Войти
 Роберт Оппенгеймер (слева), Лесли Гроувс (в центре) и Роберт Спроул (справа) на церемонии вручения Лос-Аламосской лаборатории награды армейско-флотской награды «E» на Фуллер Лодж 16 октября 1945 года | |
| Основана | 1 января 1943 года (1943-01-01) |
|---|---|
| Тип исследования | Секретные |
| Бюджет | 57,88 млн долларов |
| Область исследований | Ядерное оружие |
| Директор | Роберт Оппенгеймер. Норрис Брэдбери |
| Местоположение | Лос-Аламос, Нью-Мексико, США. 35 ° 52'32 "N 106 ° 19'27" W / 35,87556 ° N 106,32417 ° W / 35,87556; -106,32417 Координаты : 35 ° 52'32 ″ N 106 ° 19'27 ″ W / 35,87556 ° N 106,32417 ° W / 35,87556; -106.32417 |
| Операционное агентство | Калифорнийский университет |
| Научная лаборатория Лос-Аламоса | |
| США Национальный регистр исторических мест | |
| США Район национальных исторических достопримечательностей | |
  Показать карту Нью-Мексико  Показать карту Соединенных Штатов | |
| Местоположение | Central Ave., Лос-Аламос, Нью-Мексико |
| Координаты | 35 ° 52'54 ″ N 106 ° 17'54 ″ W / 35,88167 ° N 106,29833 ° W / 35,88167; -106.29833 |
| Построен | 1943 |
| Архитектурный стиль | Бунгало / Ремесленник, Современное движение, Другое |
| Ссылка NRHP № | 66000893 |
| Добавлено к NRHP | 15 октября 1966 г. |
Лаборатория Лос-Аламоса, также известная как Проект Y, была секретной лабораторией, созданной Манхэттенским проектом и эксплуатировался Калифорнийским университетом во время Второй мировой войны. Его задача заключалась в разработке и создании первых атомных бомб. Роберт Оппенгеймер был ее первым директором с 1943 по декабрь 1945 года, когда его сменил Норрис Брэдбери. Чтобы ученые могли свободно обсуждать свою работу при сохранении безопасности, лаборатория была расположена в удаленной части Нью-Мексико. Лаборатория военного времени занимала здания, которые когда-то были частью школы-ранчо Лос-Аламос.
. Первоначально усилия по разработке были сосредоточены на оружии деления пушечного типа, использующем плутоний под названием Худой. В апреле 1944 года Лос-Аламосская лаборатория определила, что скорость спонтанного деления плутония, выращенного в ядерном реакторе, слишком высока из-за присутствия плутония-240 и может вызвать преддетонация, ядерная цепная реакция до того, как ядро было полностью собрано. Затем Оппенгеймер реорганизовал лабораторию и организовал тотальные и в конечном итоге успешные усилия по альтернативной конструкции, предложенной Джоном фон Нейманом, ядерного оружия имплозивного типа, которое называлось Толстяк. Вариант конструкции пушечного типа, известный как Little Boy, был разработан с использованием урана-235.
. Химики из лаборатории Лос-Аламоса разработали методы очистки урана и плутония, последний из которых был когда начался Проект Y, существовал в микроскопических количествах. Металлурги обнаружили, что плутоний обладает неожиданными свойствами, но, тем не менее, смогли отлить его в металлические сферы. Лаборатория построила водяной бойлер гомогенный реактор на водной основе, который стал третьим реактором в мире, введенным в эксплуатацию. Он также исследовал Super, водородную бомбу, которая будет использовать бомбу деления для зажигания реакции ядерного синтеза в дейтерии и тритии.
. Конструкция Толстяка была испытана в ходе ядерных испытаний Тринити в июле 1945 года. Персонал проекта Y сформировал бригады ямы и сборочные группы для атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки и участвовал в бомбардировках как оружейники. и наблюдатели. После окончания войны лаборатория поддержала ядерные испытания Operation Crossroads на атолле Бикини. Новое подразделение Z было создано для контроля за деятельностью по испытаниям, накоплению запасов и сборке бомб, которые были сосредоточены на базе Сандиа. Лаборатория Лос-Аламоса стала Научной лабораторией Лос-Аламоса в 1947 году.
Открытие нейтрона Джеймс Чедвик в 1932 году, за которым последовало открытие ядерного деления химиками Отто Ханом и Фрицем Штрассманном в 1938 году и его объяснение (и именование) физиками Лиз Мейтнер и Отто Фриш вскоре после этого открыли возможность lled ядерная цепная реакция с использованием урана. В то время немногие ученые в Соединенных Штатах считали, что атомная бомба имеет практическое значение, но возможность того, что немецкий проект атомной бомбы будет способствовать созданию атомного оружия, обеспокоила ученых-беженцев из Нацистская Германия и другие фашистские страны, что привело к составлению письма Эйнштейна-Сциларда с предупреждением президента Франклина Д. Рузвельта. Это побудило провести предварительные исследования в Соединенных Штатах, начиная с конца 1939 года.
В делении ядер, атомное ядро тяжелого элемента распадается на два или более легких, когда нейтрон захвачен. Если испускается больше нейтронов, ядерная цепная реакция становится возможной. Прогресс был медленным в Соединенных Штатах, но в Великобритании Отто Фриш и Рудольф Пайерлс, два физика-беженца из Германия в Университете Бирмингема изучала теоретические вопросы, связанные с разработкой, производством и использованием атомных бомб. Они рассмотрели, что произойдет со сферой из чистого урана-235, и обнаружили, что не только может произойти цепная реакция, но и может потребоваться всего 1 килограмм (2,2 фунта) урана- 235, чтобы высвободить энергию сотен тонн тротила. Их начальник, Марк Олифант, передал меморандум Фриша-Пайерлса сэру Генри Тизарду, председателю Комитета по научным исследованиям воздушных боев. (CSSAW), который, в свою очередь, передал его Джорджу Пэджету Томсону, которому CSSAW передало ответственность за исследования урана. CSSAW создал комитет MAUD для расследования. В своем заключительном отчете в июле 1941 года комитет MAUD пришел к выводу, что атомная бомба не только возможна, но и может быть произведена уже в 1943 году. В ответ британское правительство создало проект ядерного оружия, известный как Tube Alloys.
В Соединенных Штатах по-прежнему не было срочности, которые, в отличие от Великобритании, еще не участвовали в Второй мировой войне, поэтому Олифант прилетел туда в конце августа 1941 года и поговорил с американскими учеными, включая своего друга Эрнеста. Лоуренс в Калифорнийском университете. Ему не только удалось убедить их в возможности создания атомной бомбы, но и вдохновить Лоуренса преобразовать свой 37-дюймовый (94 см) циклотрон в гигантский масс-спектрометр для разделения изотопов, a Олифант впервые применил эту технику в 1934 году. В свою очередь, Лоуренс пригласил своего друга и коллегу Роберта Оппенгеймера, чтобы перепроверить физику отчета Комитета MAUD, который обсуждался на встрече в General Electric Исследовательская лаборатория в Скенектади, Нью-Йорк, 21 октября 1941 года.
В декабре 1941 года Отделение S-1 Управления Научные исследования и разработки (OSRD) назначили Артура Х. Комптона ответственным за разработку бомбы. Он делегировал задачу разработки бомбы и исследования расчетов быстрых нейтронов - ключа к расчетам критической массы и детонации оружия - Грегори Брейту, которому было присвоено звание «Со- ординатор Rapid Rupture »и Оппенгеймер в качестве ассистента. Но Брейт не согласился с другими учеными, работающими в Металлургической лаборатории, особенно с Энрико Ферми, по поводу мер безопасности, и ушел в отставку 18 мая 1942 года. Затем Комптон назначил Оппенгеймера на его место <249.>Джон Х. Мэнли, физик из Металлургической лаборатории, был назначен помогать Оппенгеймеру, контактируя и координируя группы экспериментальной физики, разбросанные по всей стране. Оппенгеймер и Роберт Сербер из Университета Иллинойса исследовали проблемы диффузии нейтронов - как нейтроны движутся в ядерной цепной реакции - и гидродинамики - как возникает взрыв цепной реакцией может вести себя.
В ядерном синтезе ядра легких элементов сливаются, чтобы создать более тяжелый элемент. Чтобы просмотреть эту работу и По общей теории реакций деления Оппенгеймер и Ферми созвали встречи в Чикагском университете в июне и в Калифорнийском университете в Беркли в июле с физиками-теоретиками Гансом Бете, Джон Ван Флек, Эдвард Теллер, Эмиль Конопински, Роберт Сербер, Стэн Франкель и Элдред К. Нельсон, последние трое бывших студентов Оппенгеймер и физики-экспериментаторы Эмилио Сегре, Феликс Блох, Франко Разетти, Джон Мэнли и Эдвин Макмиллан. Они предварительно подтвердили, что создание бомбы деления теоретически возможно.
Было еще много неизвестных факторов. Свойства чистого урана-235 были относительно неизвестны; тем более те из плутония, химического элемента, который только недавно был обнаружен Гленном Сиборгом и его командой в феврале 1941 года, но который теоретически делящийся. Ученые на конференции в Беркли предполагали воспроизводить плутоний в ядерных реакторах из атомов урана-238, которые поглощают нейтроны от делящихся атомов урана-235. На данный момент реактор не был построен, и были доступны только микроскопические количества плутония, произведенного на циклотронах.
. Было много способов упорядочить делящийся материал до критической массы. Самым простым было выстреливание «цилиндрической пробкой» в сферу «активного материала» с «тампером » - плотным материалом, который фокусировал бы нейтроны внутрь и удерживал бы реагирующую массу вместе, чтобы повысить ее эффективность. Они также исследовали конструкции, включающие сфероиды, примитивную форму «имплозии», предложенную Ричардом С. Толменом, и возможность автокаталитических методов, которые увеличили бы эффективность бомбы во время взрыва.
Учитывая, что идея бомбы деления теоретически обоснована - по крайней мере, до тех пор, пока не появятся новые экспериментальные данные, - конференция в Беркли развернулась в другом направлении. Эдвард Теллер настаивал на обсуждении более мощной бомбы: «Супер», обычно называемой сегодня «водородной бомбой », которая будет использовать взрывную силу детонирующей бомбы деления для зажигания ядерный синтез реакция между дейтерием и тритием. Теллер предлагал схему за схемой, но Бете отвергал каждую из них. Идея термоядерного синтеза была отложена, чтобы сконцентрироваться на создании бомб деления. Теллер также высказал предположение о том, что атомная бомба может «воспламенить» атмосферу из-за гипотетической реакции синтеза ядер азота, но Бете подсчитал, что этого не может произойти, и в отчете, написанном в соавторстве с Теллером, показано, что «самораспространяющаяся цепь ядерных реакций, вероятно, будет запущена ».
