 나치 독일에 정보가 누설되는 것을 방지하기 위해 엄밀한 기밀을 유지한 가운데 진행되었다. 나치 독일 역시 핵무기 개발 계획을 추진하고 있었기 때문이었다. 또한 방해공작에 대한 대비도 상시적으로 이루어졌다. 장비 고장이 있을 때에는 이것이 방해공작에 의한 것은 아닌지 조사하곤 하였다. 작업 인원의 실수나 부주의에 의한 문제라고 여겨지는 것도 주축국의 방해 공작이 아니라고 확신할 수는 없었다. 1945년 3월 10일에는 일본의 화염 열기구 공격으로 전력선이 끊어지는 사건이 있었다. 이 사건으로 헨포드의 반응로 가동이 잠시 중단되었다.
관련 인원이 매우 많았기 때문에 보안 유지는 어려운 일이었다. 계획의 보안 유지를 위해 방첩대가 운용되었다. 1943년, 소련이 맨해튼 계획의 기술을 빼내려 한다는 점이 확실해졌다. 서부 방위 사령부 소속의 방첩대에 근무하던 보리스 T. 패쉬 소령은 오펜하이머의 추천으로 버클리 대학교의 방사선연구소에서 근무하던 하콘 체발리어가 소련에게 정보를 전달했다는 것을 적발하였다. 소련에 가장 큰 정보를 넘긴 첩보원은 영국 측 요원으로 로스앨러모스에서 핵심 분야에 근무하던 클라우스 퍼치스였다. 클라우스 퍼치스의 간첩행위는 1950년에 폭로되었고, 이것은 미국, 영국, 캐나다 사이의 핵협력에 장애 요인으로 작용하였다. 이 외에도 헨리 골드, 데이비드 그린글래스, 에델 로젠버그와 줄리어스 로젠버그 등이 첩보원으로 밝혀졌다. 그러나, 조지 코바와 같은 다른 첩보원들은 전후에도 오랫동안 발각되지 않기도 하였다. 소련은 이렇게 모아진 정보들을 바탕으로 소비에트 핵폭탄 계획을 앞당길 수 있었다.
정보전 > 알소스 작전

이 부분의 본문은 알소스 작전입니다.
맨해튼 계획은 핵폭탄의 개발 임무뿐만 아니라 독일 핵 에너지 계획에 대한 정보를 수집하는 임무도 수행하였다. 미국은 일본은 우라늄 광석을 조달하지 못하여 핵 무기 개발은 못할 것이라 판단하였지만, 독일에 대해서는 독자적인 핵무기 개발이 임박했을 것이라 판단하고 있었으며 이에 대해 공포를 느끼고 있었다. 맨해튼 계획은 독일이 중수를 확보하는 것을 막고자 노르웨이 중수 사건을 일으켜 노르웨이의 중수 시설을 파괴하고 운반선을 침몰시켰다. 추축국의 핵무기 개발 정보를 탐지하고 방해하는 이와 같은 첩보 작전에는 미해군 정보국과 과학 연구개발국, 미육군 정보국인 G-2 등이 참여하였다. 맨해튼 계획의 첩보 활동 작전명은 알소스였는데, 이는 맨해튼 계획의 책임자인 그로브스의 성 그로브(영어: grove, 작은 숲)를 그리스어로 표기한 것이다.
원폭

