مشروع مانهاتن

wr qZ na jm dP Dq jo IE gj ie NQ vd qJ Tq rZ tr Ga bL uT

كان مشروع مانهاتن هو الاسم الرمزي للجهود التي قادتها الولايات المتحدة لتطوير سلاح نووي وظيفي خلال الحرب العالمية الثانية. أثار الإنشاء المثير للجدل والاستخدام النهائي للقنبلة الذرية بعضًا من العقول العلمية الرائدة في العالم ، بالإضافة إلى الجيش الأمريكي - وقد تم تنفيذ معظم العمل في لوس ألاموس ، نيو مكسيكو ، وليس في مدينة نيويورك التي من أجلها كان اسمه في الأصل. بدأ مشروع مانهاتن استجابةً للمخاوف من أن العلماء الألمان كانوا يعملون على سلاح باستخدام التكنولوجيا النووية منذ الثلاثينيات - وأن أدولف هتلر كان مستعدًا لاستخدامه.

أمريكا تعلن الحرب

تم تشكيل الوكالات التي أدت إلى مشروع مانهاتن لأول مرة في عام 1939 من قبل الرئيس فرانكلين روزفلت ، بعد أن أفاد عملاء المخابرات الأمريكية أن العلماء الذين يعملون لدى أدولف هتلر كانوا يعملون بالفعل على سلاح نووي.

في البداية ، أنشأ روزفلت اللجنة الاستشارية لليورانيوم ، وهي فريق من العلماء والمسؤولين العسكريين مكلفين بالبحث عن دور اليورانيوم المحتمل كسلاح. بناءً على نتائج اللجنة ، بدأت الحكومة الأمريكية في تمويل البحث الذي أجراه إنريكو فيرمي وليو زيلارد في جامعة كولومبيا ، والذي ركز على فصل النظائر المشعة (المعروف أيضًا باسم تخصيب اليورانيوم) والتفاعلات النووية المتسلسلة.

تم تغيير اسم اللجنة الاستشارية لليورانيوم في عام 1940 إلى لجنة أبحاث الدفاع الوطني ، قبل أن يتم تغيير اسمها في النهاية إلى مكتب البحث العلمي والتطوير (OSRD) في عام 1941 وإضافة فيرمي إلى قائمة أعضائها.

في نفس العام ، بعد الهجوم الياباني على بيرل هاربور ، أعلن الرئيس روزفلت أن الولايات المتحدة ستدخل الحرب العالمية الثانية وتتحالف مع بريطانيا العظمى وفرنسا وروسيا لمحاربة الألمان في أوروبا واليابان في مسرح المحيط الهادئ.

انضم سلاح المهندسين بالجيش إلى OSRD في عام 1942 بموافقة الرئيس روزفلت ، وتحول المشروع رسميًا إلى مبادرة عسكرية ، مع قيام العلماء بدور داعم.

بدأ مشروع مانهاتن

شكلت OSRD منطقة مانهاتن الهندسية في عام 1942 ، وأقامتها في حي مدينة نيويورك الذي يحمل نفس الاسم. تم تعيين العقيد بالجيش الأمريكي ليزلي آر غروفز لقيادة المشروع.

كان فيرمي وزيلارد لا يزالان منشغلين بأبحاث حول التفاعلات النووية المتسلسلة ، وهي العملية التي تنفصل فيها الذرات وتتفاعل ، الآن في جامعة شيكاغو ، ونجحت في تخصيب اليورانيوم لإنتاج اليورانيوم 235.

في غضون ذلك ، كان علماء مثل جلين سيبورج يُنتجون عينات مجهرية من البلوتونيوم النقي ، وكانت الحكومة الكندية والمسؤولون العسكريون يعملون في أبحاث نووية في عدة مواقع في كندا.

في 28 ديسمبر 1942 ، أذن الرئيس روزفلت بتشكيل مشروع مانهاتن لدمج هذه الجهود البحثية المختلفة بهدف تسليح الطاقة النووية. تم إنشاء مرافق في مواقع نائية في نيو مكسيكو وتينيسي وواشنطن ، وكذلك مواقع في كندا ، لإجراء هذا البحث والاختبارات الذرية ذات الصلة.

روبرت أوبنهايمر والمشروع Y

كان عالم الفيزياء النظرية ج.روبرت أوبنهايمر يعمل بالفعل على مفهوم الانشطار النووي (جنبًا إلى جنب مع إدوارد تيلر وآخرين) عندما تم تعيينه مديرًا لمختبر لوس ألاموس في شمال نيو مكسيكو عام 1943.

تم إنشاء مختبر لوس ألاموس - الذي كان يُعرف بإنشائه باسم المشروع Y - رسميًا في 1 يناير 1943. المجمع هو المكان الذي تم فيه بناء واختبار قنابل مشروع مانهاتن الأولى.

في 16 يوليو 1945 ، في منطقة صحراوية نائية بالقرب من ألاموغوردو ، نيو مكسيكو ، تم تفجير أول قنبلة ذرية بنجاح - اختبار ترينيتي - مما أدى إلى تكوين سحابة فطر هائلة يبلغ ارتفاعها حوالي 40.000 قدم وبداية العصر الذري.

طور العلماء الذين يعملون تحت قيادة أوبنهايمر نوعين متميزين من القنابل: تصميم يعتمد على اليورانيوم يسمى "الصبي الصغير" وسلاح يعتمد على البلوتونيوم يسمى "الرجل السمين". مع وجود كلا التصميمين في الأعمال في لوس ألاموس ، أصبحا جزءًا مهمًا من استراتيجية الولايات المتحدة التي تهدف إلى إنهاء الحرب العالمية الثانية.

مؤتمر بوتسدام

مع تكبد الألمان خسائر فادحة في أوروبا والاقتراب من الاستسلام ، كان الإجماع بين القادة العسكريين الأمريكيين في عام 1945 هو أن اليابانيين سيقاتلون حتى النهاية المريرة ويفرضون غزوًا واسع النطاق للأمة الجزيرة ، مما أدى إلى خسائر كبيرة في كلا الجانبين.

في 26 يوليو 1945 ، في مؤتمر بوتسدام في مدينة بوتسدام المحتلة بألمانيا ، وجهت الولايات المتحدة إنذارًا نهائيًا لليابان - الاستسلام بموجب الشروط الموضحة في إعلان بوتسدام (الذي دعا ، من بين أحكام أخرى ، اليابانيين إلى تشكيل حكومة جديدة ديمقراطية وسلمية) أو مواجهة "الدمار الفوري والمطلق".

نظرًا لأن إعلان بوتسدام لم يقدم أي دور للإمبراطور في مستقبل اليابان ، لم يكن حاكم الدولة الجزيرة على استعداد لقبول شروطه.

هيروشيما وناجازاكي

في غضون ذلك ، حدد القادة العسكريون لمشروع مانهاتن هيروشيما باليابان كهدف مثالي لقنبلة ذرية ، نظرًا لحجمها وحقيقة عدم وجود أسرى حرب أمريكيين معروفين في المنطقة. تم اعتبار عرض قوي للتكنولوجيا المطورة في نيو مكسيكو ضروريًا لتشجيع اليابانيين على الاستسلام.

مع عدم وجود اتفاقية استسلام ، في 6 أغسطس 1945 ، أسقطت طائرة قاذفة إينولا جاي قنبلة "ليتل بوي" التي لم يتم اختبارها بعد على ارتفاع 1900 قدم فوق هيروشيما ، مما تسبب في دمار وموت غير مسبوقين على مساحة خمسة أميال مربعة. بعد ثلاثة أيام ، مع إعلان عدم الاستسلام ، في 9 أغسطس / آب ، ألقيت قنبلة "فات مان" فوق ناغازاكي ، موقع مصنع لبناء الطوربيد ، ودمرت أكثر من ثلاثة أميال مربعة من المدينة.

قتلت القنبلتان مجتمعتان أكثر من 100000 شخص ودمرت المدينتين اليابانيتين بالأرض.

أبلغ اليابانيون واشنطن ، التي كانت بعد وفاة روزفلت تحت القيادة الجديدة للرئيس هاري ترومان ، بنيتهم الاستسلام في 10 أغسطس ، واستسلموا رسميًا في 14 أغسطس 1945.

تراث مشروع مانهاتن

مع تطوير الأسلحة المصممة لإنهاء الحرب العالمية الثانية كمهمتها المعلنة ، من السهل التفكير في أن قصة مشروع مانهاتن تنتهي في أغسطس ، 1945. ومع ذلك ، هذا بعيد كل البعد عن الواقع.

