Ernest Lawrence
İkinci Dünya Savaşı ve Manhattan Projesi > Radyasyon Laboratuvarı

İkinci Dünya Savaşı Avrupa'da patlak verdiğinde Lawrence askeri projelerde çalışmaya koyuldu. MIT Radyasyon Laboratuvarı'ndaki, Amerikan fizikçilerin Oliphant'ın İngiltere'deki takımı tarafından icat edilen çukur magnetronu geliştirdikleri yer, çalışanlara yardım etti. Güvenlik sebeplerinden dolayı yeni laboratuvarın adı Lawrence'ın Berkeley'deki laboratuvarından kasti olarak kopyalandı. Ayrıca Alman denizaltılarını saptamak için teknik geliştirme amacı ile sualtı ses laboratuvarlarındaki çalışanlarla birlikte çalışmaya koyuldu. Bu sırada Berkeley'deki siklotronlarla ilgili iş yürümeye devam etti. Aralık 1940'ta Glenn T. Seaborg ve Emilio Segre 60 inçlik siklotronla ağır hidrojen içeren yeni bir element, neptünyum-238 ile uranyum-238 bombardıman ettiler. Plutonyumun keşfini İkinci Dünya Savaşının ertesi yılına kadar sır olarak tuttular. Bunun nedeni keşiften sonra izotoplarından birinin, plütonyum-239, nükleer füzyon olması koşulunda atom bombasında kullanılabileceği saptanmasıydı.
Lawrence, Segre'ya araştırma asistanı- bir element keşfeden biri için oldukça düşük bir pozisyon- olarak altı ay için ayda 300 Amerikan Doları alacak şekilde iş teklifinde bulundu. Fakat Lawrence Segre'nin hukuksal açıdan Kaliforniya'da kalması gerektiğini öğrendiğinde aylık ücretini 116 Amerikan Dolarına düşürdü. Kaliforniya Üniversitesi vekili Segre'nın çalışma iznini kendi ulusuna olmasını sonlandırdığında Lawrence Segre'yi yarı zamanlı ders veren olarak Rockefeller Kuruluşunun maaşını ödemesi ile işe aldı. Benzer bir durum doktora öğrencilerinden olan Chien-Shiung Wu, Çinli ve Kenneth Ross MacKenzie, Kanadalı, için de mezun olduklarında yapıldı.
Eylül 1941'de Oliphant, Lawrence ile one yeni 184 inç (4,7 metre) siklotronun olduğunu gösterdikleri yer olan Berkeley'deki Oppenheimer'da buluştu. Oliphant dönüşünde Amerikalıları İngiliz MAUD Komitesi yönergelerini, atom bombası gelişiminde desteklenen program, takip etmedikleri için görevden aldı. Lawrence çoktan uranyum—235in uranyum-238'den yarılanabilir izotop ayrıştırma problemi, işlem günümüzde [[uranyum zenginleştirilmesi olarak bilinmektedir, üzerinde düşünmüştü. İki izotop da neredeyse aynı kimyasal özelliklere sahip olduğu için uranyum izotoplarını ayırmak zordu ve sadece kesin açıdan küçük kütle farkını kullanarak ayırmak mümkündü. Bu izotopları kütle spektrometresi ile ayırmak Oliphant'ın 1934 yılında lityum ile öncelik ettiği bir teknikti.
Lawrence eski 37 inçlik siklotronunu dev kütle spektrometresine dönüştürdü. Kendi önergesi ile Manhattan Projesinin direktörü Brigadier General Leslie R. Groves, Jr. New Meksika'daki Los Alamos Laboratuvarının başına atandı. Radyasyon Laboratuvarı elektromanyetik uranyum zenginleştirme işlemini geliştirirken Los Alamos Laboratuvarı atom bombaları tasarladı ve yaptı. Radyasyon Laboratuvarı gibi o da Kaliforniya Üniversitesi tarafından yönetiliyordu.
Elektromanyetik izotop ayırmada kalütronlar, iki laboratuvar gerecinin hibriti, olarak adlandırılan cihaz, kütle spektrometresi ve siklotron gibi cihazlar kullanıldı. İsmi "Kaliforniya Üniversitesi siklotronları”ndan türedi. Aralık 1943'te Lawrence'ın takımı Berkeley'de Oliphant'ın da dahil olduğu 29 bilim insanı tarafından desteklendi.
Elektromanyetik işlemde manyetik alan yüklü parçacığı kütleye göre saptırdı. İşlem ne bilimsel açıdan iyi ne de endüstriyel açıdan etkiliydi. Gaz hal difüzyonu fabrikası ya da nükleer reaktör ile karşılaştırınca elektromanyetik ayırma işlemi fabrikası daha fazla nadir bulunan materyal harcayacak, yürütmek için daha fazla işçi gücü gerektirecek ve inşası için daha fazla ücret gerektirecekti. Yine de kanıtlanmış teknolojiye dayandığı ve bunun sonucunda riski azalttığı için işlem onaylandı. Ayrıca aşamalar halinde inşa edilebilirdi ve böylece hızla endüstriyel kapasiteye ulaşılabilirdi.