이 부분의 본문은 히로시마와 나가사키의 원자 폭탄 투하입니다.
원폭 > 준비

1943년 11월 오하이오주의 라이트 필드에 주둔하고 있던 육군 항공 군수사령부에서 원폭을 위한 B-29 폭격기 부대가 창립되었다. 폭격부대의 작전명은 실버플레이트(영어: Silverplate)였다. 폭격 시험은 캘리포니아주의 에드워드 공군기지와 해군 항공 무기 시험소에서 실시되었다. 1944년 3월, 그로브스는 미국 공군의 전신인 미국 육군 항공대의 대장 헨리 H. 아놀드를 만나 목표까지 폭탄을 운반하여 폭격을 완수하는 것에 대해 논의하였다. 5.2m 길이의 틴 맨이나 직경이 150cm인 팻 맨을 운반할 수 있는 폭격기로는 영국의 아브로 랭커스터가 유일했지만, 그로브스의 요청으로 B-29 폭격기를 개조하여 폭격에 사용하기로 하였다. 루즈벨트는 독일에 폭격을 가하고자 하였지만 실행되기 전에 독일이 항복하였다.
1944년 12월 17일, 유타주 원도버 육군항공기지에서 제509 혼성대가 편성되었다. 이 이지는 네바다주 접경에 있었고 작전명은 킹맨, 또는 W-47 이라 불렸다. 이 부대에서 폭탄의 수송과 투하 준비가 이루어졌고 1945년 7월 준비가 완료되었다.
리틀 보이를 구성하는 부품들은 1945년 7월 16일 대부분 샌프란시스코에서 순양함 USS 인디애너폴리스(CA-35)에 실린 후, 7월 26일 티니안으로 운반되었다. 인디애너폴리스는 운송을 마친지 나흘 뒤에 일본군 잠수함에 의해 격침되었다. 이 때문에 우라늄-235를 포함한 나머지 부품들은 더글러스 DC-4 수송기를 통해 운반되었다. 팻 맨의 부품들은 두 개 분량이 준비되어 B-29에 실려 티니안으로 운반되었다. 맨해튼 지구와 미육군항공대는 고쿠라, 히로시마, 니가타, 교토 등을 폭격 예정지로 선정하였고, 이 가운데 히로시마와 교토를 최종 선정하였다. 그러나 그로브스는 교토가 폭격 실패 위험이 높다고 판단하고 보다 성공할 수 있는 나가사키로 교체하였다.
원폭 > 폭격

포츠담 회담에서 해리 S. 트루먼은 트리니티 실험이 성공한 것을 밝혔다. 트루먼은 소련의 지도자 이오시프 스탈린에게 미국이 새로운 강력한 무기를 보유하게 되었다고 별다른 자세한 내용을 밝히지 않은 채 언급하였다. 이것은 미국과 소련 사이에 핵폭탄에 대한 최초의 논의였다. 하지만, 이 시점에서 스탈린은 첩보원을 통해 미국의 핵 실험 성공을 알고 있었다. 일본이 포츠담 선언을 거부하자 일본에 대한 원폭은 기정사실이 되었다.
1945년 8월 6일 폴 티베츠는 제393 폭격대 소속 B-29 에놀라 게이에 리틀 보이를 탑재하고 출격하였다. 선장은 중간에 공격을 당할 가능성에 크게 우려하고 있었다. 중간에 공격당하면 어떻게 될지 누구도 몰랐기 때문이었다. 그는 일본 육군의 주요 집결지이자 승선지였던 히로시마를 폭격하라는 명령을 받았다. 폭격이 여의치 않을 경우 대체할 폭격지는 고쿠라와 나가사키였다. 위험을 최소화하기 위해 원자 폭탄은 운송 중에 최종 조립되었다. 히로시마에 떨어진 리틀 보이가 폭발하자 530m에 달하는 구름 기둥이 솟아올랐다. 폭발력은 13킬로 톤의 TNT에 상응하는 것이었다. 12Km2 지역이 완전히 파괴되었고, 약 7만 명에서 8만 명이 폭발 당시 사망하였다. 부상자 역시 약 7만 명에 달했다.
1945년 8월 9일 아침 B-29 박스카에 찰스 W. 스위니 소령이 올랐다. 그는 팻 맨을 탑재하고 이륙하였다. 이륙 당시 B-29에 탑승했던 사람들 중 폭탄이 무엇인지 아는 사람은 로스앨러모스에서 폭탄의 위력을 보고하기 위해 온 과학자 하나였다. 다른 승무원들은 가장 위력이 센 폭탄이라고만 알고 있었다. 팻 맨은 조립이 완료된 상태에서 탑재되었다. 첫 번째 목표는 고쿠라였지만 구름 낀 날씨 때문에 시계가 좋지 않아 대체 폭격지인 나가사키에 팻 맨을 투하하였다. 폭격 장소의 또 다른 이유는 나가사키가 거의 폭격이 이루어지지 않아 폭탄의 위력을 알 수 있었기 때문이다. 폭발력은 21킬로 톤의 TNT와 상응하였고 나가사키는 전체 시 면적의 약 44%가 파괴되었다. 폭발 당시 사망자는 3만5천여 명이었고 6만여 명이 부상당했다.
그로브스는 제3의 폭탄을 8월 19일 투하하기로 계획하여 두었다. 이미 두 발의 팻 맨의 조립이 완료되어 있었다. 그러나, 일본이 무조건 항복함에 따라 실제 폭격은 이루어지지 않았다. 항복할 당시 한 일본 관리는 '만일 원자폭탄이 떨어지지 않았다면 우리는 항복의 이유를 찾는 데에 엄청난 노력을 했어야만 했다.'라는 말을 남겼다.
히로시마와 나가사키에 대한 폭격이 반드시 필요하였는지에 대해서는 역사학자 사이에 논란이 있다. 이른바 “원자 외교”가 아니었더라도 소련은 이미 일본에 대한 선전포고를 할 것이었기 때문이다. 하워드 진은 《냉전과 대학》에서 미국의 원폭은 도덕적으로나 군사적으로 전혀 정당하지 않으며 전후 소련과의 경쟁에서 우위를 점하기 위한 것이었다고 비판하고 있다.
전후