بعد نهاية الحرب ، شكلت الولايات المتحدة هيئة الطاقة الذرية للإشراف على الجهود البحثية المصممة لتطبيق التقنيات التي تم تطويرها في إطار مشروع مانهاتن في مجالات أخرى.

في نهاية المطاف ، في عام 1964 ، وضع الرئيس آنذاك ليندون جونسون حداً لاحتكار الحكومة الأمريكية للطاقة النووية من خلال السماح بالملكية الخاصة للمواد النووية.

أصبحت تقنية الانشطار النووي التي أتقنها مهندسو مشروع مانهاتن منذ ذلك الحين أساسًا لتطوير المفاعلات النووية ، ومولدات الطاقة ، بالإضافة إلى الابتكارات الأخرى ، بما في ذلك أنظمة التصوير الطبي (على سبيل المثال ، آلات التصوير بالرنين المغناطيسي) والعلاجات الإشعاعية لمختلف أشكال سرطان.

مصادر

مانهاتن: الجيش والقنبلة الذرية. مركز الجيش الأمريكي للتاريخ العسكري.
مشروع مانهاتن - قصته. وزارة الطاقة الأمريكية: مكتب المعلومات العلمية والتقنية.
ليو زيلارد ، إشارة مرور وشريحة من التاريخ النووي. Scientific American.
روبرت أوبنهايمر (1904-1967). الأرشيف الذري.

مشروع مانهاتن للموارد التاريخية

طوّرت وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) وأتاحت للجمهور مجموعة واسعة من الموارد التاريخية المطبوعة والمتصلة بالإنترنت والشخصية لمشروع مانهاتن. وتشمل هذه التواريخ والمواقع الإلكترونية والتقارير ومجموعات الوثائق والمعارض والجولات.

تاريخ وزارة الطاقة لمشروع مانهاتن: تشمل التواريخ التي تنتجها الدائرة مشروع مانهاتن، والذي يوفر نظرة عامة موجزة ، والأطول ، في 100 صفحة (بما في ذلك "معرض الصور" المكون من 35 صفحة) مشروع مانهاتن: صنع القنبلة الذرية. هذه الحسابات غير الفنية والقابلة للقراءة بشكل كبير موجهة نحو القارئ العام. نُشرت عام 1962 ، العالم الجديد ، 1939-1946، كان أول مشروع رئيسي في تاريخ مانهاتن. كمجلد 1 من المسؤول تاريخ هيئة الطاقة الذرية سلسلة، العالم الجديد استخدمت كلاً من مواد المصدر غير المصنفة والتي لا تزال سرية وكشفت الكثير مما لم يتم الكشف عنه في السابق. العالم الجديد ومركز الجيش الأمريكي للتاريخ العسكري مانهاتن: الجيش والقنبلة الذرية صدر في عام 1985 لا تزال أفضل الحسابات المنشورة تفصيلا لمشروع مانهاتن ومتاحة في المكتبات الكبرى.

في يوليو 2013 ، تم إطلاق القسم مشروع مانهاتن: الموارد، وهو تعاون مشترك قائم على الويب بين مكتب التصنيف التابع للإدارة وبرنامج التاريخ التابع لها. تم تصميم الموقع لنشر المعلومات والوثائق المتعلقة بمشروع مانهاتن لجمهور عريض بما في ذلك العلماء والطلاب وعامة الناس. مشروع مانهاتن: الموارد يتكون من جزئين: 1) مشروع مانهاتن: تاريخ تفاعلي، وهو سجل لمواقع الويب مصمم لتقديم نظرة عامة غنية بالمعلومات وسهلة القراءة وشاملة عن مشروع مانهاتن ، و 2) تاريخ منطقة مانهاتن، وهو عبارة عن تاريخ مصنف متعدد المجلدات بتكليف من الجنرال ليزلي غروفز في نهاية الحرب والذي جمع قدرًا هائلاً من المعلومات في شكل منهجي ومتوفر بسهولة وشمل شروحًا موسعة وجداول إحصائية ومخططات ورسومات هندسية وخرائط وصور فوتوغرافية. جميع المجلدات الـ 36 الخاصة بـ تاريخ منطقة مانهاتن، رفعت عنها السرية ورفعت عنها السرية مع التنقيحات ، يتم توفير النص الكامل لها على الإنترنت.

تاريخ موقع مشروع مانهاتن: يمكن العثور على مصادر إضافية للمعلومات حول مشروع مانهاتن في المواقع التالية التي تستضيفها المواقع الميدانية والمختبرات التابعة للإدارة: مختبر لوس ألاموس الوطني تاريخنا، مجمع Y-12 للأمن القومي تاريخ Y-12، وموقع تاريخ مختبر أوك ريدج الوطني ، وموقع هانفورد تاريخ هانفورد. بالتزامن مع افتتاح منتزه مانهاتن التاريخي الوطني في 10 نوفمبر 2015 ، أطلقت الإدارة موقع المتحف الافتراضي K-25.

صور مشروع مانهاتن: توفر وزارة الطاقة الوصول إلى مجموعة متنوعة من صور مشروع مانهاتن من خلال موقعها على فليكر.

سجلات مشروع مانهاتن: تواصل الوزارة نشر التقارير والوثائق المتعلقة بمشروع مانهاتن التي رفعت عنها السرية على موقع OpenNet الخاص بها. تتضمن قاعدة البيانات القابلة للبحث هذه مراجع ببليوغرافية لجميع الوثائق التي تم رفع السرية عنها وإتاحتها للجمهور بعد 1 أكتوبر 1994. يمكن الاطلاع على بعض الوثائق بنص كامل. يمكن الوصول إلى مجموعة سجلات مشروع مانهاتن غير السرية والتي رفعت عنها السرية في إدارة المحفوظات والسجلات الوطنية (NARA). جاءت السجلات الإدارية الأساسية لمنطقة مانهاتن الهندسية (MED) من أوك ريدج ، تينيسي ، وتم نقلها إلى المنطقة الجنوبية الشرقية التابعة لـ NARA الواقعة في أتلانتا ، جورجيا. يوجد أيضًا في أتلانتا قسم العمليات MED غير المصنف / الذي رفعت عنه السرية وسجلات أوك ريدج الأخرى. تم إرسال سجلات MED المصنفة إلى مقر NARA (المحفوظات II في College Park).

مشروع مانهاتن - التاريخ

لم ينطلق مشروع مانهاتن فقط في الأحداث التي من شأنها أن تعزز نتيجة الحرب العالمية الثانية. غيّر مشروع مانهاتن أيضًا الطريقة الكاملة لخوض الحرب إلى الأبد. كما ساهمت في تغيير كامل في التموضع العالمي للقوى العظمى ، ستكون القوى العظمى وحلفائها.

بالطبع ، كان الهدف الأصلي لمشروع مانهاتن (1942-1945) هو إنهاء الحرب العالمية الثانية. بينما كان هذا هو الهدف ، لم يدرك حتى أولئك الذين هم في قلب المشروع حقًا كيف سيغيرون ويشكلون التاريخ إلى الأبد من خلال تحقيقهم الناجح لهدفهم: تطوير وإنشاء أسلحة ذرية وظيفية.

انقسام الذرة

في ثلاثينيات القرن الماضي ، تم اكتشاف أن الذرة يمكن أن تنقسم فيما يعرف بعملية الانشطار. في عام 1939 ، كان العشرات من العلماء الأمريكيين يبحثون عن طرق يمكن من خلالها تسخير هذه العملية للأغراض العسكرية. ومن المفارقات أن العديد من العلماء الذين سيعملون في هذا المشروع كانوا أوروبيين منقولين حديثًا هربوا من الأنظمة الفاشية في أوروبا. هؤلاء العلماء يكرسون حياتهم الآن لهزيمة هذه الأنظمة.

المراحل الأولى من المشروع

كانت الخطوة الرئيسية الأولى فيما سيصبح في النهاية مشروع مانهاتن عندما التقى العالم إنريكو فيرمي في عام 1939 بممثلين من وزارة البحرية. بعد فترة وجيزة في صيف عام 1939 ، طُلب من المفكر الأسطوري ألبرت أينشتاين تقديم عرض تقديمي إلى الرئيس آنذاك فرانكلين دي روزفلت. في العرض التقديمي ، أظهر أينشتاين أن هناك إمكانات عسكرية هائلة في إطلاق تفاعل تسلسلي انشطاري لا يمكن السيطرة عليه تمامًا. إذا تم تسخيره بشكل فعال ، يمكن استخدام هذا التفاعل المتسلسل لإنشاء سلاح لم يسبق له مثيل على الأرض من قبل.