Ловкое проведение июльской конференции Оппенгеймером впечатлило его коллег; его проницательность и способность справляться даже с самыми трудными людьми стали неожиданностью даже для тех, кто хорошо его знал. После конференции Оппенгеймер увидел, что, хотя они вплотную подошли к физике, все еще требовалась значительная работа по инженерным, химическим, металлургическим и боеприпасным аспектам создания атомной бомбы. Он пришел к убеждению, что для создания бомбы потребуется среда, в которой люди могут свободно обсуждать проблемы и, таким образом, уменьшить бесполезное дублирование усилий. Он рассудил, что это лучше всего совместить с безопасностью, создав центральную лабораторию в изолированном месте.
Бригадный генерал Лесли Р. Гровс-младший стал директором Манхэттенского проекта 23 сентября 1942 года. Он посетил Беркли, чтобы посмотреть на калютроны Лоуренса, и встретился с Оппенгеймером, который 8 октября представил ему отчет о конструкции бомбы. Гроувса заинтересовало предложение Оппенгеймера создать отдельную лабораторию по разработке бомб. Когда они снова встретились в Чикаго неделю спустя, он пригласил Оппенгеймера обсудить этот вопрос. Гроувсу пришлось сесть на поезд до Нью-Йорка, поэтому он попросил Оппенгеймера сопровождать его, чтобы они могли продолжить обсуждение. Гроувс, Оппенгеймер и полковник Джеймс К. Маршалл и подполковник Кеннет Николс все втиснулись в один отсек, где они говорили о том, как лаборатория бомбы могла быть создана, и как она будет функционировать. Впоследствии Гровс заставил Оппенгеймера приехать в Вашингтон, округ Колумбия, где этот вопрос обсуждался с Ванневаром Бушем, директором OSRD, и Джеймсом Б. Конантом, руководителем службы безопасности. председатель Национального комитета по оборонным исследованиям (NDRC). 19 октября Гроувс одобрил создание лаборатории по созданию взрывных устройств.
Хотя Оппенгеймер казался логичным человеком для руководства новой лабораторией, которая стала известна как Проект Y, у него был небольшой административный опыт; Буш, Конант, Лоуренс и Гарольд Юри все выразили оговорки по этому поводу. Более того, в отличие от других руководителей своего проекта - Лоуренса из Радиационной лаборатории Беркли, Комптона из Металлургического проекта в Чикаго и Юри из SAM Laboratories в Нью-Йорке - Оппенгеймер не имел Нобелевская премия, вызывая опасения, что у него может не хватить престижа иметь дело с выдающимися учеными. Были также проблемы с безопасностью; многие из ближайших соратников Оппенгеймера были активными членами Коммунистической партии, включая его жену Китти, подругу Джин Татлок, брата Фрэнка и Жена Фрэнка Джеки. В конце концов, Гроувс лично отдал инструкции очистить Оппенгеймера 20 июля 1943 года.
Карта местонахождения Лос-Аламос, Нью-Мексико, 1943–45 Идея размещения проекта Y на Металлургическая лаборатория в Чикаго или Clinton Engineer Works в Ок-Ридж, Теннесси, была рассмотрена, но в конце концов было решено, что удаленное расположение будет лучшим вариантом. Участок в окрестностях Лос-Анджелеса был отклонен по соображениям безопасности, а участок возле Рино, Невада как слишком недоступный. По рекомендации Оппенгеймера поиск был сужен до района Альбукерке, Нью-Мексико, где Оппенгеймер владел ранчо в хребте Сангре-де-Кристо. Климат был мягким, имелось воздушное и железнодорожное сообщение с Альбукерке, он был достаточно удален от западного побережья Соединенных Штатов, чтобы японское нападение не было проблемой, а плотность населения была низкой.
В октябре 1942 г. майор Джон Х. Дадли из округа Манхэттен (военный компонент Манхэттенского проекта) обследовал участки вокруг Гэллапа, Лас-Вегаса, Ла Вентана, Джемес-Спрингс и Отови, и рекомендовал тот, который находится недалеко от Джемес-Спрингс. 16 ноября Оппенгеймер, Гровс, Дадли и другие посетили это место. Оппенгеймер опасался, что высокие скалы, окружающие площадку, вызовут у людей клаустрофобию, в то время как инженеры опасались наводнения. Затем группа двинулась на участок Отови, недалеко от школы-ранчо Лос-Аламоса. Оппенгеймер был впечатлен этим местом и выразил ему сильное предпочтение, сославшись на его природную красоту и виды на горы Сангре-де-Кристо, которые, как он надеялся, вдохновят тех, кто будет работать над проектом. Инженеры беспокоились о плохой подъездной дороге и о том, будет ли водоснабжение достаточным, но в остальном считали, что это было идеально.
Заместитель военного министра США, Роберт П. Паттерсон утвердил приобретение участка 25 ноября 1942 года, разрешив покупку участка площадью 54000 акров (22000 га) в размере 440 000 долларов, все из которых, за исключением 8 900 акров (3600 га), уже принадлежали Федеральное правительство. Министр сельского хозяйства Клод Р. Уикард предоставил право пользования около 45 100 акров (18 300 га) земли Лесной службы США до войны Отдел «до тех пор, пока сохраняется военная необходимость». Потребность в земле для новой дороги, а затем и в полосе отвода для линии электропередач протяженностью 25 миль (40 км), в конечном итоге привела к закупке земли во время войны до 45 737 акров (18 509,1 га), но в конечном итоге было потрачено всего 414 971 доллар. Самыми крупными билетами были школа, которая стоила 350 000 долларов, и ранчо Anchor, стоившее 25 000 долларов. Оба наняли юристов для переговоров с правительством, но латиноамериканским поселенцам платили всего 7 долларов за акр (что эквивалентно 103 долларам в 2019 году). Разрешения на выпас скота были отозваны, а частные земли были куплены или изъяты из обращения в соответствии с выдающийся домен, пользующийся авторитетом Закона о Второй войне. Петиции об осуждении были сформулированы таким образом, чтобы охватить все права на минеральные ресурсы, воду, древесину и другие права, поэтому у частных лиц не будет никаких оснований для въезда на территорию. Участок приобрел неправильную форму из-за примыкания к национальному памятнику Банделье и священному могильнику коренных американцев.
Важным моментом при приобретении участка было существование школы-ранчо Лос-Аламоса. Он состоял из 54 зданий, из которых 27 были жилыми домами, общежитиями или другими помещениями, общей площадью 46 626 квадратных футов (4331,7 м). Остальные постройки включали лесопилку, ледяной дом, сараи, столярную мастерскую, конюшни и гаражи, все общей площадью 29 560 квадратных футов (2746 м). На соседнем ранчо Анкор было четыре дома и сарай. Строительные работы контролировались Инженерным округом Альбукерке до 15 марта 1944 года, когда ответственность за это возложила на Манхэттенский инженерный округ. Уиллард К. Крюгер и партнеры из Санта-Фе, Нью-Мексико, работал архитектором и инженером. Black Veatch была привлечена для проектирования инженерных сетей в декабре 1945 года. Первой было заплачено 743 706,68 долларов, а вторым - 164 116 долларов к моменту завершения Манхэттенского проекта в конце 1946 года. Район Альбукерке контролировал строительство инженерных сетей в размере 9,3 миллиона долларов. строительство в Лос-Аламосе и районе Манхэттена - еще 30,4 миллиона долларов. Первоначальные работы были заключены с компанией MM Sundt Company из Тусон, Аризона, и работы начались в декабре 1942 года. Гроувс первоначально выделил 300000 долларов на строительство, что в три раза превышало оценку Оппенгеймера, с запланированной датой завершения 15 марта 1943 года. Вскоре стало ясно, что масштабы проекта Y намного больше, чем ожидалось, и к тому времени, когда Сундт закончил работу 30 ноября 1943 года, было израсходовано более 7 миллионов долларов. Компания Zia взяла на себя ответственность за техническое обслуживание в апреле 1946 года.
Квартиры на четыре семьи в Лос-Аламосе Оппенгеймер первоначально подсчитал, что эту работу могли выполнить 50 ученых и 50 техников. Гровс утроил это число до 300. Фактическое население, включая членов семьи, составляло около 3500 к концу 1943 года, 5700 к концу 1944 года, 8200 к концу 1945 года и 10 000 к концу 1946 года. были шесть существующих бревенчатых и каменных коттеджей, в которых когда-то размещались директор школы и преподаватели школы-ранчо Лос-Аламоса. Это были единственные жилища в Лос-Аламосе, в которых были ванны, и они стали известны как «Батубный ряд». Оппенгеймер жил на Батуб-Роу; его ближайшим соседом был капитан В. С. "Деак" Парсонс, начальник Управления артиллерийского и инженерного обеспечения. Дом Парсонса был немного больше, потому что у Парсонса было двое детей, а у Оппенгеймера на тот момент был только один. Следующим после Батуб-Роу наиболее желанным местом проживания были апартаменты, построенные Сундтом. Типичное двухэтажное здание вмещало четыре семьи. В каждой квартире Сундта было две или три спальни, кухня с печкой на угле и небольшая ванная комната. Компания J. E. Morgan and Sons предоставила 56 домов из сборных конструкций, которые стали известны как «Морганвилль». Компания Роберта Э. Макки построила часть города, известную как «МакКивилл». С июня по октябрь 1943 года, а также в июне и июле 1944 года численность персонала превысила имеющееся жилье, и персонал временно поселился в каньоне Фрихолес. Дома в CEW и HEW были простыми, но более высокого стандарта (как указано в Николс ), чем дома в Лос-Аламосе (как указано в Groves ), но Николс сказал Лос-Аламосу Ученые считают, что жилье там было проблемой Гроувса, а не его.
Арендная плата была установлена на основе дохода жильца. Временные посетители Лос-Аламоса размещались в Fuller Lodge, гостевом коттедже или большом доме, который когда-то был частью школы-ранчо Лос-Аламоса. В 1943 году была открыта школа, обслуживающая как начальную, так и среднюю школу, в нее было зачислено 140 детей; 350 к 1946 г. Образование было бесплатным, как и детский сад для работающих матерей. С 18 учителями начальных классов, 13 учителями средних школ и суперинтендантом в нем было отличное соотношение учителей и учеников. Были построены многочисленные технические здания. Большинство из них были полупостоянного типа с использованием гипсокартона . Они отапливались от центрального отопления. Изначально это была котельная №1, в которой было два угольных котла. На смену ей пришла котельная № 2, в которой было шесть мазутных котлов. Помимо основного участка в Лос-Аламосе, для экспериментальных работ было разработано около 25 отдаленных участков.
