Processo de separação[editar | editar código-fonte]
Enquanto isso, os químicos consideraram o problema de como o plutónio pode ser separado a partir do urânio, quando as suas propriedades químicas que não eram conhecidas. Trabalhar com as pequenas quantidades de plutônio disponível no Laboratório Metalúrgico, em 1942, uma equipe sob Charles M. Cooper desenvolveu um processo de fluoreto de lantânio para a separação de urânio e plutônio, que foi escolhido para a usina de separação piloto. O segundo processo de separação, o processo de fosfato de bismuto, foi posteriormente desenvolvido por Seaborg e Stanly G. Thomson.[177] Este processo funcionou alternando plutônio entre as suas +4 e +6 estados de oxidação em soluções de fosfato de bismuto. No primeiro estado, o plutônio foi precipitado; no segundo, ele permaneceu em solução e os demais produtos foram precipitados.[178]
Greenewalt favoreceu o processo de fosfato de bismuto, devido à natureza corrosiva do fluoreto de lantânio, e foi selecionado para as instalações de separação de Hanford.[179]Uma vez que X-10 começou a produzir plutônio, a usina de separação piloto foi posta à prova. O primeiro lote foi processado em 40% de eficiência, mas durante os meses seguintes este foi aumentado para 90%.[164]
Em Hanford, foi inicialmente dada prioridade às instalações na área 300. Este continha edifícios para materiais de teste, preparação de urânio, e montagem e calibração de instrumentação. Um dos prédios abrigava o equipamento de conservas para as balas de urânio, enquanto outro continha um pequeno reator de teste. Não obstante a prioridade que lhe foi atribuída, o trabalho sobre a área 300 caiu em atrasados devido à natureza única e complexa das instalações de área 300, e a escassez de trabalho e materiais durante a guerra.[180]
Os primeiros planos de chamada para a construção de duas usinas de separação em cada uma das áreas conhecidas como 200-West e 200-East. Este foi subsequentemente reduzido para dois, as usinas T e U, em 200-West e um, a usina B, a 200-East.[181] Cada usina de separação consistiu de quatro edifícios: um processo de construção de células ou "canyon" (conhecido como 221), a concentração de um edifício (224), uma construção de purificação (231) e um armazenamento de suporte (213). Os canyons eram cada um de 240 m de comprimento e 20 m de largura. Cada um dos quarenta consistiu de 5,4 m por 4,0 m por 6,1 m de células.[182]
O trabalho começou em 221-T e 221-U, em janeiro de 1944, com o primeiro concluído em setembro e o último em dezembro. O edifício 221-B seguida em março de 1945. Por causa dos altos níveis de radioatividade envolvidos, todo o trabalho nas usinas de separação teve que ser conduzida por controle remoto usando o circuito fechado de televisão, algo inédito em 1943. A manutenção foi realizada com o auxílio de uma ponte rolante e ferramentas especialmente desenvolvidas. O edifício 224 era menor, porque eles tinham menos material para processar, e era menos radioativo. Os edifícios 224-T e 224-U foram concluídos em 8 de outubro de 1944, e 224-B, seguido em 10 de fevereiro de 1945. Os métodos de purificação que acabaram sendo usados em 231-W ainda eram desconhecidos quando a construção começou em 8 de abril de 1944, mas a instalação foi concluída e os métodos foram selecionados até o final do ano.[183] Em 5 de fevereiro de 1945, Matthias entregou em mãos a primeira remessa de 80 gramas (2,6 ozt) de 95% de nitrato de plutônio puro para Los Alamos pelo correio em Los Angeles.[176]
Projeto da arma[editar | editar código-fonte]
Em 1943, os esforços de desenvolvimento foram direcionados para uma arma de fissão balístico com plutônio chamado Thin Man. A pesquisa inicial sobre as propriedades do plutônio foi feita usando cíclotrongerando plutônio-239, que era extremamente puro, mas só poderia ser criado em quantidades muito pequenas. Los Alamos recebeu a primeira amostra do plutônio a partir do reator Clinton X-10 em abril de 1944 e em poucos dias Emilio Segrè descobriu um problema: o plutônio do reator teve uma maior concentração de plutônio-240, resultando em até cinco vezes a taxa de fissão espontânea do plutônio cíclotron.[184] Seaborg havia previsto corretamente em março de 1943 que o plutônio-239 iria absorver um nêutron e se tornar o plutônio-240.[185]