تقدمت المرحلة الأولى من المشروع إلى الأمام في أوائل عام 1940. وكانت الميزانية الأصلية عبارة عن منحة قدرها 6000 دولار لتمويل البحث. على مدار ما يقرب من عامين ، كانت النتائج واعدة وبدأ مكتب البحث العلمي والتطوير في الإشراف على المشروع في 6 ديسمبر 1941.

دخلت الولايات المتحدة الحرب العالمية الثانية في عام 1941 ، وسيتم نقل البحث المتعلق بالمشروع (الذي لم يذكر اسمه بعد) إلى وزارة الدفاع. (سميت آنذاك بقسم الحرب) وكان سبب هذه الخطوة هو أن المواهب الأكثر تفوقًا في البحث والتطوير والعلوم كانت تعمل في الدفاع. لذلك ، كان يعتقد أنه يمكن تحقيق أكبر تقدم إذا اتخذ هؤلاء المحترفون أنفسهم نهجًا عمليًا مباشرًا في البحث عن الأسلحة.

ولد مشروع مانهاتن

سيحصل مشروع مانهاتن في النهاية على الاسم الرمزي الرسمي له في عام 1942. كان هذا بفضل جزء كبير من تفويض الكثير من أعمال البناء المرتبطة بالمشروع إلى مكتب حي فيلق المهندسين في مانهاتن. أحد أسباب ذلك هو أن قدرًا كبيرًا من البحث المبكر للمشروع كان في جامعة كولومبيا التي كانت تقع في منطقة مانهاتن.

الشيء الوحيد الذي يجب فهمه حول هذا المشروع هو أنه كان ضخمًا. بينما تم تنفيذ الكثير من العمل في منطقة مانهاتن ، لم يكن هذا القسم من مدينة نيويورك المكان الوحيد الذي يجري فيه البحث والتطوير. في الحقيقة ، كانت هناك مكاتب أبحاث منتشرة في جميع أنحاء الولايات المتحدة تتعامل مع مهام مختلفة مختلفة وتدوس في المياه التي لم يسبق أن تطرق إليها من قبل الأفراد العلميين والعسكريين.

مشروع دولي

لم تكن الولايات المتحدة الدولة الوحيدة المشاركة في مثل هذا المشروع. كانت ألمانيا قد أطلقت منطقتها الخاصة في عام 1940 ، والقول إن هذا من أكبر مخاوف الولايات المتحدة وبريطانيا سيكون أقل مما ينبغي. كانت بريطانيا العظمى تعمل أيضًا في مشروعها الخاص وستعمل في النهاية في ترتيب تعاوني مشترك مع الولايات المتحدة وكندا للمساعدة في تحريك مشروع مانهاتن.

في عام 1943 ، ساهم بعض من أعظم العقول العلمية في العالم بعملهم في مشروع مانهاتن ، مما ساعد على مواصلة تقدمه.

خلق سلسلة الانشطار

كان أحد الجوانب الرئيسية للبحث هو العثور على مصدر مناسب لإنشاء سلسلة الانشطار. تم اختبار اليورانيوم 238 في الأصل ، لكن النتائج كانت غير مجدية. أصبح اليورانيوم 235 هو المادة التالية التي تخضع لعمليات سلسلة الانشطار ، لكنه ببساطة لم يكن موثوقًا بدرجة كافية وكان مطلوبًا الكثير من العمل من أجل رؤية نتائج واضحة. في النهاية ، كان البلوتونيوم 235 هو المركب المصدر الذي سيتم استخدامه لإنشاء التفاعل المتسلسل.

مفهوم القنبلة

قبل عام 1943 ، لم يتم بذل الكثير من العمل في تطوير القنبلة الفعلية التي ستُستخدم فعليًا لتحويل سلسلة الانشطار إلى سلاح. نظرًا لإحراز تقدم محدود في تقسيم الذرة فعليًا ، فإن الطريق إلى صنع القنبلة فعليًا سيتحرك بأقصى سرعة عندما أنشأ جيه روبرت أوبنهايمر مختبرًا في لوس ألاموس ، نيو مكسيكو للعمل على إنشاء واختبار قنبلة فعلية.

كان نطاق مشروع مانهاتن في نيو مكسيكو هو تقليص كمية المواد الانشطارية التي يمكن أن تظل كافية لإنتاج الكتلة الحرجة للانفجار. كان هذا بالإضافة إلى القدرة على تسخير التفاعل المتسلسل داخل القنبلة التي يمكن أن تتفاعل بشكل موثوق وفعال عند تفجيرها.

أول اختبار للقنبلة الذرية

بعد ملياري دولار من البحث والتطوير ، تم صنع نموذج أولي عملي للقنبلة الذرية. خلال ساعات الصباح الباكر من يوم 16 يوليو 1945 ، أصبحت صحراء نيو مكسيكو موقع أول اختبار للقنبلة الذرية. انفجرت القنبلة على شكل سحابة عيش الغراب الضخمة. كانت قوة الانفجار تعادل 20 ألف طن من الديناميت وتم الشعور بموجات الصدمة لأميال. تم تبخير جزء كبير من منطقة الاختبار المحيطة بالقنبلة. كان من الواضح أن السلاح الخارق الجديد نجح وأن الوقت والمال الذي تم إنفاقه على مشروع مانهاتن حقق النتائج المرجوة. كانت النتيجة إنشاء أكثر الأسلحة تدميراً في تاريخ البشرية حتى ذلك الوقت.

بعد فترة وجيزة ، سيتم استخدام القنبلة الذرية لإنهاء الحرب العالمية الثانية من خلال قصف هيروشيما وناغازاكي.

51f. مشروع مانهاتن

تظهر هذه الصورة التي تم تصنيفها ذات مرة أول قنبلة ذرية و [مدش] سلاح أطلق عليه علماء الذرة اسم "الأداة". بدأ العصر النووي في 16 يوليو 1945 ، عندما تم تفجيره في صحراء نيو مكسيكو.

في وقت مبكر من عام 1939 ، اكتشف المجتمع العلمي في العالم أن علماء الفيزياء الألمان قد تعلموا أسرار تقسيم ذرة اليورانيوم. سرعان ما انتشرت المخاوف حول إمكانية استخدام العلماء النازيين لتلك الطاقة لإنتاج قنبلة قادرة على تدمير لا يوصف.

العلماء ألبرت أينشتاين ، الذي فر من الاضطهاد النازي ، وإنريكو فيرمي ، الذي هرب من إيطاليا الفاشية ، يعيشان الآن في الولايات المتحدة. واتفقوا على وجوب إبلاغ الرئيس بمخاطر التكنولوجيا الذرية في أيدي دول المحور. سافر فيرمي إلى واشنطن في مارس / آذار للتعبير عن مخاوفه للمسؤولين الحكوميين. لكن قلة منهم شاركوه عدم ارتياحه.

دون ترك أي شيء للصدفة ، أجرى علماء الذرة في لوس ألاموس اختبارًا أوليًا في مايو 1945 للتحقق من أدوات المراقبة. تم تفجير قنبلة تزن 100 طن على بعد 800 ياردة من موقع Trinity حيث سيتم تفجير Gadget بعد بضعة أسابيع.

كتب أينشتاين رسالة إلى الرئيس روزفلت يحث فيها على تطوير برنامج بحث ذري في وقت لاحق من ذلك العام. لم ير روزفلت ضرورة ولا فائدة لمثل هذا المشروع ، لكنه وافق على المضي قدمًا ببطء. في أواخر عام 1941 ، تلقت الجهود الأمريكية لتصميم وبناء قنبلة ذرية اسمها الرمزي و [مدش] مشروع مانهاتن.

في البداية ، استند البحث إلى عدد قليل من الجامعات وجامعة كولومبيا ، وجامعة شيكاغو وجامعة كاليفورنيا في بيركلي. حدث انفراج في ديسمبر 1942 عندما قاد فيرمي مجموعة من علماء الفيزياء لإنتاج أول تفاعل نووي متسلسل متحكم به تحت المدرجات الكبرى لحقل Stagg في جامعة شيكاغو.

