Manhattan Project

het Manhattan Project produceerde de eerste atoombom. Verschillende onderzoeklijnen werden gelijktijdig gevolgd. Zowel elektromagnetische als fusiemethoden om de splijtbare uranium-235 van uranium-238 te scheiden werden onderzocht in Oak Ridge in Tennessee. De productie van plutonium-239, voor het eerst bereikt aan de Universiteit van Chicago, werd verder nagestreefd bij de Hanford Engineer Works in Washington. Ondertussen vonden wetenschappers in Los Alamos, New Mexico, een manier om het splijtbare materiaal in superkritische massa (en dus explosie) te brengen en de timing te controleren en bedachten een wapen om het te huisvesten. De eerste test, op 16 juli 1945, op de luchtmachtbasis Alamogordo in New Mexico, veroorzaakte een enorme nucleaire explosie.

hoewel veel natuurkundigen tegen het eigenlijke gebruik van de atoombom waren, was U. S. Pres. Harry S. Truman geloofde dat de bom Japan zou overtuigen om zich over te geven zonder een Amerikaanse invasie, en op 6 augustus 1945 werd een atoombom op Hiroshima gedropt, waarbij minstens 70.000 mensen onmiddellijk omkwamen (tienduizenden meer stierven later aan stralingsvergiftiging). Drie dagen later werd er een bom op Nagasaki gegooid. Sindsdien is een groeiend aantal landen tot de conclusie gekomen dat het bezit van kernwapens de beste manier is om hun veiligheid te garanderen, ondanks de vrees dat nucleaire proliferatie de kansen op het gebruik van een dergelijk wapen vergroot.Amerikaanse wetenschappers, onder wie veel vluchtelingen uit fascistische regimes in Europa, hebben in 1939 stappen ondernomen om een project op te zetten om het nieuw erkende kernsplijtingsproces voor militaire doeleinden te exploiteren. Het eerste contact met de regering werd gemaakt door G. B. Pegram van Columbia University, die in maart 1939 een conferentie regelde tussen Enrico Fermi en het Navy Department. In de zomer van 1939 werd Albert Einstein door zijn collega-wetenschappers overgehaald om zijn invloed te gebruiken en het militaire potentieel van een ongecontroleerde kernsplijtingsketenreactie op Pres te presenteren. Franklin D. Roosevelt. In februari 1940 werd $ 6.000 beschikbaar gesteld om onderzoek te starten onder toezicht van een comité onder leiding van L. J. Briggs, directeur van het National Bureau of Standards (later National Institute of Standards and Technology). Op 6 December 1941 werd het project onder leiding gesteld van het Office of Scientific Research and Development, onder leiding van Vannevar Bush.

na de toetreding van de VS tot de Tweede Wereldoorlog kreeg het Ministerie van oorlog gezamenlijke verantwoordelijkheid voor het project, omdat het midden van 1942 duidelijk was dat een breed scala van proefinstallaties, laboratoria en productiefaciliteiten door de VS zouden moeten worden gebouwd. Legerkorps van ingenieurs, zodat de verzamelde wetenschappers hun missie konden uitvoeren. In juni 1942 kreeg het Corps of Engineers’ Manhattan District de leiding over de bouwwerkzaamheden (omdat veel van het vroege onderzoek was uitgevoerd aan de Columbia University in Manhattan) en in September 1942 kreeg brigadegeneraal Leslie R. Groves de leiding over alle militaire activiteiten (voornamelijk technische activiteiten) met betrekking tot het project. “Manhattan Project” werd de codenaam voor onderzoek dat zich over het hele land zou uitstrekken.

in 1940 was bekend dat Duitse wetenschappers aan een soortgelijk project werkten en dat ook de Britten het probleem onderzochten. In de herfst van 1941 bezochten Harold C. Urey en Pegram Engeland om te proberen een gezamenlijke inspanning op te zetten, en in 1943 werd een gecombineerd beleidscomité met Groot-Brittannië en Canada opgericht. In dat jaar verhuisden een aantal wetenschappers van die landen naar de Verenigde Staten om zich daar bij het project aan te sluiten.

krijg een Britannica Premium abonnement en krijg toegang tot exclusieve content. Om het project snel tot een goed einde te brengen, moesten verscheidene onderzoek-en ontwikkelingslijnen gelijktijdig worden uitgevoerd voordat kon worden vastgesteld of een project tot een goed einde zou kunnen worden gebracht. De explosieve materialen moesten vervolgens worden geproduceerd en geschikt worden gemaakt voor gebruik in een echt wapen.