Технический район в Лос-Аламосе. По периметру всей площадки был забор, но здесь также показан внутренний забор вокруг Технической зоны. Рост города опережал рост канализации, и к концу 1945 года произошло отключение электричества. Свет приходилось выключать днем и с 19 до 22 часов. Вода тоже кончилась. Осенью 1945 года потребление составляло 585 000 галлонов США (2 210 000 л) в день, но водоснабжение могло обеспечить только 475 000 галлонов США (1 800 000 л). 19 декабря трубы, проложенные над землей для экономии времени в 1943 году, замерзли, полностью отключив подачу воды. Жителям приходилось набирать воду из 15 автоцистерн, которые перевозили 300 000 галлонов США (1 100 000 л) в день. Поскольку его название было секретным, Лос-Аламос упоминался как «Участок Y»; жителям он был известен как «Холм». Поскольку они жили на федеральной земле, штат Нью-Мексико не разрешал жителям Лос-Аламоса голосовать на выборах, хотя требовал от них платить подоходный налог штата. Впереди ряд затяжных юридических и законодательных баталий, прежде чем жители Лос-Аламоса стали полноправными гражданами Нью-Мексико 10 июня 1949 года. В свидетельствах о рождении младенцев, родившихся в Лос-Аламосе во время войны, их место рождения указывается как почтовый ящик 1663 год в Санта-Фе. Все письма и посылки приходили через этот адрес.
Первоначально Лос-Аламос должен был быть военной лабораторией, в которой Оппенгеймер и другие исследователи работали в армии. Оппенгеймер зашел так далеко, что заказал себе форму подполковника, но два ключевых физика, Роберт Бахер и Исидор Раби, воспротивились этой идее. Затем Конант, Гроувс и Оппенгеймер разработали компромисс, согласно которому лабораторией управлял Калифорнийский университет. Финансовая и закупочная деятельность входила в сферу ответственности Калифорнийского университета в соответствии с письмом о намерениях от OSRD от 1 января 1943 года. Он был заменен официальным контрактом с округом Манхэттен 20 апреля 1943 года, который был датирован 1 января. Финансовыми операциями руководил постоянный коммерческий директор Дж. А. Д. Манси. Намерение состояло в том, чтобы военизировать ее, когда придет время окончательно собрать бомбу, но к этому времени лаборатория Лос-Аламоса стала настолько большой, что это считалось непрактичным и ненужным, поскольку ожидаемые трудности с гражданскими лицами, работающими над опасными задачами, имели не произошло.
Полковник Джон М. Харман был первым начальником поста в Лос-Аламосе. Он поступил в офис в Санта-Фе в звании подполковника 19 января 1943 года, а 15 февраля получил звание полковника. Лос-Аламос официально стал военным заведением 1 апреля 1943 года, а 19 апреля он переехал в Лос-Аламос. Его сменил подполковник К. Уитни Эшбридж, выпускник школы ранчо Лос-Аламос, в мае 1943 года. В свою очередь, Эшбриджа сменил подполковник Джеральд Р. Тайлер в октябре 1944 года, полковник Лайл Э. Симан в ноябре 1945 года. и полковник Херб К. Джи в сентябре 1946 года. Командующий постом подчинялся непосредственно Гроувсу и отвечал за поселок, государственное имущество и военный персонал.
Главные ворота в Лос-Аламосе Были назначены четыре воинских подразделения к почте. Отряд MP, 4817-й служебный командный блок, прибыл из Форт-Райли, штат Канзас, в апреле 1943 года. Его первоначальная численность составляла 7 офицеров и 196 рядовых; к декабрю 1946 года в нем было 9 офицеров и 486 человек, и он круглосуточно дежурил на 44 караульных постах. Временный инженерный отряд (PED), 4817-й служебный командный блок, был активирован в Кэмп-Клэйборн, Луизиана, 10 апреля 1943 года. Эти люди выполняли различные работы в районе поста, например, работали на котельной, моторном парке и столовые. Они также обслуживали здания и дороги. Он достиг максимальной численности в 465 человек и был расформирован 1 июля 1946 года.
1-й временный отряд вспомогательного женского армейского корпуса (WAAC) был активирован в Форт Силл, Оклахома., 17 апреля 1943 г. Первоначальная численность его составляла всего один офицер и семь вспомогательных войск. 24 августа 1943 года WAAC превратился в женский армейский корпус (WAC), а отряд вошел в состав 4817-го служебного командного подразделения в составе двух офицеров и 43 военнослужащих. Они были приведены к присяге в армии Соединенных Штатов Эшбриджем. В августе 1945 года его численность достигла своего пика - около 260 женщин. WAC выполняли более широкий круг задач, чем PED; некоторые были поварами, водителями и телефонистами, другие работали библиотекарями, клерками и техниками в больницах. Некоторые из них проводили узкоспециализированные научные исследования внутри Технической зоны.
Специальное инженерное подразделение (SED) было активировано в октябре 1943 года как часть 9812-го подразделения технической службы. В его состав входили люди с техническими навыками или повышенным образованием, и в основном они были набраны из несуществующей Армейской специальной программы обучения. Политика военного ведомства запрещала давать отсрочку от призыва мужчинам моложе 22 лет, поэтому они были назначены в СЕПГ. Пиковая численность его составляла 1823 человека в августе 1945 года. Персонал СЭД работал во всех частях лаборатории Лос-Аламоса.
Переход между зданиями A и B в технической зоне В качестве директора В лаборатории Лос-Аламоса Оппенгеймер больше не подчинялся Комптону, а подчинялся непосредственно Гроувсу. Он отвечал за технические и научные аспекты проекта Y. Он собрал ядро своих сотрудников из групп, которые работали на него над расчетами нейтронов. Среди них были его секретарь, Присцилла Грин,, Сербер и Макмиллан из его собственной группы, а также группы Эмилио Сегре и Джозефа В. Кеннеди из Калифорнийского университета, Дж. Группа Х. Уильямса из Университета Миннесоты, группа Джо Маккиббена из Университета Висконсина, группа Феликса Блоха из Стэнфордский университет и Маршалла Холлоуэя из Университета Пердью. Он также заручился услугами Ганса Бете и Роберта Бахера из Радиационной лаборатории в Массачусетском технологическом институте, Эдварда Теллера, Роберта Ф. Кристи, Дарола К. Фроман, Элвин С. Грейвс и Джон Х. Мэнли и его группа из Металлургической лаборатории Манхэттенского проекта, а также Роберт Р. Уилсон и его группа, в которую входили Ричард Фейнман, который проводил исследования Манхэттенского проекта в Принстонском университете. Они привезли с собой много ценного научного оборудования. Группа Вильсона разобрала циклотрон в Гарвардском университете и отправила его в Лос-Аламос; McKibben's привез два генератора Ван де Граафа из Висконсина; и Manley's привезли ускоритель Кокрофта – Уолтона из Университета Иллинойса.
Связь с внешним миром шла по единственной линии Лесной службы до апреля 1943 года, когда она была заменена пятью телефонными линиями армии.. В марте 1945 года это число было увеличено до восьми. Также было три телетайпа с кодирующими машинами. Первый был установлен в марте 1943 года, а еще два были добавлены в мае 1943 года. Один был удален в ноябре 1945 года. В офисах были телефоны, а в частных домах их не было, поскольку армия считала это угрозой безопасности. В поселке было несколько телефонов-автоматов на случай чрезвычайных ситуаций. Поскольку не было возможности предотвратить прослушивание линий, секретная информация не могла обсуждаться по телефонным линиям. Первоначально телефонные линии работали только в рабочее время, пока не прибыло достаточное количество WAC для круглосуточного обслуживания коммутатора.
Исидор Исаак Раби, Дороти МакКиббин, Роберт Оппенгеймер и Виктор Вайскопф в доме Оппенгеймера в Лос-Аламосе в 1944 г. Женщин в Лос-Аламосе поощряли к работе из-за нехватки рабочей силы и соображений безопасности при привлечении местных рабочих. К сентябрю 1943 года в Техническом районе работали около 60 жен ученых. В октябре 1944 года около 200 из 670 работников лаборатории, больницы и школы были женщинами. Большинство из них работали в администрации, но многие женщины, такие как Лилли Хорниг, Джейн Гамильтон Холл и Пегги Титтертон работали учеными и техниками. Шарлотта Сербер возглавляла группу A-5 (Библиотека). Большая группа женщин работала над численными расчетами в группе T-5 (Computations). Дороти МакКиббин руководила офисом в Санта-Фе, который открылся по адресу 109 East Palace Avenue 27 марта 1943 года.
Лаборатория Лос-Аламоса имела управляющий совет, в который входили Оппенгеймер, Бахер, Бете, Кеннеди, Д.Л. Хьюз (директор по персоналу), Д.П. Митчелл (директор по закупкам) и Дик Парсонс. Макмиллан, Джордж Кистяковски и Кеннет Бейнбридж были позже добавлены. Лаборатория была разделена на пять отделов: администрация (A), теоретическая (T) при Бете, экспериментальная физика (P) при Бахере, химия и металлургия (CM) при Кеннеди, и артиллерийское дело и инженерия (E) при Парсонсе. Все дивизии расширялись в течение 1943 и 1944 годов, но дивизия Т, несмотря на утроение ее численности, оставалась самой маленькой, а дивизия Е стала самой крупной. Допуск безопасности был проблемой. Ученым (включая, вначале, Оппенгеймера) должен был быть предоставлен доступ в Техническую зону без надлежащего разрешения. В интересах эффективности Гровс одобрил сокращенный процесс, с помощью которого Оппенгеймер поручился за старших ученых, а трех других сотрудников было достаточно, чтобы поручиться за младшего ученого или техника.
Лаборатория Лос-Аламоса была усилена Британская миссия под руководством Джеймса Чедвика. Первыми прибыли Отто Фриш и Эрнест Титтертон ; в число более поздних прибывших входили Нильс Бор и его сын Оге Бор, а также сэр Джеффри Тейлор, эксперт по гидродинамике, внесший большой вклад в понимание Неустойчивость Рэлея – Тейлора. Эта нестабильность на границе раздела между двумя жидкостями с разной плотностью возникает, когда более легкая жидкость выталкивает более тяжелую, и была жизненно важна для интерпретация экспериментов со взрывчатыми веществами, прогнозирование последствий взрыва, конструкция нейтронных инициаторов и конструкция самой атомной бомбы. Чедвик остался только на несколько месяцев; его сменил на посту главы британской миссии Рудольф Пайерлс. Первоначальная идея, которую поддерживал Гроувс, заключалась в том, что британские ученые будут работать как группа под руководством Чедвика, который будет передавать им работу. Вскоре от этого отказались в пользу полной интеграции Британской миссии в лабораторию. Они работали в большинстве его подразделений, за исключением химии плутония и металлургии. С принятием Закона об атомной энергии 1946 года, известного как Закон Мак-Магона, все британские государственные служащие были вынуждены уйти. Все уехали к концу 1946 года, за исключением Титтертона, которому было предоставлено особое разрешение, и оставался там до 12 апреля 1947 года. Британская миссия закончилась, когда он отбыл.
Фотография технологической зоны с отмеченными зданиями. Они кажутся разбросанными случайным образом. Эшли Понд и Фуллер Лодж на заднем плане. 
Карта технологической зоны. В 1943 году усилия по разработке были направлены на оружие деления пушечного типа, использующее плутоний под названием Тонкий Мужчина. Имена для всех трех конструкций атомных бомб - Толстяк, Тонкий человек и Маленький мальчик - были выбраны Сербером на основе их формы. Тонкий человек был длинным устройством, и его название произошло от Дэшиэла Хэммета детективного романа и серии фильмов с таким же названием. Толстяк был круглым и толстым и был назван в честь персонажа Сидни Гринстрит «Каспер Гутман» из Мальтийского сокола. Маленький мальчик пришел последним и был назван в честь персонажа Элиши Кук-младший из того же фильма, на который ссылается Хамфри Богарт.