شجع إنريكو فيرمي ، الفيزيائي الذي ترك إيطاليا الفاشية لأمريكا ، الولايات المتحدة على بدء الأبحاث الذرية. وكانت النتيجة "مشروع مانهاتن" السري للغاية.

بعد هذا الإنجاز ، تم تخصيص الأموال بحرية أكبر ، وتقدم المشروع بسرعة فائقة. تم بناء المنشآت النووية في أوك ريدج ، تينيسي وهانفورد ، واشنطن. تم بناء مصنع التجميع الرئيسي في لوس ألاموس ، نيو مكسيكو. تم تكليف روبرت أوبنهايمر بتجميع القطع في لوس ألاموس. بعد احتساب الفاتورة النهائية ، تم إنفاق ما يقرب من 2 مليار دولار على البحث والتطوير للقنبلة الذرية. وظف مشروع مانهاتن أكثر من 120 ألف أمريكي.

كانت السرية ذات أهمية قصوى. لم يتمكن الألمان ولا اليابانيون من معرفة المشروع. كما اتفق روزفلت وتشرشل على إبقاء ستالين في الظلام. وبالتالي ، لم يكن هناك وعي عام أو مناقشة. سيكون الحفاظ على هدوء 120.000 شخص أمرًا مستحيلًا ، وبالتالي فإن كادرًا صغيرًا متميزًا من العلماء والمسؤولين الداخليين كانوا على دراية بتطوير القنبلة الذرية. في الواقع ، لم يسمع نائب الرئيس ترومان عن مشروع مانهاتن حتى أصبح الرئيس ترومان.

على الرغم من أن قوى المحور ظلت غير مدركة للجهود المبذولة في لوس ألاموس ، إلا أن القادة الأمريكيين علموا لاحقًا أن جاسوسًا سوفيتيًا يُدعى كلاوس فوكس قد اخترق الدائرة الداخلية للعلماء.

تم إنشاء هذه الحفرة في صحراء نيفادا بواسطة قنبلة نووية بقوة 104 كيلوطن تم دفنها على عمق 635 قدمًا تحت السطح. إنه نتيجة اختبار عام 1962 للتحقيق فيما إذا كان يمكن استخدام الأسلحة النووية لحفر القنوات والموانئ.

بحلول صيف عام 1945 ، كان أوبنهايمر جاهزًا لاختبار القنبلة الأولى. في 16 يوليو 1945 ، في موقع ترينيتي بالقرب من ألاموغوردو ، نيو مكسيكو ، استعد علماء مشروع مانهاتن لمشاهدة تفجير أول قنبلة ذرية في العالم. تم لصق الجهاز على برج ارتفاعه 100 قدم وتم تفريغه قبل الفجر بقليل. لم يكن أحد مستعدًا بشكل صحيح للنتيجة.

وميض خافت مرئي لمسافة 200 ميل أضاء سماء الصباح. وصلت سحابة عيش الغراب إلى 40 ألف قدم ، مما أدى إلى تدمير نوافذ منازل المدنيين على بعد 100 ميل. عندما عادت السحابة إلى الأرض ، خلقت فوهة بعرض نصف ميل تحولت الرمال إلى زجاج. سرعان ما تم الكشف عن قصة تستر زائفة ، موضحة أن مستودع ذخيرة ضخم قد انفجر للتو في الصحراء. سرعان ما وصلت كلمة إلى الرئيس ترومان في بوتسدام بألمانيا بأن المشروع كان ناجحًا.

آثار مشروع مانهاتن المضي قدما

لم يكن قصف هيروشيما وناغازاكي نهاية البحث والتطوير اللاحق لأسلحة ذرية أكثر فعالية. اليوم ، القنابل النووية الحديثة لديها قوة 80 مرة من القنبلة التي أسقطت على هيروشيما. إن سحابة الفطر التي تم إنتاجها فوق هيروشيما ، عند مقارنتها بسحابة الفطر المقدرة للقنابل الذرية الحديثة ، هي أصغر من 1٪ من نظيرتها الحديثة. هذه فكرة مرعبة لأن مجرد تفجير إحدى هذه القنابل الذرية الحديثة سيؤدي إلى نهاية كل أشكال الحياة على الأرض تقريبًا.

حتى بعد أن شهدت عن كثب الدمار الهائل الذي جلبته هذه القنابل معهم ، سعت الدول بعد نهاية الحرب العالمية الثانية فقط إلى صنع قنابل ذرية خاصة بها. بدأ سباق تسلح نووي بين اللاعبين الكبار ، وكان هناك وقت من عدم اليقين بين الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة لدرجة أن العديد من مواطني كلا البلدين ذهبوا إلى الفراش كل ليلة وهم يتساءلون عما إذا كانوا سيستيقظون ويرون شروق الشمس. المزيد من الوقت.

تاريخ الحديقة المخصصة لقصة مشروع مانهاتن

تُظهر هذه الصورة لعام 2016 منظرًا للمعلم التاريخي الوطني B Reactor التابع لموقع Hanford ، وهو رسم سياحي وتعليمي نابض بالحياة وهو جزء من حديقة Manhattan Project National Historical Park.

كان مشروع مانهاتن عبارة عن برنامج بحث وتطوير غير مسبوق وسري للغاية تم إنشاؤه خلال الحرب العالمية الثانية لتطوير سلاح نووي.

تعتبر بداية العصر الذري واحدة من أهم أحداث القرن العشرين. تشمل إرثها العميق انتشار الأسلحة النووية ، وجهود معالجة بيئية واسعة النطاق ، وتطوير نظام المختبرات الوطنية ، والاستخدامات السلمية للمواد النووية مثل الطب النووي.

في عام 2001 ، عملت وزارة الطاقة مع المجلس الاستشاري المعني بالحفظ التاريخي ولجنة من خبراء الحفظ التاريخي المتميزين لتطوير خيارات الحفظ لستة مرافق تاريخية مملوكة لوزارة الطاقة تعود إلى حقبة مشروع مانهاتن والتي وجدت اللجنة أنها ذات أهمية تاريخية استثنائية وتستحق "إحياء الذكرى" ككنوز وطنية ".

في عام 2004 ، وجه الكونجرس خدمة المتنزهات الوطنية (NPS) للعمل مع وزارة الطاقة لتقييم ما إذا كان من المناسب والمجدي إنشاء وحدة جديدة من نظام المتنزهات الوطنية المخصصة لرواية قصة مشروع مانهاتن.

بعد عقد من العمل من قبل المجتمعات المحلية والمسؤولين المنتخبين ووزارة الطاقة و NPS وأصحاب المصلحة الآخرين ، تم ترخيص حديقة مشروع مانهاتن التاريخية الوطنية كجزء من قانون تخويل كارل ليفين وهوارد بي "باك" ماكيون للدفاع الوطني للسنة المالية 2015 تضم الحديقة مرافق في مواقع مشروع مانهاتن الرئيسية الثلاثة - لوس ألاموس ، وأوك ريدج ، وهانفورد.

في لوس ألاموس ، عمل أكثر من 6000 عالم وموظف دعم على تصميم وبناء الأسلحة الذرية. تضم الحديقة حاليًا ثلاث مناطق هناك: Gun Site ، الذي ارتبط بتصميم V-Site لقنبلة "Little Boy" ، والذي تم استخدامه لتجميع مكونات جهاز Trinity وموقع Pajarito ، والذي تم استخدامه لأبحاث كيمياء البلوتونيوم.

دعمت أعمال هندسة كلينتون ، التي أصبحت محمية أوك ريدج ، ثلاث عمليات صناعية متوازية لتخصيب اليورانيوم وإنتاج البلوتونيوم التجريبي.

تضم الحديقة X-10 Graphite Reactor National Historic Landmark ، والتي أنتجت كميات صغيرة من البلوتونيوم لدعم مباني أعمال الأسلحة في Los Alamos في مجمع Y-12 ، موطن عملية الفصل الكهرومغناطيسي لتخصيب اليورانيوم وموقع K-25 المبنى ، حيث كانت تكنولوجيا تخصيب اليورانيوم بالانتشار الغازي رائدة.

كان موقع Hanford Engineer Works ، الذي أصبح الآن موقع Hanford ، موطنًا لأكثر من 51000 عامل قاموا ببناء وتشغيل مجمع صناعي ضخم لتصنيع واختبار وإشعاع وقود اليورانيوم في المفاعلات ثم فصل البلوتونيوم كيميائيًا لاستخدامه في الأسلحة.