폭격이 예정되자 그로브스는 헨리 디월프 스미스에게 경과 보고 작성을 지시한다. 1945년 8월 12일 스미스 보고서로 널리 알려진 〈원자력 에너지의 군사적 사용〉이 배포되었다. 그로브스와 니콜스는 자원 공급 수훈자에게 수여하는 육군-해군 E 포상식에서 수상자 대표로 수상하였다.
헨포드의 반응로들은 위그너 효과라고 불리는 중성자 포획 현상으로 오염되어 독성을 띄게 되었고 이 때문에 반응로 B, D, F가 폐쇄되었다. 1945년 9월, 폭탄을 제작한 Z 분과는 뉴멕시코 주의 옥스날드 기지로 이전되었고, S-50 과 Y-12에 있던 알파 트랙은 폐쇄되었다. 알파 트렉의 작업성은 여전히 좋았지만, K-25를 대체하여 건설된 K-27에 호환되지 않았기 때문이다.
핵무기 개발을 위한 대체 부지를 찾을 수 없어서 로스앨러모스는 보다 간단하고 안전한 핵폭탄의 개발을 위한 업무를 계속하였다. 하지만, 오펜하이머는 캘리포니아 대학교로 복귀하였고, 그로브스를 대신하여 노리스 브라드버리가 책임자로 임명되었다. 브라드버리는 그 후 25년간 핵무기 개발 책임자로 근무하였다.
사용되지 않은 두 발의 팻 맨은 비키니 환초로 운반되어 전함에서 핵무기를 사용하는 것을 실험하기 위한 크로스로즈 작전에 투입되었다. 이 가운데 한 발은 1946년 7월 비키니 핵 실험에서 수중 폭발되었다.
맨해튼 계획에 참여하였던 코난트, 보흐, 부시 등은 이후 냉전 시대에 있었던 핵무기 경쟁에 참여하여 핵무기를 개발하였다. 맨해튼 계획은 1946년 12월 31일 공식적으로 종료되었으나, 군사 부문인 맨해튼 지구는 1947년 8월 15일까지 유지되었다.
주해

↑  원심 분리가 실패한 이유는 우라늄-235와 우라늄-238의 원자량 차이가 너무 작기 때문이었다.
↑  FDR은 프랭클린 D. 루스벨트의 이니셜이다.
↑  트로이 온스는 귀금속의 무게를 재는데 많이 쓰이는 야드파운드법 단위이다. 1 트로이 온스는 약 31.1034768 g이다. 6천 톤은 약 2억 트로이 온스가 된다. 재무성 차관은 너무나 엄청난 양의 은을 달라고 하자 놀란 자신의 심정을 이렇게 표현한 것이다. 2011년 7월 현물 거래 기준 국제 은 시세는 1 트로이 온스 당 약 36.23 달러였고, 이 가격대로라면 6천 톤은 72억 4천6백만 달러에 해당한다.
↑  우라늄-235의 자연 반감기는 약 7억 380만년이다.
같이 보기

