マンハッタン計画の概要
マンハッタン計画とは、第二次世界大戦中に行われた研究開発事業で、最初の核兵器を生み出した。米国が主導し、英国とカナダが支援した。1942年から1946年まで、プロジェクトはアメリカ陸軍工兵隊のレスリー・グローブズ少将の指揮下にあった。核物理学者ロバート・オッペンハイマーは、実際の爆弾を設計したロスアラモス研究所の所長であった。プロジェクトの陸軍部門は、最初の本部がマンハッタンにあったことからマンハッタン地区と命名された。この名称は次第に、プロジェクト全体の公式コードネームである「代替材料開発」に取って代わられた。マンハッタン地区という名称は、マンハッタンに最初に本部が置かれたことから付けられた。マンハッタン計画は1939年にささやかに始まったが、ピーク時には13万人近くを雇用し、20億米ドル（2021年の約240億ドルに相当）近くを費やした。費用の90％以上は工場の建設と核分裂性物質の生産に充てられ、兵器の開発と生産に充てられたのは10％未満だった。研究と生産は、アメリカ、イギリス、カナダにまたがる30以上の施設で行われた。

比較的単純な銃タイプの核分裂兵器と、より複雑な爆縮タイプの核兵器である。シンマンの銃型設計は、プルトニウムを使用するには非現実的であることが判明したため、リトルボーイと呼ばれるより単純な銃型設計が開発され、天然ウランのわずか0.7％を占める同位体であるウラン235を使用した。ウラン235は、最も一般的な同位体であるウラン238と化学的に同一であり、質量もほぼ同じであるため、両者を分離することは困難であった。ウラン濃縮には、電磁法、気体法、熱法の3つの方法が採用された。この作業のほとんどは、テネシー州オークリッジのクリントン技師工場で行われた。

ウランの研究と並行して、カリフォルニア大学バークレー校の研究者たちが1940年に発見したプルトニウムの製造にも取り組んだ。年にシカゴ大学の冶金研究所で世界初の人工原子炉「シカゴ・パイル1号」の実現可能性が実証された後、プロジェクトはオークリッジのX-10黒鉛炉とワシントン州のハンフォード・サイトの製造炉を設計し、そこでウランを照射してプルトニウムに変換した。プルトニウムはその後、リン酸ビスマス法でウランから化学的に分離された。ファットマン」プルトニウム爆縮型兵器は、ロスアラモス研究所による協調的な設計・開発努力によって開発された。

このプロジェクトは、ドイツの核兵器計画に関する情報収集も担当していた。アルソス作戦を通じて、マンハッタン計画の人員はヨーロッパで、時には敵陣の背後で、核物質や文書を集め、ドイツの科学者を検挙した。マンハッタン計画の厳重な警備にもかかわらず、ソ連の原子スパイはマンハッタン計画に侵入することに成功した。

1945年7月16日、ニューメキシコ州アラモゴード爆撃・射撃場で行われたトリニティ実験において、史上初の核爆弾が爆発した。リトルボーイ爆弾とファットマン爆弾は、それぞれその1ヵ月後の広島と長崎への原爆投下で使用され、マンハッタン計画の職員は爆弾の組み立て技術者や攻撃機の武器係として活躍した。戦後間もなく、マンハッタン計画はクロスロード作戦の一環としてビキニ環礁で兵器実験を行い、新兵器を開発し、国立研究所網の整備を推進し、放射線医学の研究を支援し、核海軍の基礎を築いた。1947年1月にアメリカ原子力委員会が設立されるまで、アメリカの原子兵器の研究および製造に関する統制を維持した。
マンハッタン計画とは、最初の核兵器を作ろうとしたアメリカの計画である。この計画には20億ドルが費やされ、ニューメキシコ州ロスアラモスの研究所、ワシントン州ハンフォードの原子炉、テネシー州オークリッジのウラン処理工場など、多くの秘密都市や爆弾製造工場が作られた。プロジェクトのトップ科学者は、有名な物理学者ロバート・オッペンハイマーだった。マンハッタン計画では、2つの困難に対する解決策を見つけなければならなかった。第一の難関は、ウラン（ウラン235）やプルトニウムの特殊な同位体をどうやって作るかである。このプロセスは分離と呼ばれ、非常に時間がかかる。米国は、分離のための3種類の機械を備えた非常に大きな建物を建設した。彼らは核兵器数発分の核分裂可能な特殊同位体を作った。第二の難関は、毎回大きな核爆発を起こす爆弾をどう作るかということだった。設計の悪い兵器は、もっと小さな核爆発を起こすことがある。これは「フィズル」と呼ばれる。1945年7月、マンハッタン計画は2つの難題を解決し、最初の核爆発を起こした。この核実験は「トリニティ」と呼ばれ、成功した。マンハッタン計画は2つの核爆弾を作り、1945年に日本に対して使用された。