. Серия конференций в апреле и мае 1943 г. план лаборатории на оставшуюся часть года. Оппенгеймер оценил критическую массу устройства с ураном-235 с помощью формулы, основанной на теории диффузии, выведенной в Беркли Стэном Франкелем и Э. К. Нельсоном. Это дало ценность устройства из урана-235 с идеальным вскрытием 25. кг; но это было только приближение. Он был основан на упрощающих предположениях, в частности, что все нейтроны имели одинаковую скорость, что все столкновения были упругими, что они были рассеяны изотропно и что средний свободный пробег нейтронов в активной зоне и тампере были одинаковыми. Подразделение Бете, в частности группа Т-2 (теория диффузии) Сербера и группа Т-4 (проблемы диффузии) Фейнмана, потратят следующие несколько месяцев на работу над улучшенными моделями. Бете и Фейнман также разработали формулу эффективности реакции.
Никакая формула не может быть более точной, чем введенные в нее значения; значения сечений были сомнительными и еще не были определены для плутония. Измерение этих значений будет приоритетом, но в лаборатории имеется всего 1 грамм урана-235 и всего несколько микрограммов плутония. Эта задача выпала на долю P-подразделения Бахера. Группа Williams P-2 (электростатический генератор) провела первый эксперимент в июле 1943 года, когда использовала больший из двух генераторов Ван-де-Граафа для измерения отношения нейтрона на деление в плутонии и урана-235. Это потребовало некоторых переговоров с Металлургической лабораторией о получении 165 мкг плутония, который был получен в Лос-Аламосе 10 июля 1943 года. Бахер смог сообщить, что количество нейтронов при делении плутония-239 составляло 2,64. ± 0,2, что примерно в 1,2 раза больше, чем урана-235. Титтертон и Бойс МакДэниел из группы Вильсона P-1 (циклотронная) попытались измерить время, которое требуется для мгновенных нейтронов, которые испускаются из ядра урана-235 при его делении. Они подсчитали, что большинство из них было испущено менее чем за 1 наносекунду. Последующие эксперименты показали, что деление также занимает менее наносекунды. Подтверждение утверждения теоретиков о том, что количество нейтронов, испускаемых при делении, было одинаковым для быстрых и медленных нейтронов, потребовалось больше времени и не было завершено до осени 1944 года.
Джон фон Нейман посетил лабораторию Лос-Аламоса в сентябре 1943 года и участвовал в обсуждениях ущерба, который может нанести атомная бомба. Он объяснил, что, хотя ущерб от небольшого взрыва был пропорционален импульсу (среднее давление взрыва, умноженное на его продолжительность), ущерб от больших взрывов, таких как атомная бомба, будет определяться пиком давление, которое зависит от кубического корня его энергии. Затем Бете подсчитал, что взрыв 10 килотонн в тротиловом эквиваленте (42 ТДж) приведет к возникновению избыточного давления в 0,1 стандартной атмосферы (10 кПа) на расстоянии 3,5 км (2,2 мили) и, следовательно, приведет к серьезным повреждениям в пределах этого радиуса. Фон Нейман также предположил, что, поскольку давление увеличивается, когда ударные волны отражаются от твердых объектов, ущерб может быть увеличен, если бомба взорвется на высоте, сравнимой с радиусом поражения, примерно от 1 до 2 километров (от 3300 до 6600 футов).
Парсонс был назначен главой артиллерийского и инженерного отдела в июне 1943 г. по рекомендации Буша и Конанта. Для укомплектования подразделения Толмен, который действовал как координатор усилий по разработке оружия, пригласил Джона Стрейба, Чарльза Критчфилда и Сета Недермейера из Национального бюро стандартов. Первоначально подразделение было разделено на пять групп, первыми руководителями которых были Макмиллан из группы E-1 (испытательный полигон), Кеннет Бейнбридж из группы E-2 (приборостроение), Роберт Броуд из группы E- 3 (разработка взрывателей), Кричфилд из группы E-4 (снаряд, цель и источник) и Недермейер из группы E-5 (имплозия). Осенью 1943 года были добавлены еще две группы: группа Е-7 (доставка) под именем Норман Рэмси и группа Е-8 (внутренняя баллистика) под именем Джозеф О. Хиршфельдер.
А. ряд оболочек Thin Man. Гильзы Толстяка видны на заднем плане. Эвакуатор использовался базовым подразделением ВВС 216-й армии для их перемещения. На ранчо «Якорь» был устроен полигон. Пушка должна была быть необычной, и ее нужно было проектировать из-за отсутствия важных данных о критической массе. Критерии проектирования заключались в том, что орудие должно иметь начальную скорость 3 000 футов в секунду (910 м / с); что труба будет весить всего 1 короткую тонну (0,91 т) вместо обычных 5 коротких тонн (4,5 т) для трубы с такой энергией; что, как следствие, из легированной стали; что оно должно иметь максимальное давление в казенной части 75 000 фунтов на квадратный дюйм (520 000 кПа ); и что он должен иметь три независимых праймера. Поскольку из него нужно было выстрелить только один раз, ствол можно было бы сделать легче, чем у обычного ружья. Не требовалось и нарезов или возвратных механизмов. Кривые давления были рассчитаны под наблюдением Хиршфельдера в геофизической лаборатории до его прихода в Лос-Аламосскую лабораторию.
Пока они ждали, пока пушки будут изготовлены на Заводе морских вооружений, испытаны различные виды топлива. Хиршфельдер отправил Джона Л. Маги в Горное бюро 'Экспериментальную шахту в Брюстон, Пенсильвания для проверки топлива и системы зажигания. Пробные стрельбы проводились на ранчо «Якорь» из орудия 3 дюйма (76 мм) / 50 калибра. Это позволило отладить контрольно-измерительную аппаратуру. Первые две трубы прибыли в Лос-Аламос 10 марта 1944 г., и на ранчо «Якорь» начались испытательные стрельбы под руководством Томаса Х. Олмстеда, имевшего опыт подобных работ на военно-морском полигоне в <566.>Дальгрен, Вирджиния. Праймеры были протестированы и показали, что они работают при давлении до 80000 фунтов на квадратный дюйм (550 000 кПа). Группа Броуде исследовала системы взрывателей, протестировав радарные высотомеры, бесконтактные взрыватели и предохранители барометрического высотомера.
Испытания проводились с радиолокационный высотомер с частотной модуляцией, известный как AYD, и импульсный тип, известный как 718. Модификации AYD были сделаны Norden Laboratories Corporation в рамках контракта OSRD. Когда с производителем 718, RCA, связались, стало известно, что новый хвостовой радар, AN / APS-13, позже прозванный Арчи, был только поступает в производство, который может быть адаптирован для использования в качестве радиовысотомера. Третий объект, который должен был быть произведен, был доставлен в Лос-Аламос в апреле 1944 года. В мае он прошел испытания водолазом АТ-11. После этого в июне и июле были проведены полномасштабные испытания на падение. Они были очень успешными, в то время как AYD продолжал испытывать проблемы. Поэтому Арчи был принят на вооружение, хотя нехватка единиц в августе 1944 года не позволила провести масштабные разрушительные испытания. Испытания самолета Silverplate Boeing B-29 Superfortress с формой бомбы Thin Man проводились на армейском аэродроме Мюрок в марте и июне 1944 года.
На заседании Исполнительного комитета S-1 14 ноября 1942 г. Чедвик выразил опасение, что альфа-частицы, испускаемые плутонием, могут производить нейтроны в легких элементах, присутствующих в виде примеси, которые, в свою очередь, вызовут деление плутония и вызовут преддетонацию, цепную реакцию до полной сборки активной зоны. Это было рассмотрено Оппенгеймером и Сиборгом за месяц до этого, и последний подсчитал, что излучатели нейтронов, такие как бор, должны быть ограничены одной сотней миллиардов. Существовали некоторые сомнения в том, можно ли разработать химический процесс, который мог бы обеспечить такой уровень чистоты, и Чедвик довел этот вопрос до сведения Исполнительного комитета S-1 для дальнейшего рассмотрения. Однако четыре дня спустя Лоуренс, Оппенгеймер, Комптон и Макмиллан сообщили Конанту, что у них есть уверенность в том, что строгие требования к чистоте могут быть выполнены.
Кольцо электролитически очищенного плутония. Он имеет чистоту 99,96%, вес 5,3 кг и диаметр около 11 см. Плутония хватает на одну активную зону бомбы. Форма кольца помогает обеспечить безопасность по критичности. Пока 4 ноября 1943 года на инженерном заводе Клинтона не был введен в эксплуатацию графитовый реактор X-10, были доступны только микроскопические количества плутония, но уже были некоторые тревожные признаки. Когда фторид плутония производился в Металлургической лаборатории, он иногда был светлым, а иногда темным, хотя химический процесс был таким же. Когда в ноябре 1943 года им удалось восстановить его до металлического плутония, плотность была измерена на уровне 15 г / см, а измерение с использованием методов рассеяния рентгеновских лучей показало плотность 13 г / см. Это было плохо; предполагалось, что его плотность такая же, как у урана, около 19 г / см. Если бы эти цифры были правильными, для бомбы потребовалось бы гораздо больше плутония. Кеннеди не любил амбициозную манеру Сиборга и привлечение внимания, и вместе с Артуром Уолем разработал процедуру очистки плутония, независимую от группы Сиборга. Когда в феврале они получили образец, эта процедура была протестирована. В том же месяце Металлургическая лаборатория объявила, что она определила наличие двух разных фторидов: светлого тетрафторида плутония (PuF 4) и темного трифторида плутония ( PuF 3). Вскоре химики обнаружили, как их производить выборочно, и оказалось, что первые легче превратить в металл. Измерения в марте 1944 года показали плотность от 19 до 20 г / см.
Группа Эрика Джетта CM-8 (Металлургия плутония) начала эксперименты с металлическим плутонием после того, как граммы были получены в лаборатории Лос-Аламоса в марте 1944 года. Нагревая его, металлурги обнаружили пять температур от 137 до 580 ° C (от 279 до 1076 ° F), при которых он внезапно начал поглощать тепло без повышения температуры. Это было убедительным указанием на наличие множества аллотропов плутония ; но изначально считалось слишком странным, чтобы быть правдой. Дальнейшие испытания подтвердили изменение состояния около 135 ° C (275 ° F); он вошел в δ-фазу с плотностью 16 г / см. Сиборг утверждал, что плутоний имеет температуру плавления от 950 до 1000 ° C (от 1740 до 1830 ° F), что примерно равно температуре урана, но металлурги из лаборатории Лос-Аламоса вскоре обнаружили, что он плавится при температуре около 635 ° C (1175 ° F). F). Затем химики обратились к методам удаления примесей легких элементов из плутония; но 14 июля 1944 года Оппенгеймер сообщил Кеннеди, что в этом больше нет необходимости.