알소스 미션(영어판)
베르너 하이젠베르크
베르너 폰 브라운
V-2 로켓
1940년 캘리포니아 대학교 버클리에서 회동 중인 어니스트 로렌스, 아서 콤프턴, 배너버 부시, 제임스 코넌트, 칼 캄프턴, 알프레드 리 루미스
1942년 7월에 그려진 핵폭탄 디자인
1946년 5월 1일 당시 맨해튼 계획 조직도
1945년 트리니티 실험 현장을 다시 찾은 로버트 오펜하이머와 레슬리 그로브스. 낙진 때문에 흰색 방제화를 신고 있다.
북아메리카에 있던 맨해튼 계획의 주요 연구·개발 장소
오크리치에 위치한 Y-12 우라늄 농축장의 모습. 1945년 5월 당시 클린턴 공장에 고용된 사람은 약 82,000명에 달했다.
로스앨러모스 연구소에 모인 맨해튼 계획에 참가한 물리학자들. 1946년 촬영. 왼쪽부터 노리스 브라드버리, 존 먼레이, 엔리코 페르미, J. M. B 켈로그. 두 번째 열 왼쪽은 로버트 오펜하이머, 오른쪽은 리처드 페인먼이다.
우라니나이트는 대개 산화우라늄으로 구성되어 있는 우라늄 광석이다.
오크리지와 클린턴 공장
오크리지 Y-12 시설에 설치된 타원형 가속기 트랙, 자이언트 알파로 불렸다.
Y-12 설비에서 칼루트론을 조정하던 오퍼레이터들. 맨 앞에 앉아 있는 여성인 클래디스 오웬스는 자신이 하는 일이 어떤 일의 일부인지 전혀 알지 못했고, 50년 뒤 설비를 다시 방문하여 이 사진에 붙은 설명을 보고서야 알게 되었다고 말했다.
오크리지 K-25 플랜트
S-50 플랜트는 오크리지의 발전소 옆에 서있는 어두운 색의 건물이었다.
포신형 원자 폭탄의 내부 구조. 탄환형의 뇌관이 농축우라늄으로 구성된 표적에 부딪혀 핵분열을 유발한다.
작업자가 우라늄 슬러지를 X-10 흑연 반응로에 집어넣고 있다.
1944년 6월에 촬영한 헨포드의 B-반응로
헨포드 지구의 지도.
앞 쪽에 틴 맨의 몸체가 보이고 그 뒤로 팻 맨의 몸체가 놓여 있다. 1945년 무렵 유타주 웬도버에서 촬영.
내폭형 핵폭탄
철탑 꼭대기에서 실험용 폭탄 “가제트”가 최종 조립되고 있다.
오크리지를 행진 중인 여군. 미육군 공병사령부의 마크와 D 라고 쓰인 깃발을 들고 있다.
오크리지에 걸려있던 보안 포스터. 엉클 샘이 세마리의 원숭이를 잡기 위해 모자를 벗고 소매를 걷어붙이고 있다. 그 밑으로 "여기서 본 것, 한 것, 들은 것은 당신이 나갈 때 모두 여기에 두어야 한다."는 표어가 적혀있다.
1945년 연합군 병사가 하이게르로흐에 있던 독일의 실험용 핵반응로를 살펴보고 있다.
실버플레이트 소속의 B-29 폭격기 스트레이트 플러쉬(영어: Straight Flush) 보안을 위해 꼬리에는 제444 폭격대의 문장을 그렸다.
리틀 보이가 일으키는 버섯 구름을 에놀라 게이에서 찰영한 사진
1945년 8월 9일 나가사키 상공에서 팻 맨(Fat Man)이 폭발한다.
1945년 10월 16일 로스앨러모스에서 진행된 육군-해군 E 포상식. 왼쪽부터 J. 로버트 오펜하이머, 알려지지 않은 인물, 알려지지 않은 인물, 케네스 니콜스, 레슬리 글로브스, 로버트 고든 스프롤, 윌리엄 스털링 페이슨스.
미국 대통령 해리 S. 트루먼이 1946년 제정된 원자력 에너지 법에 서명하고 있다.
굿바이 선언

| 굿바이 선언 |
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굿바이 선언의 유튜브 뮤직 비디오 섬네일.
Chinozo feat. FloweR의 싱글
The Deluge의 싱글
발매일: 2020년 4월 13일
포맷: 디지털 다운로드, 구독 서비스
녹음일: FloweR (보컬로이드)
장르: 보컬로이드 음악
길이: 2:52
송라이터: Chinozo
굿바이 선언 - 유튜브
〈굿바이 선언〉(일본어: グッバイ宣言 굿바이 센겐[*])은 일본의 보카로P인 Chinozo가 작사, 작곡한 노래이다. 2020년 4월 13일 유튜브와 니코니코 동화를 통해 처음 공개되었다. 4월 24일에는 구독 싱글 형식으로 발매되었다. 보컬 음원은 보컬로이드인 V flower를 사용하였다. 뮤직 비디오 일러스트는 아르세티카(アルセチカ)가 만들었다.
2020년 11월에 발매된 Chinozo의 앨범인 《The Deluge》에도 수록되었다.
인기와 비평