تمثل المناظر الطبيعية في هانفورد أيضًا أحد الأعمال الأولى لمشروع مانهاتن - إدانة الملكية الخاصة وإخلاء أصحاب المنازل والقبائل الهندية الأمريكية لتمهيد الطريق للعمل السري للغاية. تشتمل الحديقة على B Reactor National Historic Landmark ، التي أنتجت المواد لاختبار Trinity وقنبلة البلوتونيوم وأربعة مبانٍ تاريخية من مطلع القرن والتي تعطي الزوار لمحة عن تاريخ منطقة هانفورد قبل وصول مانهاتن. مشروع.

تدار الحديقة كشراكة تعاونية بين وزارة الطاقة ، والتي تستمر في امتلاك مرافق المنتزه والحفاظ عليها وصيانتها وستعمل على توسيع الوصول العام إليها و NPS ، التي تدير الحديقة ، وتفسر قصة مشروع مانهاتن ، وتوفر المساعدة التقنية لوزارة الطاقة بشأن الحفظ التاريخي. تم توقيع مذكرة تفاهم بين وزارة الطاقة ووزارة الداخلية الأمريكية في نوفمبر 2015 لإنشاء المنتزه رسميًا وتوجيه تنفيذ مهمة المنتزه من قبل الوكالتين.

في حين أن أحد المكونات الرئيسية لمهمة المنتزه التاريخي الوطني داخل وزارة الطاقة هو تعزيز الوصول العام إلى مرافق المتنزه ، فإن وزارة الطاقة ومقاوليها يعملون أيضًا على تطوير موارد عبر الإنترنت بحيث يمكن للزوار والطلاب الافتراضيين التعرف على المرافق التاريخية ومشروع مانهاتن.

تقدم صفحة الويب هذه التابعة لوزارة الطاقة مجموعة واسعة من الموارد التاريخية الخاصة بمشروع مانهاتن المطبوعة والمتوفرة على الإنترنت والشخصية. أنتجت الإدارة أيضًا ملفات صوتية حول تاريخ وتأثير مشروع مانهاتن.

في وحدة منتزه لوس ألاموس ، يوفر متحف برادبري للعلوم ، الذي يديره مختبر لوس ألاموس الوطني ، العديد من الموارد الإلكترونية ، بما في ذلك نظرة عامة على الحديقة والمشروع Y في لوس ألاموس ، ونظرة عامة على مواقع مشروع مانهاتن على أرض المختبر. تتيح قاعدة بيانات المجموعات عبر الإنترنت لمتحف برادبري للعلوم للزوار البحث عن القطع الأثرية والصور والوثائق التاريخية من مشروع مانهاتن. أنتجت LANL أيضًا مقطع فيديو للمواقع التاريخية والعمل على الحفاظ عليها للأجيال القادمة.

يقدم متحف أوك ريدج الافتراضي K-25 للزوار معلومات حول مشروع مانهاتن والحرب الباردة.

يمكن الوصول إلى وحدة حديقة هانفورد للزائرين الافتراضيين من خلال مجموعة متنوعة من الموارد ، بما في ذلك تلك التي يوفرها الشركاء في المجتمع. توفر وزارة الطاقة وصولاً افتراضيًا إلى B Reactor National Historic Landmark عبر نظام كاميرا بزاوية 360 درجة.

يحافظ مشروع تاريخ هانفورد (HHP) في جامعة ولاية واشنطن تري سيتيز على مشروع مانهاتن الفيدرالي التابع لوزارة الطاقة ومجموعة من القطع الأثرية والتاريخ الشفهي التابع لوزارة الطاقة. تتوفر إمكانية الوصول الافتراضي إلى هذه المجموعات ، بالإضافة إلى مجموعات التاريخ الشفوي لـ HHP ، ومواد الأرشيف المتبرع بها ، والوثائق ، والصور على موقع HHP الإلكتروني.

توفر جمعية متحف B Reactor سلسلة من مقاطع الفيديو بمعلومات متعمقة حول كيفية عمل B Reactor ولماذا يتم التعرف عليها كأعجوبة علمية وهندسية.

العالمات في مشروع مانهاتن

د. ماري كوري

ولدت ماري سكلودوفسكا في وارسو ببولندا عام 1867 ، لأستاذة الرياضيات والفيزياء.
غير قادر على الالتحاق بالجامعة لأنها امرأة ، التحقت ماري "بجامعة فلاينج" بكلية تحت الأرض.
انتقلت ماري إلى باريس عام 1891 ، من أجل الحصول على شهادة في الفيزياء والرياضيات.
بعد حصولها على درجة الماجستير ، بدأت ماري العمل مع بيير كوري ، الذي أصبح فيما بعد زوجها.
اكتشفت ماري وبيير كوري عنصرين جديدين ، البولونيوم والراديوم ، وصاغا مصطلح النشاط الإشعاعي.
في عام 1903 ، أصبحت ماري كوري أول امرأة تحصل على درجة الدكتوراه في فرنسا.
مُنحت ماري وبيير جائزة نوبل لعملهما في الفيزياء عام 1903.
في عام 1911 ، حصلت ماري كوري على جائزة نوبل في الكيمياء.
خلال الحرب العالمية الأولى ، كرست كوري وقتها لمساعدة الجنود الجرحى واشترت سندات حرب بأموال جائزة نوبل.

د. ليز مايتنر

ولدت ليز مايتنر في النمسا لعائلة يهودية عام 1878.
أصبحت مايتنر ثاني امرأة تحصل على درجة الدكتوراه في الفيزياء من جامعة فيينا عام 1905.
بعد التخرج ، انتقلت Meitner إلى برلين وبدأت العمل مع Otto Hahn حيث اكتشفوا العديد من النظائر الجديدة.
في عام 1922 ، أصبحت مايتنر أول امرأة في ألمانيا تصبح أستاذة في الفيزياء بجامعة برلين.
في عام 1938 ، أُجبرت مايتنر على السفر سرًا من برلين إلى السويد حيث ستواصل عملها.
بعد ستة أشهر ، نشر مايتنر وأوتو فريش نتائج تشرح وتسمية الانشطار النووي.
على الرغم من ترشيحها عدة مرات ، لم تحصل ليز على جائزة نوبل لعملها. حصل أوتو هان على الجائزة.
عرضت Meitner منصبًا في مشروع مانهاتن ، ورفضت العمل قائلة "لن يكون لدي أي علاقة بقنبلة".
تم تسمية العنصر 109 ، الذي تم اكتشافه في عام 1997 ، على شرفها. Meitnerium.

الدكتورة ليونا وودز مارشال ليبي

تخرجت ليونا من المدرسة الثانوية في سن 14 ومن جامعة شيكاغو بدرجة البكالوريوس في الكيمياء في سن 19.
أثناء استكمال الدكتوراه. تم تكليف وودز بالعمل في Chicago Pile حيث قامت ببناء أجهزة الكشف عن النيوترونات المستخدمة لقياس تدفق التدفق على النيوترونات في الكومة.
كانت ليونا أيضًا العالمة الوحيدة في موقع هانفورد وعملت مباشرةً مع إنريكو فيرمي.
استمر الدكتور ليبي في الحصول على تعليم مهني ناجح في العديد من الجامعات قبل أن يشغل منصبًا في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس كأستاذ زائر في عام 1973.
تضمنت أبحاث الدكتور ليبي دراسة أنماط هطول الأمطار في حلقات الأشجار قبل حفظ السجلات بمئات السنين. هذا فتح الباب أمام أبحاث تغير المناخ.

عمل مشروع مانهاتن

In the initial stages of the American fission effort (1939-1942), scientists at a variety of university laboratories — notably Columbia University, the University of Chicago, and the University of California–Berkeley, among many others— identified key processes for the development of the “fissile material” fuel that is necessary for a nuclear weapon to operate.