Плутоний имеет шесть аллотропов при атмосферном давлении: альфа (α), бета (β), гамма (γ), дельта (δ), простое дельта (δ '), эпсилон ( ε) Понятие спонтанного деления было поднято Нильсом Бором и Джоном Арчибальдом Уилером в их трактовке 1939 года механизма ядерного деления. Первая попытка обнаружить спонтанное деление урана была предпринята Уиллардом Либби, но ему не удалось его обнаружить. Это наблюдалось в Великобритании Фришем и Титтертоном и независимо в Советском Союзе Георгием Флёровым и Константином Петржаком в 1940 году; последним обычно приписывают открытие. Комптон также слышал от французского физика Пьера Оже, что Фредерик Жолио-Кюри обнаружил то, что могло быть спонтанным делением в полонии. Если это правда, это может исключить использование полония в нейтронных инициаторах; если это верно для плутония, это может означать, что конструкция пушечного типа не будет работать. В лаборатории Лос-Аламоса пришли к единому мнению, что это неправда и что результаты Жолио-Кюри были искажены примесями.
В лаборатории Лос-Аламоса группа P-5 (радиоактивность) Эмилио Сегре приступила к изучению измерить его в уране-234, −235 и −238, плутонии, полонии, протактинии и тории. Их не слишком беспокоил сам плутоний; их главной заботой был вопрос, поднятый Чедвиком, о взаимодействии с примесями легких элементов. Сегре и его группа молодых физиков поставили свой эксперимент в старой бревенчатой хижине Лесной службы в каньоне Пахарито, примерно в 14 милях (23 км) от Технической зоны, чтобы минимизировать фоновое излучение, исходящее для других исследований в лаборатории Лос-Аламоса.
К августу 1943 года у них были хорошие значения для всех протестированных элементов, за исключением плутония, который они не смогли измерить с достаточной точностью, потому что единственный образец, который у них был, был пятью образцами по 20 мкг, созданными 60-дюймовым циклотроном в Беркли. Они действительно заметили, что измерения, сделанные в Лос-Аламосе, были больше, чем измерения, сделанные в Беркли, которые они приписали космическим лучам, которые более многочисленны в Лос-Аламосе, который находится на высоте 7 300 футов (2200 м) над уровнем моря. Хотя их измерения показали скорость спонтанного деления 40 делений на грамм в час, что было высоким, но приемлемым, предел погрешности был неприемлемо большим. В апреле 1944 года они получили образец из графитового реактора Х-10. Вскоре тесты показали 180 делений на грамм в час, что было неприемлемо высоким показателем. Бахеру пришлось сообщить об этом Комптону, который был явно потрясен. Подозрение упало на плутоний-240, изотоп, который еще не был открыт, но о существовании которого подозревали, поскольку он просто создается ядром плутония-239, поглощающим нейтрон. О чем не подозревали, так это о его высокой скорости спонтанного деления. Группа Сегре измерила его на уровне 1,6 миллиона делений на грамм в час, по сравнению с 40 на грамм в час для плутония-239. Это означало, что плутоний, полученный в реакторе, был непригоден для использования в оружии пушечного типа. Плутоний-240 слишком быстро запустит цепную реакцию, вызывая преддетонацию, которая высвободит достаточно энергии, чтобы рассеять критическую массу, прежде чем прореагирует достаточное количество плутония. Было предложено более быстрое оружие, но оно оказалось непрактичным. Так же была возможность разделения изотопов, поскольку плутоний-240 еще труднее отделить от плутония-239, чем уран-235 от урана-238.
Используются взрывные линзы для сжатия делящегося ядра внутри ядерного оружия имплозивного типа. Группа Недермейера E-5 (имплозия) начала работу над альтернативным методом конструирования бомбы, известным как имплозия. Сербер и Толман задумали имплозию во время апрельских конференций 1943 года как средство сборки частей расщепляющегося материала вместе для образования критической массы. Неддермейер пошел другим путем, пытаясь превратить полый цилиндр в сплошной стержень. Идея заключалась в том, чтобы использовать взрывчатые вещества, чтобы измельчить докритическое количество делящегося материала до более мелкой и плотной формы. Когда делящиеся атомы упаковываются ближе друг к другу, скорость захвата нейтронов увеличивается, и они образуют критическую массу. Металлу нужно пройти очень короткое расстояние, поэтому критическая масса собирается за гораздо меньшее время, чем при использовании пистолетного метода. В то время идея использования взрывчатки таким образом была довольно новой. Для облегчения работы на ранчо «Якорь» был построен небольшой завод по литью взрывчатых форм.
В течение 1943 года имплозия считалась резервным проектом на тот случай, если по какой-то причине орудийный тип окажется непрактичным. Физики-теоретики, такие как Бете, Оппенгеймер и Теллер, были заинтригованы идеей конструкции атомной бомбы, которая позволяла бы более эффективно использовать делящийся материал и позволяла использовать материал более низкой чистоты. Это были преимущества особой привлекательности для Гроувса. Но хотя исследования Неддермейера в 1943 и начале 1944 годов были многообещающими, было ясно, что проблема будет намного сложнее с теоретической и инженерной точки зрения, чем конструкция оружия. В июле 1943 года Оппенгеймер написал Джону фон Нейману, прося его о помощи и предлагая ему посетить Лос-Аламос, где он мог бы получить «лучшее представление об этом в некотором роде проекте Бак Роджерса ».
В то время фон Нейман работал в ВМС Управлении боеприпасов, Принстонском университете, на армейском Абердинском испытательном полигоне и в NDRC. Оппенгеймер, Гроувс и Парсонс обратились к Толману и контр-адмиралу Уильяму Р. Пурнеллу с просьбой освободить фон Неймана. Он посетил Лос-Аламос с 20 сентября по 4 октября 1943 года. Опираясь на свою недавнюю работу с взрывными волнами и кумулятивными зарядами, используемыми в бронебойных снарядах, он предложил использовать осколочно-фугасные снаряды. зарядить, чтобы взорвать сферическое ядро. На заседании Совета управляющих 23 сентября было решено обратиться к Джорджу Кистяковски, известному специалисту по взрывчатым веществам, работавшему тогда в OSRD, с просьбой присоединиться к лаборатории Лос-Аламоса. Хотя он и неохотно сделал это в ноябре. Он стал штатным сотрудником 16 февраля 1944 года, став заместителем Парсонса по взрыву; Макмиллан стал его заместителем по оружию. Максимальный размер бомбы был определен в это время по размеру бомбового отсека 5 на 12 футов (1,5 на 3,7 м) B-29.
Ядерная бомба имплозивного типа. В центре - нейтронный инициатор (красный). Он окружен полушариями плутония. Есть небольшой воздушный зазор (белый, не в оригинальном дизайне «Толстяк»), а затем урановый тампер. Вокруг него алюминиевый толкатель (фиолетовый). Он заключен во взрывные линзы (золото). Цвета такие же, как на диаграмме напротив. К июлю 1944 года Оппенгеймер пришел к выводу, что плутоний нельзя использовать в конструкции оружия, и остановился на имплозии. Ускоренная работа над дизайном имплозии под кодовым названием Fat Man началась в августе 1944 года, когда Оппенгеймер осуществил радикальную реорганизацию лаборатории в Лос-Аламосе, чтобы сосредоточиться на имплозии. В Лос-Аламосе были созданы две новые группы для разработки взрывного оружия: X (для взрывчатых веществ), подразделение, возглавляемое Кистяковским, и G (для гаджетов), подразделение под руководством Роберта Бахера. Хотя Теллер был главой группы T-1 (Implosion and Super), Бете считал, что Теллер проводил слишком много времени на Super, которому Бете и Оппенгеймер уделяли мало внимания. В июне 1944 года Оппенгеймер создал специальную супергруппу под руководством Теллера, который стал напрямую подчиняться Оппенгеймеру, а Пайерлс стал главой группы T-1 (Implosion). В сентябре группа Теллера стала F-1 (Super and General Theory) Group, частью нового подразделения F (Fermi) Энрико Ферми.
Новый дизайн, который фон Нейман и T-подразделение, в первую очередь Рудольф Пайерлс., разработал использовал линзы взрывчатого вещества, чтобы сфокусировать взрыв на сферической форме с использованием комбинации медленных и быстрых взрывчатых веществ. Визит сэра Джеффри Тейлора в мае 1944 года поднял вопросы о стабильности границы раздела между активной зоной и тампером с обедненным ураном . В результате дизайн был сделан более консервативным. Конечным выражением этого было принятие предложения Кристи о том, что ядро должно быть твердым, а не пустым. Конструкция линз, которые взрывали правильную форму и скорость, оказалась медленной, сложной и разочаровывающей. Различные взрывчатые вещества были испытаны перед тем, как выбрать состав B в качестве быстрого взрывчатого вещества и баратол в качестве медленного взрывчатого вещества. Окончательный дизайн напоминал футбольный мяч с 20 шестиугольными и 12 пятиугольными линзами, каждая из которых весила около 80 фунтов (36 кг). Для правильной детонации требовались быстрые, надежные и безопасные электрические детонаторы, которых для надежности было по два на каждую линзу. Поэтому было решено использовать детонаторы с разрывающейся проволокой, новое изобретение, разработанное в Лос-Аламосе группой под руководством Луиса Альвареса. Контракт на их производство был передан Raytheon.
. Чтобы изучить поведение сходящихся ударных волн, Роберт Сербер разработал эксперимент RaLa, в котором использовался недолговечный 598>радиоизотоп лантан-140, мощный источник гамма-излучения. Источник гамма-излучения размещался в центре металлической сферы, окруженной взрывными линзами, которые, в свою очередь, находились внутри ионизационной камеры . Это позволило сделать рентгеновский снимок взрыва. Линзы были разработаны в первую очередь с использованием этой серии тестов. В своей истории проекта Лос-Аламос Дэвид Хокинс писал: «RaLa стал самым важным экспериментом, повлиявшим на окончательную конструкцию бомбы».
Внутри взрывчатки была 4,5-дюймовая (110 мм) алюминиевый толкатель, который обеспечивал плавный переход от взрывчатого вещества относительно низкой плотности к следующему слою, трамбовке из природного урана толщиной 3 дюйма (76 мм). Его основная задача заключалась в том, чтобы как можно дольше удерживать критическую массу, но он также отражал нейтроны обратно в активную зону. Какая-то его часть тоже может расщепиться. Чтобы предотвратить преддетонацию от внешнего нейтрона, тампер был покрыт тонким слоем бора.
Норрис Брэдбери, руководитель группы по сборке бомбы, стоит рядом с частично собранным устройством на вершине испытательной башни Тринити. Позже он стал директором Лос-Аламосского вице-президента Оппенгеймера. Для запуска цепной реакции был разработан полоний-бериллиевый модулированный нейтронный инициатор, известный как «еж», потому что его форма напоминала морского ежа. в нужный момент. Этой работой по химии и металлургии радиоактивного полония руководил Чарльз Аллен Томас из компании Monsanto и стал известен как Дейтонский проект. Для тестирования требовалось до 500 кюри полония в месяц, которое Monsanto смогла доставить. Вся сборка была заключена в корпус бомбы из дюралюминия, чтобы защитить ее от пуль и зенитных ударов.