Este reator fez plutônio impróprio para uso em uma arma. O plutônio-240 iria começar a reação em cadeia muito rapidamente, causando uma pré detonação que iria libertar energia suficiente para dispersar a massa crítica com uma quantidade mínima de plutônio iria reagir (como a Fizzle). Uma arma mais rápida foi sugerida, mas encontrou-se impraticável. A possibilidade de separar os isótopos foi considerado e rejeitado, como o plutônio-240 é ainda mais difícil de separar do plutônio-239 que o urânio-235 do urânio-238.[186]
Os trabalhos sobre um método alternativo para o projeto da bomba, conhecido como implosão, tinha começado mais cedo a pedido do físico Seth Neddermeyer. Implosão usava explosivos para destruir uma esfera subcrítica de material físsil para uma forma menor e mais densa. Quando os átomos físseis são embalados aproximos, a taxa de aumento de captura de neutrões, e a massa torna-se uma massa crítica. O metal deve percorrer apenas uma curta distância, de modo que a massa crítica é ser montada em menos tempo do que seria necessário com o método da arma.[187] 1943 e início de 1944 as investigações de Neddermeyer sobre implosão mostrou promissor, mas também deixou claro que o problema seria muito mais difícil a partir de uma perspectiva teórica e engenharia do que o projeto da arma.[188] Em setembro de 1943, John von Neumann, que tinha experiência com cargas ocas utilizadas em mísseis perfurantes, argumentou que não só a implosão reduziria o perigo de pré-detonação como a Fizzle, mas tornaria um uso mais eficiente do material físsil.[189] Ele propôs usar uma configuração esférica em vez de um cilíndrico como Neddermeyer estava trabalhando.[190]
Em julho de 1944, Oppenheimer havia concluído que plutônio não poderia ser usado no projeto da arma, e optou por implosão. O esforço acelerado em um projeto de implosão, codinome Fat Man, começou em agosto de 1944, quando Oppenheimer implementou uma reorganização radical do laboratório de Los Alamos para se concentrar em implosão.[191] Dois novos grupos foram criados em Los Alamos para desenvolver a arma de implosão, X (de explosivos) divisão liderada por George Kistiakowsky e G (para o dispositivo) divisão sob Robert Bacher.[192][193] O novo projeto que von Neumann e divisão T (de teórica), principalmente Rudolf Peierls, tinha inventado a lente explosiva utilizada para concentrar a explosão em uma forma esférica utilizando uma combinação de ambos explosivos lentos e rápidos.[194]
O projeto de lentes que detonam com a forma adequada e com velocidade acabou por ser lenta, difícil e frustrante.[194] Vários explosivos foram testadas antes de se decidir sobre a composição B como o explosivo rápido e Baratol como o explosivo lento.[195] O projeto final parecia uma bola de futebol, com 20 lentes hexagonais e 12 pentagonais, cada uma pesando cerca de 36 kg. Introdução a detonação apenas para a direita, confiável e segura, detonadores elétricos, dos quais havia dois para cada lente para a confiabilidade.[196]Assim, foi decidido usar detonadores de explosivos bridgewire, uma nova invenção desenvolvida em Los Alamos por um grupo liderado por Luis Alvarez. O contrato para a sua produção foi dado a Raytheon.[197]
Para estudar o comportamento de convergência das ondas de choque, Robert Serber criou o Experimento RaLa, Que usou o radioisótopo de vida curta lantânio-140, uma poderosa fonte de radiação gama. A fonte de raios gama foi colocada no centro de uma esfera metálica cercada pelas lentes explosivas, por sua vez que estavam dentro de uma câmara de ionização. Isto permitiu gravar os raios-X da implosão. As lentes foram projetadas usando principalmente série de testes.[198] Em sua história do projeto Los Alamos, David Hawkins escreveu: "O experimento RaLa tornou-se o mais importante e o único afetando, o projeto final da bomba".[199]