The first approach considered was the isotopic enrichment of uranium. (Chemical elements can vary in the number of neutrons in their nucleus, and these different forms are known as isotopes.) It was discovered as early as 1939 that only one isotope of uranium was fissionable by neutrons of all energies, and by 1941 it was understood that to make a fission weapon required a reasonably pure amount of material that met this criterion. Less than 1% of the uranium as mined is the fissile uranium-235 isotope, with the other 99% being uranium-238, which inhibits nuclear chain reactions. It was understood by 1941 that to make a weapon the fissile uranium-235 would need to be separated from the non-fissile uranium-238, and that because they were chemically identical this could only be accomplished through physical means that relied on the small (three neutron) mass difference between the atoms. Isotopic separation had been undertaken for other elements (for example, the separation of the hydrogen isotope deuterium from the bulk of natural water), but never on a scale of the sort contemplated for the separation of uranium. 16

Several methods were proposed and explored at small scales at various research sites in the United States. The preferred candidates by the end of the first year of the Manhattan Project (1942) were:

Electromagnetic separation, in which powerful magnetic fields were used to create looping streams of uranium ions that would slightly concentrate the lighter isotope at the fringes. This work was related to the cyclotron concept pioneered by Ernest Lawrence at the University of California, and the bulk of the research took place at his Radiation Laboratory.

Gaseous diffusion, in which a gaseous form of uranium was forced through a porous barrier consisting of extremely fine passageways. The gas molecules containing the lighter isotope would navigate the barrier slightly faster than the gas molecules containing the heavier isotope, although the effect would have to be magnified through many stages before it resulted in significant separation. This work was originally explored primarily at Columbia University under the guidance of Harold Urey and others.

Thermal diffusion, in which extreme heat and cold were applied to opposite sides of a long column of uranium gas, which also resulted in slight separation, with the lighter uranium isotope concentrating at one end. This was initially investigated by Philip Abelson at the Naval Research Laboratory.

Centrifugal enrichment, in which the rapid spinning of a uranium gas allowed for the slight concentration of the lighter element at the center of the whirling mixture, a process that would also require a large number of “stages” to be successful. This was pursued by physicist Jesse W. Beams at the University of Virginia and at the Standard Oil Development Company in New Jersey. 17

Over the course of 1943, centrifugal enrichment proved less promising than the other methods, and by 1944 the method was essentially abandoned (though it would, in the postwar period, be perfected by German and Austrian scientists working in the Soviet Union). Because it was unclear which of the other techniques would be most successful at scale, both the electromagnetic and gaseous diffusion methods were pursued with great gusto, and arguably constituted the most substantial portion of the Manhattan Project. The construction and operation of the two massive facilities required for these methods (the Y-12 facility for the electromagnetic method, and K-25 facility for the gaseous diffusion method) alone made up 52% of the cost of the overall project, and all of the Oak Ridge facilities together totaled 63% of the entire project cost. While thermal diffusion was initially imagined as a competitor process, difficulties in achieving the desired level of enrichment led to all three methods being “chained” together as a sequence: the raw uranium would be enriched from the natural level of 0.72% uranium-235 to 0.86% at the thermal diffusion plant, and its output would then be enriched to 23% at the gaseous diffusion plant, and then finally enriched to an average level of 84% at the electromagnetic plants. 18

Image 3: Calutron operators at the Y-12 plant in Oak Ridge monitored indicators and turned dials in response to changing values, not knowing that they were actually aiming streams of uranium ions, much less that they were producing the fuel for a new weapon. Source: Photo by Ed Westcott, 1944 (Department of Energy).

The plants for the production of enriched uranium were constructed in Oak Ridge, Tennessee, an isolated site that was chosen primarily for its proximity to the large electrical resources provided by the Tennessee Valley Authority. The Oak Ridge site (Site X) employed over 45,000 people for construction at its peak, and had a similar number of employees on the payroll for managing its continued operations once built. A “secret city,” the facility relied on heavy compartmentalization (“need to know”) so that practically none of its thousands of employees had any real knowledge of what they were producing. Every aspect of life in Oak Ridge was controlled by contractors and the military, in the aim of producing weapons-grade material in maximum haste and with a minimum of security breaches. Situated in the Jim Crow South, the facility was entirely segregated by law, and living conditions between African-Americans and whites varied dramatically. Various industrial contractors managed the different plants (for example, the Union Carbide and Carbon Corporation operated K-25, and the Tennessee Eastman Corporation operated Y-12). 19

In the process of researching the possibility of nuclear fission, another road to a bomb had made itself clear. Nuclear reactors had been contemplated as early as nuclear weapons. Where a nuclear weapon requires high concentrations of fissile material to function, a reactor does not: a controlled nuclear reaction (as opposed to an explosive one) can be developed through natural or slightly-enriched uranium through the use of a substance called a “moderator,” which slows the neutrons released from fission reactions. Under the right conditions, this allows a chain reaction to proceed even in unenriched material, and the reaction is considerably slower, and much more controllable, than the kind of reaction that occurs inside of a bomb.

Nuclear reactors had been explored as possible energy sources, though engineering difficulties would make this use of them more difficult than was anticipated (the first nuclear reactors for power purposes in the United States did not go critical until 1958). More importantly for the wartime planners, it was realized that the plentiful uranium-238 isotope, while not fissile, could still be quite useful. When uranium-238 absorbs a neutron, it does not undergo fission, but instead transmutes into uranium-239. Uranium-239, however, is unstable, and through a series of nuclear decays becomes, in the span of a few days, the artificial element plutonium-239. Isolated for the first time in February 1941, plutonium was calculated and confirmed to have very favorable nuclear properties (it is even more reactive than uranium-235, and thus even less of it is necessary for a chain reaction). 20

Image 4: Men working on the front face of the Hanford B-Reactor, circa 1944. Source: Department of Energy.

The first controlled nuclear reaction was achieved in December 1942 at the University of Chicago, by a team led by Enrico Fermi. The first reactor, Chicago Pile-1, used purified graphite as its moderator and 47 tons of natural (unenriched) uranium in the form of metal ingots. Even while the pilot Chicago Pile-1 reactor was still being constructed, plans were being made for the creation of considerably larger, industrial-sized nuclear reactors at a remote site in Hanford, Washington, constructed and operated by E.I. du Pont Nemours & Co. (DuPont). The Hanford site (Site W) was chosen largely for its proximity to the Columbia River, whose water would be used for cooling purposes. On dusty land near the river, three large graphite-moderated reactors were constructed starting in 1943, with the first reactor going critical in September 1944. A massive chemical facility known as a “canyon” was constructed nearby, by which, largely through automation and remote control, the irradiated fuel of the reactors was chemically stripped of its plutonium. This process involved dangerously radioactive materials, chemically noxious substances (powerful acids), and was fairly inefficient (every ton of uranium fuel that was processed yielded 225 grams of plutonium). 21

The labor conditions at Hanford varied considerably from Oak Ridge. Where Oak Ridge was imagined as a cohesive community, Hanford was not, and employed an abundance of cheap labor in far inferior work conditions (and those at Oak Ridge were not so great to begin with). The radioactive and chemical wastes at the site were treated in an expedient, temporary fashion, with the idea that in the less-hurried future they would be more properly eliminated. Subsequent administrations continued this approach for decades. Hanford became regarded as the most radioactively contaminated site in the United States, and since the end of the Cold War has been involved in expensive cleanup and remediation efforts. The Hanford project constituted about 21% of the total cost of the Manhattan Project. 22

Image 5: The relative costs (in 1945 USD) of the major expense categories of the Manhattan Project. Note that Oak Ridge has been broken down into its subcomponents (K-25, Y-12, S-50, etc.). Source: Data from Hewlett and Anderson 1962, Appendix 2, graph by Alex Wellerstein.

The work of these two sites — Oak Ridge and Hanford — constituted the vast bulk of the labor and expense of the Manhattan Project (roughly 80% of both). Without fuel, there could be no atomic bomb: it was and remains a key chokepoint in the development of nuclear weapons. As a result, it is important to conceptualize the Manhattan Project as much more than just basic science alone: without an all-out military-industrial effort, the United States would not have had an atomic bomb by the end of World War II.