Конечной задачей металлургов было определить, как заливать плутоний в сферу. Хрупкая α-фаза, существующая при комнатной температуре, при более высоких температурах превращается в пластичную β-фазу. Затем внимание переключилось на еще более податливую δ-фазу, которая обычно существует в диапазоне от 300 до 450 ° C (от 572 до 842 ° F). Было обнаружено, что он был стабильным при комнатной температуре при легировании алюминием, но алюминий излучает нейтроны при бомбардировке альфа-частицами, что усугубляет проблему предварительного воспламенения. Затем металлурги нашли сплав плутония и галлия , который стабилизировал δ-фазу и мог быть горячим прессованием для придания желаемой сферической формы. Поскольку оказалось, что плутоний легко подвержен коррозии, сфера была покрыта никелем.
Работа оказалась опасной. К концу войны половину опытных химиков и металлургов пришлось отстранить от работы с плутонием, когда в их моче появился недопустимо высокий уровень этого элемента. Небольшой пожар в Лос-Аламосе в январе 1945 года вызвал опасения, что пожар в плутониевой лаборатории может заразить весь город, и Гровс санкционировал строительство нового объекта для химии и металлургии плутония, который стал известен как площадка DP. Полушария для первой плутониевой ямы (или активной зоны) были изготовлены и доставлены 2 июля 1945 года. 23 июля последовали еще три полушария, которые были доставлены через три дня.
После реорганизации Оппенгеймером лаборатории Лос-Аламоса в июле 1944 года, работа над урановым оружием типа пушки была сосредоточена в группе О-1 (пушки) Фрэнсиса Берча. Идея была реализована таким образом, чтобы в случае неудачи создания имплозивной бомбы можно было использовать по крайней мере обогащенный уран. Отныне пушечный тип должен был работать только с обогащенным ураном, что позволило значительно упростить конструкцию Тонкого Человека. Больше не требовалось высокоскоростное орудие, и можно было заменить оружие более простым, достаточно коротким, чтобы поместиться в бомбовый отсек B-29. Новый проект назывался Little Boy.
Блок Little Boy на Тиниане, подключенный к испытательному оборудованию, возможно, для проверки или зарядки компонентов внутри устройства После неоднократных сбоев первая партия слегка обогащенного урана (от 13 до 15 процентов урана-235) прибыл из Ок-Риджа в марте 1944 года. Поставки высокообогащенного урана начались в июне 1944 года. Эксперименты на критичность и водяной котел имели приоритет, поэтому металлурги не получали его до августа 1944 года. Тем временем Отдел CM проводил эксперименты с гидридом урана. Это было рассмотрено T Division в качестве перспективного активного материала. Идея заключалась в том, что способность водорода как замедлителя нейтронов компенсировать потерю эффективности, но, как позже вспоминал Бете, его эффективность была «ничтожно мала или меньше, как сказал бы Фейнман», и к августу 1944 года от этой идеи отказались. 773>Фрэнк Спеддинг Проект Эймса разработал процесс Эймса, метод производства металлического урана в промышленных масштабах, но Сирил Стэнли Смит, ассоциированный руководитель подразделения CM по металлургии, был обеспокоен его использованием с высокообогащенным ураном из-за опасности образования критической массы. Высокообогащенный уран также был намного ценнее природного урана, и он хотел избежать потери даже миллиграмма. Он нанял Ричарда Д. Бейкера, химика, который работал со Спеддингом, и вместе они адаптировали процесс Эймса для использования в лаборатории Лос-Аламоса. В феврале Бейкер и его группа выполнили двадцать обжатий на 360 грамм и двадцать семь на 500 грамм с высокообогащенным тетрафторидом урана.
Были произведены два типа конструкции оружия: тип A из высоколегированной стали, тип B - более обычная сталь. Тип B был выбран для производства, потому что он был легче. Капсюли и пропеллент были такими же, как те, что были выбраны ранее для Thin Man. Масштабные испытательные стрельбы полого снаряда и мишени проводились из орудия 3 дюйма / 50 калибра и 20-мм (0,79 дюйма) пушки Hispano . С декабря были проведены полномасштабные испытательные стрельбы. Удивительно, но первый созданный тестовый образец оказался лучшим из когда-либо созданных. Он использовался в четырех испытательных стрельбах на ранчо «Якорь» и, наконец, в «Маленьком мальчике», использовавшемся при бомбардировке Хиросимы . Техническое задание было завершено в феврале 1945 года, и были заключены контракты на изготовление компонентов. Были использованы три разных растения, чтобы ни у кого не было копии всей конструкции. Орудие и затвор были изготовлены на заводе Naval Gun Factory в Вашингтоне, округ Колумбия; мишень, гильза и некоторые другие компоненты были получены от Военно-морского артиллерийского завода в Center Line, штат Мичиган ; и хвостовой обтекатель и монтажные кронштейны, произведенные компанией Expert Tool and Die в Детройте, штат Мичиган.
В декабре аккуратный график Берча был нарушен Гровсом, который приказал Оппенгеймеру отдать приоритет оружию, а не взрыву, так что оружие должно было быть готово к 1 июля 1945 года. Бомба, за исключением урановой полезной нагрузки, была готова в начале мая 1945 года. Снаряд с ураном-235 был завершен 15 июня, а цель - 24 июля. Предварительная сборка мишени и бомбы (частично собранные бомбы без делящихся компонентов) покинула Военно-морская верфь Хантерс-Пойнт, Калифорния, 16 июля на борту крейсера USS Indianapolis, прибытие 26 июля. После попадания в мишень 30 июля последовали воздушные удары.
Хотя все его компоненты были испытаны в ходе испытаний на мишень и падение, до Хиросимы не было проведено полных испытаний ядерного оружия пушечного типа. Было несколько причин не тестировать устройство типа Little Boy. В первую очередь не хватало урана-235. Кроме того, конструкция оружия была достаточно простой, поэтому было сочтено необходимым провести только лабораторные испытания с пушкой в сборе. В отличие от имплозивной конструкции, которая требовала сложной координации кумулятивных зарядов взрывчатого вещества, конструкция пушечного типа считалась почти наверняка работающей. В Wendover было проведено 32 испытания на падение, и только однажды бомба не сработала. В последнюю минуту была внесена одна модификация, позволяющая загружать пороховые мешки с метательным взрывчатым веществом, из которого стреляло орудие, в бомбоотсек.
Опасность случайного взрыва сделала проблему безопасности. В Little Boy были встроены основные механизмы безопасности, но случайный взрыв все же мог произойти. Были проведены испытания, чтобы выяснить, может ли авария попасть полой «пулей» в «целевой» цилиндр, что приведет к массовому выбросу радиации или, возможно, ядерному взрыву. Они показали, что для этого потребовался удар в 500 раз больше силы тяжести, что делало его маловероятным. По-прежнему существовали опасения, что авария и пожар могут вызвать взрыв. При погружении в воду половинки урана подвергались эффекту замедлителя нейтронов. Хотя это не привело бы к взрыву, это могло вызвать обширное радиоактивное заражение. По этой причине пилотам рекомендовалось разбиться на суше, а не на море.
Водяной котел Водяной котел был гомогенным реактором на водной основе, типом ядерный реактор, в котором ядерное топливо в форме растворимого сульфата урана растворено в воде. Сульфат урана был выбран вместо нитрата урана, потому что сечение захвата нейтронов у серы меньше, чем у азота. Этот проект был предложен Бахером в апреле 1943 года как часть продолжающейся программы измерения критических масс в системах с цепной реакцией. Он видел в этом также средство тестирования различных материалов в системах с критической массой. T Division были против этого проекта, который рассматривался как отвлечение от исследований, связанных с формой цепных реакций, обнаруживаемых в атомной бомбе, но Бахер в этом вопросе одержал победу. Расчеты, связанные с водогрейным котлом, действительно заняли непомерно много времени у T-подразделения в 1943 году. Теория реактора, разработанная Ферми, не применима к водогрейному котлу.
Мало что было известно о строительстве реакторов в 1943 году. была создана в подразделении P Бэчера, группе P-7 (Water Boiler) под руководством Дональда Керста, в которую входили Чарльз П. Бейкер, Герхарт Фридлендер, Линдси Гельмхольц, Маршалл Холлоуэй и Ремер Шрайбер. Роберт Ф. Кристи из группы Т-1 поддержал теоретические расчеты, в частности, расчет критической массы. Он подсчитал, что 600 граммов урана-235 сформируют критическую массу тампера бесконечного размера. Первоначально планировалось использовать водяной котел на 10 кВт, но Ферми и Сэмюэл К. Эллисон посетили его в сентябре 1943 года и рассмотрели предложенный проект. Они указали на опасность разложения урановой соли и рекомендовали более прочную защиту. Также было отмечено, что будут образовываться радиоактивные продукты деления, которые необходимо будет удалить химическим путем. Как следствие, было решено, что водяной котел будет работать только на 1 кВт, пока не будет накоплен дополнительный опыт эксплуатации, а функции, необходимые для работы на большой мощности, были отложены на время.
Кристи также рассчитала площадь это могло быть загрязнено, если произошел случайный взрыв. Было выбрано место в каньоне Лос-Аламос, находящееся на безопасном расстоянии от поселка и ниже по течению от водопровода. Известный как Омега, он был одобрен Правлением 19 августа 1943 года. Водяной котел построить было непросто. Две половины 12,0625-дюймовой (306,39 мм) сферы из нержавеющей стали, которая была котлом, должны были быть сварены дугой, потому что припой будет разъедать солью урана. Группа CM-7 (Разная металлургия) произвела бериллиевые кирпичи для трамбовки водогрейного котла в декабре 1943 и январе 1944. Они были подвергнуты горячему прессованию в графите при 1000 ° C (1830 ° F).) при 100 фунтах на квадратный дюйм (690 кПа) в течение 5-20 минут. Было изготовлено 53 кирпича, по форме подходящих к котлу. Здание на участке Омега было готово, если и не было завершено, к 1 февраля 1944 года, а водогрейный котел был полностью собран к 1 апреля. К маю прибыло достаточно обогащенного урана, чтобы запустить его, и 9 мая 1944 года он стал критическим. Это был только третий реактор в мире, который сделал это, первыми двумя были реакторы Chicago Pile-1. в металлургической лаборатории и графитовый реактор X-10 на заводе Clinton Engineer Works. Улучшенные измерения поперечного сечения позволили Кристи уточнить свою оценку критичности до 575 граммов. Фактически требовалось всего 565 граммов. Точность его прогноза удивила Кристи больше, чем кто-либо.