2021년 이후 TikTok 등지에서 〈굿바이 선언〉 악곡을 배경음악으로 쓴 핑거 텃팅 동영상으로 유행을 타기 시작했다. 빌보드 재팬이 발표하는 "틱톡 음악 랭킹"에서 2021년 2월 19일자로 1위를 차지했다. 그와 거의 비슷한 시기 유튜브의 MV 조회수는 천만회를 돌파했다. 2020년 11월 23일부터 2021년 5월 22일까지 집계한 빌보드 재팬의 틱톡 2021년 상반기 음악 랭킹에도 1위에 올라섰다.
2021년 5월 7일 방송된 TV 아사히의 뮤직 스테이션에 "다음에 브레이크할 아티스트를 안다! 앞서가는 차트 특집"에서 Ado의 〈웃세와〉와 함께 〈굿바이 선언〉이 소개되었다. 다음 달인 6월 2일자 공개된 신인 차트인 빌보드 재팬 히트시커 송에서 1위를 달성했고, 그 다음주차인 6월 9일에도 1위를 차지했다. 빌보드 재팬 핫 100에서 다운로드 송 67위, 스트리밍 송 50위를 기록하였다. 이 주 재팬 핫 100 종합 최고 순위인 56위를 기록하였다.
2021년 6월 기준 유튜브의 재생 횟수는 5,500만회를 기록하였고, 2022년 3월 기준 9천만회를 돌파하였다. 2021년 7월 7일에는 오리콘이 선정하는 "주간 Youtube 랭킹"에서 8위를 차지하였다. 2021년 8월 이후 유튜브의 보컬로이드 음악 중 요네즈 켄시의 모래의 행성을 넘고 총 재생수 1위를 달성하였다. 2021년 10월 25일에는 곡에서 영감을 얻은 동명의 소설도 발간되었다.
일본의 가수인 Sou는 〈굿바이 선언〉의 대유행에 대해 보컬로이드를 사용했으면서도 특유의 기계음이 너무 강하지 않으며, 일러스트가 좋았으며 동영상이 전체적으로 봤을 때 밸런스가 좋아 큰 인기를 얻었다고 평가하였다.
2022년 7월 27일, 유튜브 뮤직비디오 조회수가 보컬로이드곡으로는 최초로 1억 뷰를 돌파했다. 그와 동시에 본곡을 기반으로 만든 만화가 연재됨이 발표되었다.
개사, 커버 및 게임 수록

스에히로가리즈가 만든 〈굿바이 선언〉의 개사곡도 큰 인기를 얻었다.
2020년 7월 30일에는 작곡가인 Chinozo가 직접 커버한 셀프 커버곡도 공개하였다.
Afterglow의 미타케 란(사쿠라 아야네)과 토야마 카스미(아이미)가 커버한 곡이 2022년 1월 1일 리듬 게임 BanG Dream! Girls Band Party!에 수록되었다.
〈굿바이 선언〉 원곡은 리듬 게임인 태고의 달인과 그루브 코스터, KONAMI의 리듬 게임 비트매니아 IIDX 29 CastHour와 GITADORA에 수록되었다.
트랙 구성

굿바이 선언 (グッバイ宣言, 2:52)
연관 작품 > 소설

소설 《굿바이 선언》 시리즈는 고등학생을 주인공으로 한 청춘 스토리 소설로 2021년 10월 25일 첫 작품이 발매되었다. 발매 직후 컬처 컨비니언스 클럽의 월간 라이트 노벨 매출 순위에서 7개월 연속 베스트 20에 진출했으며 2022년 6월에는 10만부 판매를 돌파했다. 2022년 4월 발매된 속편인 〈셰마〉에서는 전작의 4년 후를 다루고 있다. 또한 2022년 10월에는 3번째 시리즈인 〈엘리트〉가 발매되었다.
《グッバイ宣言》(굿바이 선언, 작가: 三月みどり, 아티스트: アルセチカ, 원작 및 감수: Chinozo, 2021년 10월 25일, MF文庫J "KADOKAWA", ISBN 9784046808400)
《シェーマ》(셰마, KADOKAWA〈MF文庫J〉, 2022년 4월 25일, ISBN 978-4-04-681363-3)
《エリート》(엘리트, KADOKAWA〈MF文庫J〉, 2022년 10월 25일, ISBN 978-4-04-681830-0)
《TAMAYA》(타마야, 2023년 4월 25일, ISBN 978-4-04-682401-1)
《ショットガン・ナウル》(샷건 나우, 2023년 10월 25일, ISBN 978-4-04-682989-4)
《チーズ》(지즈, 2024년 4월 25일, ISBN 978-4-04-683543-7)
대한민국에서는 시리즈의 제 1권, 《굿바이 선언》만이 번역된 상태로, 디앤씨미디어 출판사에서 김덕진 번역가가 번역한 판본이 2023년 3월 10일 출간되었다.
연관 작품 > 만화