The head of the Manhattan Project’s entire operation was Brigadier General Leslie R. Groves, a West-Point trained engineer who had previously been instrumental in the construction of the Pentagon building. Groves had accepted the assignment reluctantly, liking neither the risk of failure nor the fact that it was a home-front assignment. But once he accepted the job, he was determined to see it through to success. His unrelenting drive resulted in the Manhattan Project being given the top level of priority of all wartime projects in the United States, which allowed him nearly unfettered access to the resources and labor necessary to build a new atomic empire. Groves amplified the degree of secrecy surrounding the project through his application of compartmentalization (which he considered “the very heart of security”), and his own autonomous domestic and even foreign intelligence and counter-intelligence operations, making the Manhattan Project a virtual government agency of its own. (Despite these precautions, the project was, it later was discovered, compromised to the Soviet Union by several well-placed spies.) While it is uncharacteristic to associate the success or failure of massive projects with single individuals, it has been plausibly argued that Groves was perhaps the most “indispensable” individual to the project’s success, and that his willingness to accelerate and amplify the work being done in the face of setbacks, and to bully his way through military and civilian resistance, was essential to the project achieving its results when it did. 23

Though the scientific research on the project was initially dispersed among several American universities, as the work moved further into the production phase civilian and military advisors to the project concurred that the most sensitive research work, specifically that on the design of the bomb itself, should be located somewhere more secure than a university campus in a major city. Bush, Conant, and Arthur Compton had all come to the conclusion that a separate, isolated laboratory should be created for this final phase of the work. In late 1942, Groves identified Berkeley theoretical physicist J. Robert Oppenheimer as his preferred candidate for leading the as-yet-created laboratory, and on Oppenheimer’s recommendation identified a remote boys’ school in Los Alamos, New Mexico, as the location for the work. Initially imagined to be fairly small, the Los Alamos laboratory (Site Y) soon became a sprawling operation that took on a wide variety of research projects in the service of developing the atomic bomb, ending the war with over 2,500 people working at the site. 24

Image 6: The percentage distribution of personnel between divisions at Los Alamos. The reorganization in August 1944 merged several divisions into interdisciplinary groups focused around specific problems. The pre-reorganization division abbreviations: Chem = Chemistry, Eng = Engineering, Ex = Experimental Physics, Theo = Theoretical Physics,. The post-reorganization abbreviations: A = Administrative, CM = Chemistry & Metallurgy, F = Fermi (whose division studied many issues), G = Gadget, O = Ordnance, R = Research, Tr & A = Trinity and Alberta (Testing and Delivery), X = Explosives. Source: Hawkins 1983, 302.

Though the work of the bomb was even at the time most associated with physicists, it is worth noting that at Los Alamos, there were roughly equal numbers of physicists, chemists, metallurgists, and engineers. The physics-centric narrative, promulgated in part by the physicists themselves after the war (in part because the physics of the atomic bomb was easier to declassify than other aspects), obscures the multidisciplinary research work that was required to turn table-top laboratory science into a working weapon. 25

It is not exceptionally hyperbolic to say that the Los Alamos laboratory brought together the greatest concentration of scientific luminaries working on a single project that the world had ever seen. It was also highly international in its composition, with a significant number of the top-tier scientists having been refugees from war-torn Europe. This included a significant British delegation of scientists, part of an Anglo-American alliance negotiated by Winston Churchill and Roosevelt. For the scientists who went to the laboratory, especially the junior scientists who were able to work and mingle with their heroes, the endeavor took on the air of a focused and intensive scientific summer camp, and the numerous memoirs about the period at times underemphasize that the goal was to produce weapons of mass destruction for military purposes. 26

Los Alamos grew because the difficulty and scope of the work grew. Notably a key setback motivated a massive reorganization of the laboratory in the summer of 1944, when it was found that plutonium produced by nuclear reactors (as opposed to the small samples of plutonium that had been produced in particle accelerators) could not be easily used in a weapon. The original plan for an atomic bomb design was relatively simple: two pieces of fissile material would be brought together rapidly as a “critical mass” (the amount of material necessary to sustain an uncontrolled chain reaction) by simply shooting one piece into the other through a gun barrel using conventional explosives. This “gun-type” design still involved significant engineering considerations, but compared to the rest of the difficulties of the project it was considered relatively straightforward. 27

The first reactor-bred samples of plutonium, however, led to the realization that the new element could not be used in such a configuration. The presence of a contaminating isotope (plutonium-240) increased the background neutron rate of reactor-bred plutonium to levels that would pre-detonate the weapon were two pieces of material to be shot together, leading to a significantly reduced explosion (designated a “fizzle”). Only a much faster method of achieving a critical mass could be used. A promising, though ambitious, method had been previously proposed, known as “implosion.” This required the creation of specialized “lenses” of high explosives, arranged as a sphere around a subcritical ball of plutonium, that upon simultaneous detonation would symmetrically squeeze the fuel to over twice its original density. If executed correctly, this increase in density would mean that the plutonium in question would have achieved a critical mass and also explode. But the degree of simultaneity necessary to compress a bare sphere of metal symmetrically is incredibly high, a form of explosives engineering that had scarcely any precedent. Oppenheimer reorganized Los Alamos around the implosion problem, in a desperate attempt to render the plutonium method a worthwhile investment. Modeling the compressive forces, much less achieving them (and the levels of electrical simultaneity necessary) required yet another massive multidisciplinary effort. 28

As of summer 1944, there were two designs considered feasible: the “gun-type” bomb which relied upon enriched uranium from Oak Ridge, and the “implosion” bomb which relied upon separated plutonium from Hanford. The manufacture of the factories that produced this fuel required raw materials, equipment, and logistics from many dozens of sites, and together with the facilities that were involved with producing the other components of the bomb, there were several hundred discrete locations involved in the Manhattan Project itself, differing dramatically in size, location, and character. To choose a few interesting examples: a former playhouse in Dayton, Ohio, was converted into the site for the production of the highly-radioactive and highly-toxic substance polonium, which was to be used as a neutron source in the bombs, without any knowledge of the residents who lived around it most of the uranium for the project was procured from the Congo and a major reactor research site was created in Quebec, Canada, as part of the British contribution to the work. 29

Image 7: The assembled implosion “gadget” of the Trinity test, July 1945, with physicist Norris Bradbury for scale. Source: Los Alamos National Laboratory.

The uncertainties involved in the implosion design meant that the scientists were not confident that it would work and, if it did work, how efficient, and thus explosive, it would be. A full-scale test of the implosion design was decided upon, at a remote site at the White Sands Proving Ground, 60 miles from Alamogordo, New Mexico. On July 16, 1945, the test, dubbed “Trinity” by Oppenheimer, was even more successful than expected, exploding with the violence of 20,000 tons of TNT equivalent (20 kilotons, in the new standard of explosive power developed by the project participants). 30 (They had considerably more confidence in the gun-type bomb, and in any case, lacked enough enriched uranium to contemplate a test of it.)

Along with the work of the creation of the key materials for the bombs and the weapons designs themselves, additional thought was put into the question of “delivery,” the effort that would be required to detonate the bomb over a target. This aspect of the project, more a concern of engineering than science per se, was itself nontrivial: the atomic bombs were exceptionally heavy by the standards of the time, and the implosion bomb in particular had an ungainly egg-like shape. The “Silverplate” program created modified versions of the B-29 Superfortress long-range heavy bombers (most of their armaments and all of their armor were removed so that they could fly higher and faster with the heavy bombs), while Project Alberta, headquartered at Wendover Army Air Field in Utah, developed the ballistic cases of the weapons while training crews in the practice of delivering such weapons with relative accuracy. 31

Beginning in 1943, Project Y – the code name for Los Alamos during World War II – transformed the isolated Pajarito Plateau. The sounds of construction equipment replaced the voices of the Los Alamos Ranch School boys and local homesteaders. Construction crews hurriedly built many structures on mesa tops and in the canyons of Los Alamos. Countless concerns flooded Manhattan Project staff, but desiging structures to withstand the test of time was not one of them. The top-secret race to develop an atomic bomb before Nazi Germany was on and everyone felt the pressure.

Over the next 75 years, some of the structures slumped into disrepair from exposure to the harsh northern New Mexico environment — concrete cracking and spalling, wood frames rotting. That’s where Los Alamos National Laboratory’s historic preservation team enters the Manhattan Project story.

“Concrete has proven to be especially susceptible to the dozens of freeze-thaw cycles that often take place on a winter day in Los Alamos,” said Jeremy Brunette from the Laboratory’s Historic Building Surveillance and Maintenance Program.

The Manhattan Project National Historical Park team at Los Alamos identified several sites that need attention, and they work continuously to maintain, restore, and protect these historic sites. Most recently, two sites that share different stories from the early years of the Laboratory underwent preservation work.

Overshadowed story: plutonium recovery

A story that is often overshadowed when sharing Manhattan Project history is that of plutonium recovery. The Concrete Bowl helps bring that story to life.

Throughout the Manhattan Project, uranium and plutonium were so rare and costly that scientists carefully conserved every gram. By the end of 1945, it cost an estimated $390 million to create the plutonium for the Manhattan Project — that is over $5 billion in today’s money! During the Trinity Test, scientists planned to carry out a test with half the world’s plutonium, so tensions were understandably high.