Dentro dos explosivos tinha o impulsor de alumínio grosso de 110 mm, que proporcionou uma transição suave entre a baixa densidade relativamente explosiva para a camada seguinte, de 76 mm de espessura com o urânio natural adulterado. Sua principal função era manter a massa crítica em conjunto o maior tempo possível, mas seria reflita além disso nêutrons de volta para o núcleo. Para prevenir uma pré detonação por um nêutron externo, a adulteração foi revestida com uma camada fina de boro.[196] A polônio-berílio modulado iniciador de nêutrons, conhecido como um "ouriço" porque sua forma se assemelhava a um ouriço-do-mar,[200] foi desenvolvida pela Monsanto Company para iniciar a reação em cadeia, precisamente no momento certo.[201] Este trabalho com a química e metalurgia de polônio radioativo foi dirigido por Charles Allen Thomas e ficou conhecido como o Projeto Dayton.[202] Testes necessários até 500 curies por mês de polônio, Monsanto foi capaz de fazer.[203] O conjunto todo é envolto em uma bomba de duralumínio dentro de uma caixa para protegê-lo à prova de bala.[196]
A tarefa final dos Metalúrgicos foi determinar como moldar plutônio em uma esfera. As dificuldades quando as tentativas aparente passou a medir a densidade do plutônio que deram resultados inconsistentes. Na primeira uma contaminação se acreditava ser a causa, mas foi determinada logo que havia múltiplos formas alotrópicas de plutônio.[204] A fase α frágil que existe em alterações da temperatura ambiente para a fase β de plástico a temperaturas mais elevadas. Atenção em seguida, deslocado para a fase δ ainda mais maleável que normalmente existe na temperatura de 300 °C a 450 °C. Verificou-se que este era estável à temperatura ambiente quando a liga de alumínio, mas o alumínio emite nêutrons quando bombardeados com partículas alfa, que agravam o problema de pré-ignição. Os metalúrgicos, em seguida, atingido mediante uma liga de plutônio-gálio, que estabilizou a fase δ e poderia ser quente para moldar na forma esférica desejada. Como plutônio se corroe rapidamente, a esfera foi revestido com níquel.[205]
O trabalho revelou ser perigoso. Até o final da guerra, metade dos químicos experientes e metalúrgicos tiveram que ser removidos do trabalho com plutônio quando inaceitavelmente altos níveis do elemento apareceram através da urina.[206] Um incêndio pequeno em Los Alamos em janeiro de 1945 levou a um temor de que um incêndio no laboratório de plutônio pode contaminar toda a cidade, e Groves autorizou a construção de uma nova unidade para a química de plutônio e metalurgia, que se tornou conhecida como o DP-local.[207] A esfera para o primeiro fosso de plutônio foram produzidos e entregues em 2 de julho de 1945. Mais três esferas em 23 de julho e foram entregues três dias depois.[208]
Trinity[editar | editar código-fonte]
Ver artigo principal: Experiência Trinity
Devido à complexidade de uma arma de estilo implosão, decidiu-se que, apesar dos restos de matéria físsil, um teste inicial seria necessário. Groves aprovou o teste, sujeito ao material ativo ser recuperado. Consideração, portanto, foi dada a um Fizzle controlado, mas Oppenheimer optou em vez de um teste nuclear em grande escala, de codinome "Trinity".[209]
Em março de 1944, o planejamento para o teste foi atribuído a Kenneth Bainbridge, um professor de física na Universidade de Harvard, trabalhando sob Kistiakowsky. Bainbridge selecionou o alcance da explosão perto de Alamogordo Army Airfield como o local para o teste.[210] Bainbridge trabalhou com o capitão Samuel P. Davalos sobre a construção da Trinity Base Camp e suas instalações, que incluiu quartéis, depósitos e oficinas.[211]
Groves não gostava da perspectiva de explicar a perda de um bilhão de dólares de plutônio para uma comissão do senado, para um recipiente de contenção cilíndrico codinome "Jumbo" foi construído para recuperar o material ativo, no caso de um fracasso. Medindo 7,6 m de comprimento e 3,7 m de largura, foi fabricado com grandes despesas de 217 t de ferro e aço por Babcock & Wilcox em Barberton, Ohio. Trazido em um vagão de trem especial para um revestimento de Pope, no Novo México, foi transportado nos últimos 40 km até o local de teste em um reboque puxado por dois tratores.[212] No momento em que chegou, no entanto, a confiança no método da implosão era alto o suficiente, ea disponibilidade de plutônio era suficiente, Oppenheimer decidiu não usá-lo. Em vez disso, ele foi colocado no topo de uma torre de aço a 730 m da arma, como uma medida aproximada da explosão. No final, Jumbosobreviveu, apesar de sua torre não, acrescentando credibilidade à crença de que o Jumboteria contido com sucesso uma explosão fracassada.[213][214]