В сентябре 1944 года группа P-7 (водогрейный котел) стала группой F-2 (водогрейный котел), частью подразделения F. Ферми. По завершении намеченной серии экспериментов в июне 1944 г. было решено перестроить его в более мощный реактор. Первоначальная цель мощности 10 кВт была отброшена в пользу 5 кВт, что упростило бы требования к охлаждению. Было подсчитано, что он будет иметь поток нейтронов 5 x 10 нейтронов на квадратный сантиметр в секунду. Установлено водяное охлаждение и дополнительные тяги управления. На этот раз вместо сульфата урана использовали нитрат урана, поскольку первый легче обеззараживать. Тампер из бериллиевых кирпичей был окружен графитовыми блоками, так как бериллий было трудно достать, и чтобы избежать реакции (γ, n) в бериллии, в которой гамма-лучи генерируются нейтронами, генерируемыми реактором:
Реактор начал работу в декабре 1944 года.
С самого начала исследованиями Super руководил Теллер, который восторженный сторонник. Хотя эта работа всегда считалась второстепенной по отношению к задаче разработки бомбы деления, перспективы создания более мощных бомб было достаточно, чтобы она продолжалась. Летняя конференция в Беркли убедила Теллера в том, что Super технологически осуществим. Важный вклад был сделан Эмилем Конопински, который предположил, что дейтерий может легче воспламениться, если его смешать с тритием. Бете отметил, что реакция трития-дейтерия (T-D) выделяет в пять раз больше энергии, чем реакция дейтерия-дейтерия (D-D). Это не было немедленно выполнено, потому что тритий было трудно получить, и были надежды, что дейтерий можно легко воспламенить с помощью бомбы деления, но сечения TD и DD были измерены группой Мэнли в Чикаго и группой Холлоуэя в Пердью. 679>Апрельский коллоквиум 1946 года по теме Super. В первом ряду (слева направо) Норрис Брэдбери, Джон Мэнли, Энрико Ферми и Дж. М. Б. Келлог. Роберт Оппенгеймер, в темном пальто, позади Мэнли; слева от Оппенгеймера Ричард Фейнман. Армейский офицер слева - полковник Оливер Хейвуд.
. К сентябрю 1943 года значения D-D и T-D были пересмотрены в сторону увеличения, что вселяет надежду на то, что реакция синтеза может начаться при более низких температурах. Теллер был достаточно оптимистичен в отношении Super и достаточно обеспокоен сообщениями о том, что немцы интересовались дейтерия, чтобы Совет управляющих повысил его приоритет. Правление в некоторой степени согласилось, но постановило, что только один человек может быть освобожден для работы над ним на постоянной основе. Оппенгеймер назначил Конопинского, который проведет остаток войны, работая над этим. Тем не менее, в феврале 1944 года Теллер добавил Станислава Улама, Джейн Роберг, Джеффри Чу, а также Гарольда и Мэри Арго в свою группу T-1. Улам рассчитал обратное комптоновское охлаждение, а Роберг вычислил температуру воспламенения смесей TD. Мария Гёпперт присоединилась к группе в феврале 1945 года.
Теллер выступал за повышение в ресурсах для исследования Super на том основании, что оно оказалось намного сложнее, чем ожидалось. Правление отказалось сделать это на том основании, что это вряд ли принесет плоды до окончания войны, но не решило полностью. Действительно, Оппенгеймер попросил Гровса вывести немного трития из дейтерия в графитовом реакторе X-10. Несколько месяцев Теллер и Бете спорили о приоритете исследования Super. В июне 1944 года Оппенгеймер удалил Теллера и его супергруппу из Т-подразделения Бете и поместил его непосредственно под себя. В сентябре она стала F-1 (Super) Group в F-дивизионе Fermi. В течение следующих месяцев исследования Super не прекращались. Было подсчитано, что сжигание 1 кубического метра (35 кубических футов) жидкого дейтерия высвободит энергию 1 мегатонны тротила (4,2 ПДж), чего достаточно для разрушения 1000 квадратных миль (2600 км). 14 ноября 1945 года супергруппа была переведена обратно в Т-дивизион.
В апреле 1946 года в лаборатории Лос-Аламоса был проведен коллоквиум по супергруппе для обзора работы, проделанной во время войны. Теллер в общих чертах изложил свою концепцию «Классического Супер», а Николай Метрополис и Энтони Л. Туркевич представили результаты расчетов, которые были сделаны относительно термоядерных реакций. Заключительный отчет о Super, выпущенный в июне и подготовленный Теллером и его группой, оставался оптимистичным в отношении перспектив успешной разработки Super, хотя это впечатление не было универсальным среди присутствующих на коллоквиуме. Работы пришлось свернуть в июне 1946 года из-за потери персонала. К 1950 году расчеты показали, что Classic Super не будет работать; что он не только не сможет поддерживать термоядерное горение в дейтериевом топливе, но и не сможет его зажечь.
Герберт Лер и Гарри Даглян загрузка собранная тамперная пробка, содержащая плутониевую яму и инициатор, в седан для перевозки из McDonald Ranch House на башню для выстрелов Тринити Из-за сложности оружия имплозивного типа было решено, что, несмотря на потерю делящегося материала, потребуется первоначальное испытание. Гроувс одобрил тест при условии извлечения активного материала. Поэтому было уделено внимание управляемому провалу, но Оппенгеймер вместо этого выбрал полномасштабное ядерное испытание под кодовым названием "Тринити". В марте 1944 года ответственность за планирование испытания была возложена на Кеннета Бейнбриджа, профессора физики в Гарварде, работавшего под руководством Кистяковского. Бейнбридж выбрал дальность бомбардировки около армейского аэродрома Аламогордо в качестве площадки для испытаний. Бейнбридж работал с капитаном Сэмюэлем П. Давалосом над строительством базового лагеря Тринити и его сооружений, в том числе казарм, складов, мастерских, магазина для взрывчатых веществ и комиссара.
Гроувсу не нравилось перспектива объяснения потери плутония на миллиард долларов комитету Сената, поэтому был построен цилиндрический контейнер для содержания под кодовым названием «Джамбо» для извлечения активного материала в случае сбоя. Имея размеры 25 футов (7,6 м) в длину и 12 футов (3,7 м) в ширину, он был изготовлен с большими затратами из 214 длинных тонн (217 т) железа и стали Babcock Wilcox в Барбертоне, штат Огайо. Привезенный в специальном железнодорожном вагоне к подъездному пути в Поупе, штат Нью-Мексико, он был доставлен последние 25 миль (40 км) к испытательному полигону на трейлере, запряженном двумя тракторами. К тому времени, когда он появился, уверенность в методе имплозии была достаточно высокой, а доступность плутония была достаточной, поэтому Оппенгеймер решил не использовать его. Вместо этого его поместили на стальную башню в 800 ярдах (730 м) от оружия, чтобы приблизительно определить, насколько мощным будет взрыв. В конце концов, Джамбо выжил, хотя его башня не выжила, что укрепило веру в то, что Джамбо смог бы успешно сдержать выдохшийся взрыв.
Взрывчатые вещества «устройства» были подняты на вершину башни для окончательной сборки Предварительный взрыв был проведен 7 мая 1945 года для калибровки приборов. Деревянная испытательная платформа была возведена в 800 ярдах (730 м) от Граунд Зиро и заполнена 108 короткими тоннами (98 т) тротила с примесью продуктов ядерного деления в виде облученного уранового снаряда из Хэнфордская площадка, которая растворилась и вылилась в трубки внутри взрывчатого вещества. Этот взрыв наблюдал новый заместитель командира Оппенгеймера и Гровса, бригадный генерал Томас Фаррелл. В ходе предварительного тестирования были получены данные, которые оказались жизненно важными для теста Trinity.
В ходе настоящего теста устройство, получившее название «гаджет», было поднято на вершину стальной башни высотой 100 футов (30 м)., поскольку детонация на такой высоте лучше всего указала бы на поведение оружия при падении с бомбардировщика. Детонация в воздухе максимизировала энергию, приложенную непосредственно к цели, и вызывала меньше ядерных осадков. Устройство было собрано под наблюдением Норриса Брэдбери в соседнем McDonald Ranch House 13 июля, и на следующий день оно было опасно поднято на башню. Среди наблюдателей были Буш, Чедвик, Конант, Фаррелл, Ферми, Гровс, Лоуренс, Оппенгеймер и Толман. В 05:30 16 июля 1945 года устройство взорвалось с энергетическим эквивалентом около 20 килотонн в тротиловом эквиваленте, оставив кратер из тринитита (радиоактивное стекло) в пустыне в 250 футов (76 футов). м) широкая. Ударная волна ощущалась на расстоянии более 100 миль (160 км), а высота грибовидного облака достигала 7,5 миль (12,1 км). Это было слышно так далеко, как Эль-Пасо, Техас, поэтому Гровс опубликовал статью о взрыве магазина боеприпасов на Аламогордо Филд.
Project Alberta, также известный как Project A, был сформирован в марте 1945 года, поглотив существующие группы O Division Парсонса, которые работали над подготовкой и доставкой бомбы. В их число входят O-2 (доставка) группы Рэмси, O-1 (пушка) Берча, группа X-2 Бейнбриджа (разработка, проектирование и испытания), группа О-3 (разработка взрывателей) Броуд и O-4 Джорджа Галлоуэя ( Инжиниринг) Группа. Его роль заключалась в поддержке усилий по доставке бомб. Парсонс стал руководителем проекта «Альберта», Рэмси был его заместителем по науке и технике, а Эшворт - его оперативным офицером и военным заместителем. Всего в проекте «Альберта» участвовали 51 армейский, военно-морской и гражданский персонал. 1-м отрядом технической службы, к которому был назначен персонал проекта Альберта в административном порядке, командовал подполковник Пер де Силва, и он обеспечивал охрану и жилищные услуги на Тиниане. Были две команды по сборке бомб: группа сборки толстяка под командованием Норриса Брэдбери и Роджера Уорнера и группа сборки маленького мальчика под руководством Берча. Филип Моррисон был главой бригады ямы, Бернард Уолдман и Луис Альварес руководили группой наблюдения с воздуха, а Шелдон Дайк отвечал за группу артиллерийского вооружения самолетов.. Специальными консультантами были физики Роберт Сербер и Уильям Пенни, а также армейский капитан Джеймс Ф. Нолан, медицинский эксперт. Все участники Проекта Альберта вызвались участвовать в миссии.
Дик Парсонс (справа) наблюдает за загрузкой бомбы Little Boy в B-29 Enola Gay. Норман Рэмси слева от него, спиной к камере. В рамках проекта «Альберта» был реализован план: «Маленький мальчик» будет готов к 1 августа, а первый «Толстяк» будет готов к использованию, как только возможно после этого. Между тем, с 20 по 29 июля была совершена серия из двенадцати боевых вылетов по целям в Японии с использованием фугасных тыквенных бомб, версий Толстяка со взрывчаткой, но не с делящимся ядром. Шелдон Дайк и Майло Болстед из проекта Альберты участвовали в некоторых из этих миссий, как и британский наблюдатель капитан группы Леонард Чешир. Четыре предварительных сборки Little Boy, L-1, L-2, L-5 и L-6 были израсходованы в тестовых каплях. 31 июля команда Little Boy полностью смонтировала боевую бомбу и была готова к использованию. Последний этап подготовки к операции наступил 29 июля 1945 года. Приказ о нападении был отдан генералу Карлу Спаатцу 25 июля за подписью генерала Томаса Т. Хэнди, исполняющий обязанности начальника штаба армии США, поскольку генерал армии Джордж К. Маршалл находился в Потсдаме. Конференция с президентом Гарри С. Трумэном. В приказе были определены четыре цели: Хиросима, Кокура, Ниигата и Нагасаки, и приказано было совершить атаку «как только погода позволит примерно после 3 августа ».