If the Trinity Test did not succeed, project staff needed to recover the precious plutonium rather than losing it on a failed test. Manhattan Project researchers discussed several possible plutonium recovery approaches and tested any potential solutions that were not too far-fetched. One idea was the “water recovery method.”

For this method, staff members constructed a concrete bowl 200 feet in diameter and built a wooden water tank on a tower in the center. In this water tank, they placed a small-scale, industrial prototype of a bomb that contained natural uranium as a stand-in for plutonium. Researchers then detonated this mock-up with conventional explosives inside the water tank.

The water from the explosion landed in this concrete reservoir and drained into the bowl’s filter system, where workers recovered the metal fragments. Scientists continued these water-recovery tests until early 1945, but after realizing this method was not feasible for a full-scale nuclear test, they moved on to other potential recovery methods—including the infamous giant steel containment vessel known as “Jumbo.”

The Concrete Bowl remains in place today—an example of the wartime Laboratory’s practice of simultaneously testing different solutions to solve complex problems. In the 75 years since the bowl’s construction, weeds and trees took over and the local fauna discovered it as a reliable watering hole on the arid Pajarito Plateau.

“One of the pleasures of working at the Concrete Bowl is the amount of wildlife in the area. We saw elk, deer and coyotes every day,” Brunette said.

Concrete bowl before restoration. Concrete bowl after restoration.

Brunette also described that “in the Concrete Bowl, the steel reinforcing mesh was placed too close to the surface, exposing it to the elements and allowing it to carry moisture and rust into the concrete.”

Before any work began, the Lab’s Environmental Protection and Compliance Division ensured there was no contamination remaining from these early tests at the site. The Lab’s Historic Buildings team worked with Vital Consulting Group from Albuquerque on the removal of damaging vegetation to preserve this unique historic site. Vital Consulting Group also graded the soil away from the bowl to reduce the accumulation of water inside the bowl.

While the deer and elk may need to find a new watering hole, these efforts will preserve this historic site for years to come.

An early wartime test facility

From the beginning of Project Y, Robert Oppenheimer and Manhattan Project physicists believed they could make a “gun-type” atomic bomb, but they had to perfect the mechanism that could cause a sustained chain reaction in fissionable material. Manhattan Project researchers developed the Gun Site, known in 1943 as Anchor Ranch Proving Ground, to design and test nuclear weapon prototypes.

At this site, scientists, engineers, ordinance experts, and members of the U.S. Navy conducted experiments on the inner workings of this design. The name Gun Site refers to this site’s role in the development of the uranium weapon, Little Boy.

Because researchers fired numerous “gun-assembly” tests at this site using special gun barrels made by the U.S. Navy, they needed bunkers for protection during their experiments. Manhattan Project engineers constructed the buildings in a natural drainage, placing the tests above the bunkers and lessening the hazards of these experiments.

Scientists observed the tests from inside the concrete and earthen bunkers using a wooden periscope tower that relied on an elaborate system of mirrors—like a milk carton periscope you may have made as a child.

Gun Site during Manhattan Project—the wooden periscope tower is visible in the back right of the image.

Today, the preservation mission for this site came back to a familiar issue—concrete. Brunette explains why Manhattan Project era concrete presents the greatest preservation challenge. “We find that much of the Manhattan Project era concrete was mixed using large, smooth river rock aggregate that would not be suitable for modern construction.”

The buildings at Gun Site underwent extensive concrete repairs in 2012, including the reconstruction of the concrete parapet wall and a concrete cap to drain water from the top. However, that concrete cap failed and allowed further degradation of the historic site. The Lab and Vital Consulting Group worked to remove the crumbling concrete from the 2012 project. With this work completed, the Manhattan Project team will move forward with additional preservation efforts at Gun Site.

Gun Site parapet wall and cap before restoration. Gun Site parapet wall and cap after restoration.

These unique sites tell the story of Los Alamos National Laboratory’s history of solving difficult scientific and technological challenges and the story of a collective effort to achieve a common goal. The Manhattan Project was an immense project that created new fields of science and shaped the world we live in today.

In the spirit of its namesake, collaboration and teamwork defines the Manhattan Project National Historical Park. The National Park Service, the Department of Energy National Nuclear Security Administration’s Los Alamos Field Office, and Los Alamos National Laboratory work together to protect these sites for future generations. Ensuring that important historic sites remain intact to tell the story of this world-changing event is a crucial component of the collaborative effort to administer the Manhattan Project National Historical Park. The team is not finished they have already begun preservation work in another significant Manhattan Project historic location, V-Site.

The Manhattan Project National Historical Park

Preserving and sharing the nationally significant historic sites, stories, and legacies associated with the top-secret race to develop an atomic weapon during World War II.

This photo, taken on December 4, 1946, shows the center of Los Alamos as it looked during Project Y years. Called Technical Area 1, it was the core of the original laboratory.

Manhattan Project NHP-Los Alamos Public Engagement Specialist
Jonathan Creel
CPA-CPO
(505) 667-6277
بريد الالكتروني

Manhattan Project NHP-Los Alamos Project Manager
Cheryl Abeyta
EPC-DO
بريد الالكتروني

In 1943, as World War II raged across the globe, the United States government secretly constructed a laboratory on a group of isolated mesas in northern New Mexico. The top-secret Manhattan Project had a single military purpose—develop the world’s first atomic weapons. & # 160

The success of this unprecedented government program forever changed the world. Join us to discover the stories of the people behind the Manhattan Project and how they shaped the world we live in today.

Scientists, engineers, explosive experts, military personnel, and members of the Special Engineer Detachment all convened on the rural Pajarito Plateau in New Mexico for a secret project during World War II. Their mission: develop an atomic weapon before Nazi Germany. General Leslie R. Groves selected J. Robert Oppenheimer, a theoretical physicist from the University of California at Berkeley, as the scientific project director. This unprecedented undertaking required revolutionary science, engineering, technological innovation, and collaboration between civilians and military personnel from diverse backgrounds.

Twenty-eight months after Project Y began in Los Alamos, members of the Manhattan Project detonated the world’s first atomic weapon, the "Gadget," at the Trinity Site in southern New Mexico. After the military deployment of two atomic weapons on the Japanese cities of Hiroshima and Nagasaki, and the subsequent end of World War II, some Los Alamos scientists took their families and returned to their pre-war lives. Yet, many stayed to continue critical research in this new Nuclear Age.

Today, Los Alamos National Laboratory remains one of the United States’ premier science and technology institutions. Cutting-edge research and technological breakthroughs still happen here, as scientists and engineers work to solve some of today’s most complex problems.

The Manhattan Project’s legacy of revolutionary science and engineering, along with the lessons learned from that time, continues in the spirit of the modern Laboratory. Scientific and technological advances made in the pursuit of an atomic weapon contributed to progress in many areas: environmental and materials science, biology, nuclear medicine, nuclear energy, supercomputing, precision machining, even astronomy. This was also the beginning of the Department of Energy’s National Laboratory System.

The U.S. Congress directs the National Park Service and the Department of Energy to determine the significance, suitability, and feasibility of including signature facilities remaining from the Manhattan Project in a national historical park. This was an effort to preserve remaining structures in order to save them from being lost forever. & # 160

The National Defense Authorization Act, signed by President Obama, authorizes the creation of Manhattan Project National Historical Park. The stated the purpose of the park is “to improve the understanding of the Manhattan Project and the legacy of the Manhattan Project through interpretation of the historic resources.” On November 10, 2015, a Memorandum of Agreement signed by the Secretary of the Interior and the Secretary of the Department of Energy makes the park a reality.

Three sites tell the story of more than 600,000 Americans working to help end World War II. These three locations, integral to the Manhattan Project, comprise the park today.

designed and built the first atomic bombs. enriched uranium needed for the gun-type fission weapon. created plutonium for an implosion-type weapon design.

Today

The Manhattan Project National Historical Park encompasses 17 sites on Los Alamos National Laboratory property and 13 sites in downtown Los Alamos, where “Project Y” was centered during World War II. These sites represent the world-changing history of the Manhattan Project at Los Alamos. & # 160

Today, you can visit the Los Alamos Downtown historic sites, but the sites on Laboratory land are not accessible to the public. However, the Department of Energy, Los Alamos National Laboratory, and the National Park Service collaborate to provide public tours of three sites on Laboratory property. Click here for more information on these tours and how to register for them.