A explosão do pré-teste foi realizado em 7 de maio de 1945 para calibragem dos instrumentos. A plataforma de teste de madeira foi erguida a 730 m do Ground Zero e empilhadas com 100 t de TNT cravadas com produtos de fissão nuclear na forma de uma bala de urânio irradiado a partir de Hanford, que foi dissolvido e vertida para dentro do tubo de explosivos. Esta explosão foi observada por Oppenheimer e Groves novo vice-comandante, brigadeiro-general Thomas Farrell.[214][215]
Para o teste atual, a arma, apelidado de "the gadget", foi inçada no topo de uma torre de aço de 30 m, como a detonação em que altura lhe daria uma melhor indicação de como a arma se comportaria quando caísse de um bombardeiro. Detonação no ar maximizava a energia aplicada diretamente para o alvo, e gerou menos consequências nucleares. The gadget foi montada sob a supervisão de Norris Bradbury no nas proximidades do McDonald Ranch House no dia 13 de julho, e precariamente içado até a torre no dia seguinte.[216]Observadores incluído Bush Chadwick, Conant, Farrell, Fermi, Groves, Lawrence, Oppenheimer e Tolman. Às 05:30 em 16 de julho de 1945, the gadget explodiu com uma energia equivalente a cerca de 20 quilotons de TNT, deixando uma cratera de Trinitite(vidro radioativo) no deserto de 76 m de largura. A onda de choque foi sentida mais de 160 km de distância, e a nuvem de cogumelo chegou a 12,1 km de altura. Foi ouvido tão longe como El Paso, Texas, para Groves publicou uma reportagem de capa de revista sobre a explosão de munição em Alamogordo Field.[217][218]
Mão de obra[editar | editar código-fonte]
Em junho de 1944, o Projeto Manhattan empregava cerca de 129.000 trabalhadores, dos quais 84.500 eram trabalhadores da construção civil, 40.500 eram operadores das usinas e 1.800 eram militares. Como a atividade de construção caiu, a força de trabalho caiu para 100.000, mas um ano depois, o número de militares aumentou para 5.600. A demanda de trabalhadores, em especial os trabalhadores altamente qualificados, em concorrência com outros programas vitais em tempos de guerra provou ser muito difícil.[219] Em 1943, Groves obteve uma prioridade especial temporária para o trabalho da War Manpower Commission. Em março de 1944, tanto o War Production Board e da War Manpower Commission deu o projeto a sua maior prioridade.[220]
Tolman e Conant, na sua função de conselheiros científicos do projeto, elaboraram uma lista de cientistas candidatos e eles tinham sido avaliados por cientistas que já trabalham no projeto. Groves, em seguida, enviou uma carta pessoal ao chefe da sua universidade ou companhia pedindo para que eles sejam liberados para o trabalho de guerra essencial.[221] Na Universidade de Wisconsin-Madison, Stanisław Ulam deu a uma de suas alunas, Joan Hinton, um exame mais cedo, para que ela pudesse sair para fazer o trabalho de guerra. Algumas semanas mais tarde, Ulam recebeu uma carta de Hans Bethe, convidando-o para participar do projeto.[222]Conant pessoalmente persuadiu o perito em explosivos George Kistiakowsky para participar do projeto.[223]
Uma fonte de mão de obra qualificada foi do próprio exército, em particular o Army Specialized Training Program. Em 1943, o MED criou o Special Engineer Detachment(SED), com uma força autorizada de 675. Técnicos e trabalhadores qualificados convocados para o exército foram designados para o SED. Outra fonte era do Women's Army Corps (WAC). Inicialmente destinados a tarefas de escritório de manipulação de materiais classificados, o WAC foram logo para tarefas técnicas e científicas também.[224]Em 1 de fevereiro de 1945, todos os militares designados para o MED, incluindo todos os destacamentos SED, foram designados para 9812th Technical Service Unit, exceto em Los Alamos, onde os militares além do SED, incluindo o WAC e a Polícia Militar, foram designados para 4817th Service Command Unit.[225]