2021년 12월 아라타 이리 작가가 그린 굿바이 선언 만화판이 월간 코믹 전격 대왕에 연재를 시작한다고 발표했고, 2022년 7월 27일 발매된 9월호부터 연재되기 시작했다.
《グッバイ宣言　1》 (2023년 1월 27일 발매, ISBN 978-4-04-914838-1)
《グッバイ宣言　2》 (2023년 9월 26일 발매, ISBN 978-4-04-9152609)
《グッバイ宣言　3》 (2024년 6월 26일 발매, ISBN 978-4-04-915753-6)
연관 작품 > 보이스 드라마

2022년 8월 STUDIO koemee의 레이블인 "듣는 Anime"를 통해 보이스 드라마화가 결정되어 공개되었다.
같이 보기

웃세와 - 같은 해 인기를 끈 보컬로이드 작품
굿바이 선언 한국어판 표지
하코다테 라이너

| 하코다테 라이너 はこだてライナー |
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733계 전동차로 구동되는 하코다테 라이너와 하코다테 산.
개요
국가:  일본
종류: 보통열차, 쾌속열차
현황: 운행중
지역: 홋카이도
기간: 2016년 3월 26일 ~ 운행 중
노선
기점: 하코다테역 (홋카이도 하코다테시)
종점: 신하코다테호쿠토역 (오시마 지청 호쿠토시)
운행 노선: 하코다테 본선
세부 정보
철도 차량: 홋카이도여객철도 733계 1000번대 전동차 (하코다테 운수소)
궤간: 1,067 mm (협궤)
전철화: 교류 20,000 V / 50 Hz
하코다테 라이너(일본어: はこだてライナー 하코다테 라이나[*])는 홋카이도여객철도(JR 홋카이도)가 하코다테 본선의 하코다테역 ~ 신하코다테호쿠토역 간에 운행하는 보통 및 쾌속열차의 명칭이다.
개요

2016년 3월 26일, 홋카이도 신칸센의 신아오모리역 ~ 신하코다테호쿠토역 구간이 개업함에 따라 하코다테역과 신하코다테호쿠토역을 잇는 '신칸센 엑세스(연락) 열차'로 운행을 시작했다.
개요 > 열차명

2014년 11월 20일부터 12월 22일까지 일반 공모를 한 후에 결정되었다. 선정 이유로는 공모 순위 1위인 것과 목적지인 '하코다테'와 '라이너'를 합친 명칭이며, 친절하고 알기 쉽게 함이 이유이다.
개황

하코다테역 ~ 신하코다테호쿠토역 사이를 운행하는 정기열차로, 16왕복 32편으로 설정되어 있으며, 아침의 상행 시발 열차와 심야의 하행 마지막 열차를 제외한 모든 열차가 신칸센 하야부사, 하야테와 연결된다. 그 중 하행 6편, 상행 7편은 쾌속열차로 운행된다. 단, 골든 위크 등 사람이 많이 몰리는 기간에는 임시 쾌속열차가 최대 3왕복 증편된다(홋카이도 신칸센 개업 직후 때도 그랬다).
정차역

( ) 표기한 역은 보통열차만 정차하는 역.
같이 보기

홋카이도 신칸센
↑  時刻表（北海道・東北新幹線、特急スーパー北斗/北斗、はこだてライナー）(시간표(홋카이도 · 도호쿠 신칸센, 특급 슈퍼 호쿠토/호쿠토, 하코다테 라이너)) 보관됨 2016-03-22 - 웨이백 머신 - JR 홋카이도 · 홋카이도 신칸센 스페셜 홈페이지