Uranium-235, de essentiële splijtbare component van de gepostuleerde bom, kan niet worden gescheiden van zijn natuurlijke metgezel, de veel meer voorkomende uranium-238, door chemische middelen; de atomen van deze respectieve isotopen moeten eerder worden gescheiden door fysische middelen. Verschillende fysische methoden om dit te doen werden intensief onderzocht, en twee werden gekozen—het elektromagnetische proces ontwikkeld aan de Universiteit van Californië, Berkeley, onder Ernest Orlando Lawrence en het diffusieproces ontwikkeld onder Urey aan Columbia University. Voor beide procédés, en met name voor de diffusiemethode, waren grote, complexe installaties en grote hoeveelheden elektriciteit nodig om zelfs kleine hoeveelheden gescheiden uranium-235 te produceren. Philip Hauge Abelson ontwikkelde een derde methode genaamd thermische diffusie, die ook gedurende enige tijd werd gebruikt om een voorlopige scheiding uit te voeren. Deze methoden werden in productie genomen op een 180-vierkante-mijl (180-vierkante-km) tract in de buurt van Knoxville, Tennessee, oorspronkelijk bekend als de Clinton Engineer Works, later als Oak Ridge.

Er was slechts één methode beschikbaar voor de productie van het splijtbaar materiaal plutonium-239. Het werd ontwikkeld in het metallurgisch laboratorium van de Universiteit van Chicago onder leiding van Arthur Holly Compton en betrokken de transmutatie in een reactor stapel van uranium-238. In december 1942 slaagde Fermi er uiteindelijk in om een kernsplijtingsketenreactie te produceren en te beheersen in deze reactorstapel in Chicago.

De productie van plutonium-239 vereiste de bouw van een reactor van grote omvang en vermogen die ongeveer 25.000 kilowattuur warmte zou vrijgeven voor elke geproduceerde gram plutonium. Het betrof de ontwikkeling van chemische extractieprocedures die zouden werken onder omstandigheden die nog nooit eerder waren opgetreden. Een tussenstap in de produktie van deze methode werd gezet met de bouw van een middelgrote reactor te Oak Ridge. De grootschalige productiereactoren werden gebouwd op een geïsoleerd kanaal van 2.600 vierkante kilometer aan de Columbia River ten noorden van Pasco, Washington-de Hanford Engineer Works.vóór 1943 was het ontwerp en de werking van de bom grotendeels theoretisch, gebaseerd op fundamentele experimenten die op een aantal verschillende locaties werden uitgevoerd. In dat jaar werd een laboratorium onder leiding van J. Robert Oppenheimer gecreëerd op een afgelegen mesa in Los Alamos, New Mexico, 55 km ten noorden van Santa Fe. Dit laboratorium moest methoden ontwikkelen om de splijtbare producten van de productie-installaties te reduceren tot zuiver metaal en het metaal te fabriceren tot de vereiste vormen. Methoden om snel hoeveelheden splijtbaar materiaal samen te brengen om een superkritische massa (en dus een kernexplosie) te bereiken, moesten worden bedacht, samen met de feitelijke constructie van een leverbaar wapen dat zou worden gedropt uit een vliegtuig en gesmolten om te ontploffen op het juiste moment in de lucht boven het doel. De meeste van deze problemen moesten worden opgelost voordat een aanzienlijke hoeveelheid splijtbaar materiaal kon worden geproduceerd, zodat de eerste adequate hoeveelheden zo snel mogelijk aan het front konden worden gebruikt.

in de zomer van 1945 waren er hoeveelheden plutonium-239 beschikbaar die voldoende waren om een nucleaire explosie te veroorzaken, en de ontwikkeling en het ontwerp van wapens waren voldoende ver gevorderd om een daadwerkelijke veldtest van een nucleaire bom te kunnen plannen. Zo ‘ n test was geen eenvoudige zaak. Ingewikkelde en complexe apparatuur moest worden geassembleerd zodat een volledige diagnose van succes of mislukking kon worden gehad. Tegen die tijd was de oorspronkelijke $6.000 goedgekeurd voor het Manhattan Project gegroeid tot $2 miljard.de eerste atoombom ontplofte om 5: 30 uur op 16 juli 1945 op de Alamogordo Air base 120 mijl (193 km) ten zuiden van Albuquerque, New Mexico. Het werd tot ontploffing gebracht op de top van een stalen toren omringd door wetenschappelijke apparatuur, met monitoring op afstand plaats in bunkers bezet door wetenschappers en een paar hoogwaardigheidsbekleders 10.000 meter (9 km) afstand. De explosie kwam als een intense lichtflits, een plotselinge golf van hitte, en later een enorm gebrul toen de schokgolf voorbijging en weerklonk in de vallei. Een vuurbal Rees snel, gevolgd door een paddenstoelwolk die zich uitstrekte tot 12.200 meter. De bom genereerde een explosief vermogen gelijk aan 15.000 tot 20.000 ton trinitrotolueen (TNT); de toren was volledig verdampt en het omringende woestijnoppervlak versmolten met glas over een straal van 730 meter. De volgende maand werden twee andere atoombommen die door het project werden geproduceerd, de eerste met behulp van uranium-235 en de tweede met behulp van plutonium, gedropt op Hiroshima en Nagasaki, Japan.