Um professor adjunto de radiologia da Escola de Medicina da Universidade de Rochester, Stafford Warren, foi comissionado como um coronel do United States Army Medical Corps, e apontado como chefe da Seção Médica do MED e Groves para conselheiro médico. A missão inicial da Warren foi para a equipes dos hospitais em Oak Ridge, Richland e Los Alamos.[226] A Seção Médica foi responsável pela pesquisa médica, mas também para os programas de saúde e segurança do MED. Isto apresentou um desafio enorme, porque os trabalhadores foram lidar com uma variedade de produtos químicos tóxicos, usando líquidos e gases perigosos sob altas pressões, trabalhando com altas tensões, e realização de experimentos envolvendo explosivos, para não mencionar os perigos em grande parte desconhecidos apresentados pela radioatividade e na manipulação de materiais físseis.[227]No entanto, em dezembro de 1945, o Conselho Nacional de Segurança presenteou o Projeto Manhattan com o Prêmio de Honra por Serviços Distintos de Segurança em reconhecimento ao seu histórico de segurança. Entre janeiro de 1943 e junho de 1945, ouve 62 mortes e 3.879 feridos incapacitantes, que era cerca de 62% abaixo da taxa da indústria privada.[228]
Segredo[editar | editar código-fonte]
Um artigo de 1945 da revista Life, estimou que antes dos bombardeios de Hiroshima e Nagasaki "provavelmente não mais do que uma dúzia de poucos homens em todo o país sabiam o significado do Projeto Manhattan, e, talvez, apenas uns milhares de outros até mesmo estavam cientes de que o trabalho sobre átomos de estava envolvido." A revista escreveu que os outros mais de 100.000 empregados do projeto "trabalharam como toupeiras no escuro". Advertiu que divulgar segredos do projeto era punível com 10 anos de prisão ou US$10 000 (US$128 000 hoje[1]) de multa, que viam enormes quantidades de matérias-primas entrar nas fábricas mas sem sair nada, e monitorados "seletores e interruptores por trás de grossas paredes de concreto reações misteriosas assumiam o lugar", sem saber o propósito de seu trabalho.[229][230][231][232]
Não ver ou entender os resultados de suas funções, muitas vezes entediantes com efeitos colaterais, mesmo típicos do trabalho da fábrica, tais como a fumaça das chaminés e da guerra na Europa terminando sem o uso de seu trabalho, causou sérios problemas de moral entre os trabalhadores e causou muitos boatos a se espalhar. Um gerente declarou depois da guerra:[232]
Bem, não era de que o trabalho era duro... era confuso. Vejam, ninguém sabia o que estava sendo feito em Oak Ridge, nem mesmo eu, e um monte de gente pensou que eles estavam perdendo seu tempo aqui. Coube a mim de explicar aos trabalhadores insatisfeitos que eles estavam fazendo um trabalho muito importante. Quando me chamaram o que eu teria que dizer a eles que era um segredo. Mas eu quase fiquei louco tentando descobrir o que estava acontecendo.[232]
Outra trabalhadora contou que, trabalhando em uma lavanderia, ela todos os dias segurava "um instrumento especial" para os uniformes e escutava as vezes "um estalo". Ela aprendeu só depois da guerra que ela vinha desempenhando uma importante tarefa de verificação de radiação com um contador Geiger. Para melhorar o moral entre tais trabalhadores Oak Ridge criou um amplo sistema de ligas esportivas intramuros, incluindo 10 equipes de beisebol, 81 equipes de softbol e 26 times de futebol.[232]
Censura[editar | editar código-fonte]
A censura voluntária de informações atômicas começou antes do Projeto Manhattan. Após o início da guerra na Europa em 1939, cientistas americanos começaram a evitar publicação de pesquisas militares relacionadas, e em 1940 começaram a pedir aos jornais científicos da Academia Nacional de Ciências para limpar os artigos. William L. Laurence do The New York Times, que escreveu um artigo para o The Saturday Evening Post em setembro de 1940 sobre fissão atômica, mais tarde soube que os funcionários do governo solicitaram aos bibliotecários em todo o país em 1943 para retirar o assunto.[233] No entanto, o próprio ato de permanecer em silêncio indicou para os soviéticos que havia algo acontecendo, e em abril de 1942, o físico nuclear Georgy Flyorov tinha escrito a Stalin da ausência de artigos sobre a fissão nuclear em jornais americanos; isso ocasionou para a União Soviética o desenvolvimento do seu próprio projeto de bomba atômica.[234]