Сборка отряда« Толстяк »была сложной операцией, в которой участвовал персонал групп взрывчатых веществ, ям, взрывателей и стрельбы. Чтобы предотвратить переполнение сборочного цеха и, как следствие, несчастный случай, Парсонс ограничил количество посетителей внутри здания в любое время. Персоналу, ожидающему выполнения определенного задания, приходилось ждать своей очереди за пределами здания. Первая предварительная сборка Fat Man, известная как F13, была собрана 31 июля и на следующий день прошла испытание на падение. За этим последовала F18 4 августа, которая была сброшена на следующий день. Три комплекта предварительной сборки Fat Man, обозначенные F31, F32 и F33, прибыли на B-29 509-й составной группы и базового подразделения ВВС 216-й армии 2 августа. При осмотре фугасные блоки F32 были признаны сильно потрескавшимися и непригодными к эксплуатации. Два других были собраны, причем F33 был предназначен для репетиции, а F31 - для оперативного использования.
Бомба Fat Man с жидким асфальтовым герметиком, распыленным на швы гильзы, была подготовлена к Тиниану. Парсонс, как оружейник, был командовал миссией в Хиросиме. Вместе с младшим лейтенантом Моррисом Р. Джеппсоном из 1-й артиллерийской эскадрильи он вставил пороховые мешки «Маленького мальчика» в бомбоотсек Энола Гей в полете. Перед тем, как подняться на высоту при приближении к цели, Джеппсон переключил три предохранителя между электрическими разъемами внутренней батареи и пускового механизма с зеленого на красный. Затем бомба была полностью вооружена. Jeppson контролировал свои цепи. Четверо других участников проекта «Альберта» прилетели в Хиросиму. Луис Альварес, Гарольд Агнью и Лоуренс Х. Джонстон находились на плоскости инструментов Великий артист. Они сбросили канистры с «Бангометром», чтобы измерить силу взрыва, но в то время это не использовалось для расчета урожайности. Бернард Вальдман был оператором на самолете наблюдения . Он был оснащен специальной высокоскоростной кинокамерой Fastax с шестисекундной пленкой для записи взрыва. К сожалению, Уолдман забыл открыть затвор камеры, и пленка не была засвечена. Другие члены группы вылетели в Иводзима на случай, если Энола Гей была вынуждена приземлиться там, но этого не потребовалось.
Пурнелл, Парсонс, Пол Тиббетс, Спаатц и Кертис ЛеМэй встретились на Гуаме 7 августа, на следующий день после нападения на Хиросиму, чтобы обсудить, что делать дальше. Парсонс сказал, что в рамках проекта «Альберта» бомба «Толстяк» будет готова к 11 августа, как первоначально планировалось, но Тиббетс указал на погодные отчеты, указывающие на плохие условия полета в тот день из-за шторма, и спросил, можно ли ее подготовить к 9 августа. Парсонс согласился сделать это. В этой миссии Эшворт был оружейником вместе с лейтенантом Филипом М. Барнсом из 1-й артиллерийской эскадрильи в качестве помощника оружейника на B-29 Бокскар. Уолтер Гудман и Лоуренс Х. Джонстон были на борту измерительного самолета «Великий артист». Леонард Чешир и Уильям Пенни находились на наблюдательном самолете Big Stink. Роберт Сербер должен был быть на борту, но командир самолета оставил его позади, потому что забыл свой парашют.
Удаленное обращение с источником радиолантана в килокюри для эксперимента в РаЛа в Лос-Аламосе В Лос-Аламосе была создана медицинская программа под руководством капитана Джеймса Ф. Нолана из медицинского корпуса армии США. Первоначально был оборудован небольшой пятиместный лазарет для гражданского населения и трехместный медпункт для военнослужащих. Более серьезные случаи лечились в армейском госпитале Брунс в Санта-Фе, но вскоре это было сочтено неудовлетворительным из-за потери времени из-за долгой поездки и угроз безопасности. Нолан рекомендовал объединить лазареты и превратить их в больницу на 60 коек. В 1944 году был открыт госпиталь на 54 койки, укомплектованный личным составом армии. Дантист прибыл в марте 1944 года. Офицер Ветеринарного корпуса, капитан Дж. Стивенсон, уже был назначен присматривать за сторожевыми собаками.
Лабораторные помещения для медицинских исследований были ограничены, но некоторые проводились исследования воздействия радиации, а также поглощения и токсического воздействия металлов, особенно плутония и бериллия, в основном в результате аварий. Группа здравоохранения начала проводить анализы мочи лабораторных работников в начале 1945 года, и многие из них показали опасные уровни плутония. Работы на водогрейном котле также иногда подвергали рабочих воздействию опасных продуктов деления. В период с момента открытия в 1943 году по сентябрь 1946 года в Лос-Аламосе произошло 24 несчастных случая со смертельным исходом. В большинстве случаев это были рабочие-строители. Четыре ученых погибли, в том числе Гарри Даглиан и Луи Слотин в авариях, связанных с критичностью с участием ядра демона.
10 марта 1945 года японский огненный шар произошла авария на линии электропередач, в результате чего возникший скачок напряжения привел к временной остановке реакторов Манхэттенского проекта на площадке в Хэнфорде. Это вызвало серьезные опасения в Лос-Аламосе, что сайт может подвергнуться атаке. Однажды ночью все смотрели на странный свет в небе. Позже Оппенгеймер вспоминал, что это продемонстрировало, что «даже группа ученых не является стойкой против ошибок внушения и истерии».
При таком большом количестве людей обеспечение безопасности было сложной задачей. Для решения вопросов безопасности Манхэттенского проекта был сформирован специальный отряд Контрразведки. К 1943 году стало ясно, что Советский Союз пытается проникнуть в проект. Самым успешным советским шпионом был Клаус Фукс из британской миссии. Разоблачение его шпионской деятельности в 1950 году нанесло ущерб ядерному сотрудничеству Соединенных Штатов с Великобританией и Канадой. Впоследствии были раскрыты и другие случаи шпионажа, что привело к аресту Гарри Голда, Дэвида Грингласса и Этель и Джулиуса Розенбергов. Другие шпионы, такие как Теодор Холл, оставались неизвестными в течение десятилетий.
После окончания войны 14 августа 1945 года Оппенгеймер сообщил Гроувсу о своем намерении уйти с поста директора. лаборатории Лос-Аламоса, но согласился остаться, пока не будет найдена подходящая замена. Гроувсу нужен был человек с солидным академическим образованием и высоким статусом в проекте. Оппенгеймер рекомендовал Норриса Брэдбери. Это было приятно Гроувсу, которому нравилось, что как морской офицер Брэдбери был и военным, и ученым. Брэдбери принял предложение на шестимесячной пробной основе. Об этом Гровс заявил на встрече руководителей подразделений 18 сентября. Парсонс организовал быстрое увольнение Брэдбери из военно-морского флота, что наградило его Легионом заслуг за заслуги в военное время. Тем не менее, он остался в военно-морском резерве и в конце концов ушел в отставку в 1961 году в звании капитана. 16 октября 1945 года в Лос-Аламосе прошла церемония, на которой Гровс вручил лаборатории премию «E» армии и флота и вручил Оппенгеймеру благодарственную грамоту. На следующий день Брэдбери стал вторым директором лаборатории.
Брэдбери (слева) изучает планы новых лабораторий и постоянного жилья с Лесли Гроувсом из Проекта специального оружия вооруженных сил (в центре) и Эриком Джетте (справа)) в апреле 1947 г.; Полковник Лайл Э. Симан стоит позади Брэдбери, второй слева. Первые месяцы руководства Брэдбери были особенно тяжелыми. Он надеялся, что Закон об атомной энергии 1946 года будет быстро принят Конгрессом и что военный Манхэттенский проект будет заменен новой постоянной организацией. Вскоре стало ясно, что на это уйдет больше шести месяцев. Президент Гарри С. Трумэн не подписал закон о создании Комиссии по атомной энергии до 1 августа 1946 года, и он не вступил в силу до 1 января 1947 года. Тем временем, законные полномочия Гроувса действовать были ограничено.
Большинство ученых в Лос-Аламосе стремились вернуться в свои лаборатории и университеты, и к февралю 1946 года все руководители подразделений военного времени ушли, но талантливое ядро осталось. Дарол Фроман возглавил подразделение Роберта Бахера G, которое теперь переименовано в подразделение M. Эрик Джетт стал ответственным за химию и металлургию, Джон Х. Мэнли за физику, Джордж Плачек за теорию, Макс Рой за взрывчатые вещества и Роджер Вагнер за боеприпасы. Подразделение Z было создано в июле 1945 года для управления испытаниями, складированием запасов и сборкой бомб. Он был назван в честь Джеррольда Р. Захариаса, его лидера до 17 октября 1945 года, когда он вернулся в Массачусетский технологический институт, и его сменил Роджер С. Уорнер. Он переехал на базу Сандиа в период с марта по июль 1946 года, за исключением своей группы Z-4 (Машиностроение), которая последовала в феврале 1947 года.
Численность персонала в лаборатории Лос-Аламоса резко упала с пика военного времени, составлявшего более 3000 человек, до примерно 1000, но многие по-прежнему жили в некачественных временных жилищах военного времени. Несмотря на сокращение штата, Брэдбери по-прежнему должен был обеспечивать поддержку Operation Crossroads, ядерных испытаний в Тихом океане. Ральф А. Сойер был назначен техническим директором вместе с Маршаллом Холлоуэем из отдела B и Роджер Уорнер из Z Division в качестве заместителей директора. Два корабля были назначены для персонала Лос-Аламосской лаборатории: USS Cumberland Sound и Albemarle. Операция «Перекресток» обошлась Лос-Аламосской лаборатории в более чем один миллион долларов, а услуги 150 сотрудников (около одной восьмой ее штата) в течение девяти месяцев. Поскольку в середине 1946 года в Соединенных Штатах было всего около десяти атомных бомб, примерно пятая часть запасов была израсходована.
Лаборатория Лос-Аламоса стала Научной лабораторией Лос-Аламоса в январе 1947 года. контракт с Калифорнийским университетом, который был заключен в 1943 году, позволил университету прекратить его действие через три месяца после окончания боевых действий, и он получил уведомление. Были опасения, что университет имеет лабораторию за пределами штата Калифорния. Университет уговорили отозвать свое уведомление, и операционный контракт был продлен до июля 1948 года. Брэдбери оставался директором до 1970 года. Общая стоимость проекта Y до конца 1946 года составляла 57,88 миллиона долларов (что эквивалентно 760 миллионам долларов в 2019 году).