O Projeto Manhattan operava sob forte esquema de segurança para evitar que a sua descoberta induzisse as potências do Eixo, especialmente a Alemanha, a acelerar seus projetos nucleares ou realizar operações secretas contra o projeto.[235] O Gabinete de Censura do governo, pelo contrário, contou com a imprensa para cumprir um código de conduta voluntário para publicações, e o projeto primeiro evitou notificar o gabinete. No início de 1943 os jornais começaram a publicar relatórios de uma grande construção no Tennessee e em Washington, com base em registros públicos, e o gabinete começou a discutir com o projeto a forma de manter o sigilo. Em junho, o Gabinete de Censura solicitou aos jornais e a radiodifusores a evitar discutir sobre "átomo de esmagamento, a energia atômica, a fissão atômica, a divisão atômica, ou a qualquer de seus equivalentes. O uso para fins militares de rádio ou materiais radioativos, água pesada, equipamentos de descarga de alta tensão, cíclotrons". O gabinete também pediu para evitar a discussão de "polônio, urânio, itérbio, háfnio, protactínio, rádio, rênio, tório, deutério"; somente urânio se mostrou sensível, mas foi listada com outros elementos para esconder a sua importância.[236]
Espiões soviéticos[editar | editar código-fonte]
Ver artigo principal: Espiões atômicos
A perspectiva de sabotagem sempre esteve presente, e às vezes, quando havia suspeita de falhas no equipamento. Enquanto houve alguns problemas que se acredita ser o resultado de funcionários descuidados ou descontentes, não houve casos confirmados do Eixo instigando sabotagem.[237] No entanto, em 10 de março de 1945, um balão bombajaponês atingiu uma linha de energia, e o pico de energia resultante fez com que os três reatores em Hanford serem temporariamente desligados.[238] Com tantas pessoas envolvidas, a segurança era uma tarefa difícil. O destacamento especial Counter Intelligence Corps foi formado para lidar com as questões de segurança do projeto.[239] Em 1943, ficou claro que a União Soviética estava tentando penetrar no projeto. O tenente-coronel Boris T. Pash, o chefe da Contra Inteligência filial do Comando de Defesa Ocidental, investigou suspeitas de espionagem soviética no Laboratório de Radiação em Berkeley. Oppenheimer informou a Pash que tinha sido abordado por um colega professor em Berkeley, Haakon Chevalier, para passar informações para a União Soviética.[240]
O espião soviético mais bem sucedido foi Klaus Fuchs, um membro da Missão Britânica que desempenhou um papel importante em Los Alamos.[241] A revelação de 1950 das atividades de espionagem de Fuchs danificou a cooperação nuclear dos Estados Unidos com o Reino Unido e Canadá.[242] Posteriormente, outros casos de espionagem foram descobertos, levando à prisão de Harry Gold, David Greenglass e Julius e Ethel Rosenberg.[243] Outros espiões como George Koval e Theodore Hall permaneceram desconhecidos por décadas.[244] O valor da espionagem é difícil de quantificar, como o principal constrangimento no projeto da bomba atômica soviética era a falta de minério de urânio. O consenso é que a espionagem economizou aos soviéticos um ou dois anos de trabalho.[245]
Inteligência estrangeira[editar | editar código-fonte]
Ver artigo principal: Operação Alsos
Além de desenvolver a bomba atômica, o Projeto Manhattan foi acusado de espionagem sobre o projeto de energia nuclear alemão. Acredita-se que o programa nuclear japonêsnão era muito avançado, porque o Japão tinha pouco acesso a minério de urânio, mas inicialmente se temia que a Alemanha estava muito perto de desenvolver suas próprias armas. Por iniciativa do Projeto Manhattan, uma campanha de bombardeio e sabotagem foi realizado contra as usinas de água pesada na Noruega ocupada pelos alemães.[246] Uma pequena missão foi criada, composta em conjunto pelo Gabinete de Inteligência Naval, OSRD, Projeto Manhattan, e a Inteligência do Exército (G-2), para investigar os avanços científicos inimigos. Não estava restrita às pessoas envolvendo armas nucleares.[247] O Chefe da Inteligência do Exército, major-general George V. Strong, nomeado Boris Pash para comandar a unidade,[248] que escolheu o codinome "Alsos", uma palavra grega que significa "bosque".[249]
A Missão Alsos na Itália questionou a equipe do laboratório de física na Universidade de Roma após a captura da cidade em junho de 1944.[250]Enquanto isso Pash formou a missão Alsos em conjunto com os britânicos e americanos em Londres, sob o comando do capitão Horace K. Calvert para participar na Operação Overlord.[251] Groves considerou o risco de que os alemães poderiam tentar atrapalhar o desembarque na Normandia com venenos radioativos eram suficientes para alertar o general Dwight D. Eisenhower e enviar um oficial para informar seu chefe de gabinete, o tenente-general Walter Bedell Smith.[252] Sob o codinome Operação Peppermint, os equipamentos especiais foram preparados e as equipes de serviço de guerra química foram treinadas para seu uso.[253]
Seguindo na sequência dos exércitos aliados que avançavam, Pash e Calvert entrevistaram Frédéric Joliot-Curie sobre as atividades dos cientistas alemães. Eles falaram com funcionários da Union Minière du Haut Katanga sobre remessas de urânio para a Alemanha. Eles rastrearam 68 toneladas de minério, na Bélgica e 30 toneladas na França. O interrogatório dos prisioneiros alemães indicaram que o urânio e o tório estavam sendo processados em Oranienburg, a 32 km ao norte de Berlim, assim Groves planejou para que ela seja bombardeada em 15 de março de 1945.[254]
Uma equipe Alsos foi para Staßfurt na zona de ocupação soviética e recuperou 11 toneladas de minério da WIFO.[255] Em abril de 1945, Pash, no comando de uma força composta conhecida como T-Force, realizou a Operação Harborage, uma varredura de atrás das linhas inimigas das cidades de Hechingen, Bisingen e Haigerloch que eram o coração do esforço nuclear alemão. T-Force capturou os laboratórios nucleares, documentos, equipamentos e suprimentos, incluindo água pesada e 1.5 toneladas de urânio metálico.[256][257]
A equipes Alsos capturou os cientistas alemães, incluindo Kurt Diebner, Otto Hahn, Walther Gerlach, Werner Heisenberg e Carl Friedrich von Weizsäcker, que foram levados para a Inglaterra, onde foram internados em Farm Hall, uma casa com escutas em Godmanchester. Após as bombas foram detonadas no Japão, os alemães foram forçados a enfrentar o fato de que os Aliados haviam feito o que eles não puderam.[258]
Bombardeio de Hiroshima e Nagasaki[editar | editar código-fonte]
Ver artigo principal: Bombardeamentos de Hiroshima e Nagasaki
Preparativos[editar | editar código-fonte]
A partir de novembro de 1943, a Comando Material da Aérea Força do Exército em Wright Field, Ohio, iniciou o Silverplate, codinome de uma modificação do B-29 para transportar as bombas. Quedas de teste foram realizadas em Muroc Army Air Field, Califórnia, e Naval Ordnance Test Station at Inyokern, Califórnia.[259] Groves se reuniu com o chefe das Forças Aéreas do Exército dos Estados Unidos (USAAF), general Henry H. Arnold em março de 1944, para discutir o fornecimento das bombas finais para os seus alvos.[260] A única aeronave aliada capaz de transportar a Thin Man de 5.2 m de comprimento ou os 1.5 m de largura da Fat Man mas o britânico Avro Lancaster, mas usando avião britânico teria causado dificuldades com a manutenção. Groves esperava que o americano Boeing B-29 Superfortress poderia ser modificado para transportar a Thin Man juntando seus dois compartimentos de bombas juntos.[261] Arnold prometeu que nenhum esforço será poupado para modificar o B-29 para fazer o trabalho, e designou o major-general Oliver P. Echols como elo de ligação da USAAF para o Projeto Manhattan. Por sua vez, Echols nomeado o coronel Roscoe C. Wilson como seu suplente, e Wilson se tornou a principal contato da USAAF do Projeto Manhattan.[260] Presidente Roosevelt instruiu Groves que, se as bombas atômicas estavam prontas antes da guerra da Alemanha terminar, ele deve estar pronto para deixá-las sobre a Alemanha.[262]
O 509° Grupo Composto foi ativado em 17 de dezembro de 1944 em Wendover Army Air Field, Utah, sob o comando do coronel Paul W. Tibbets. Esta base, perto da fronteira com Nevada, recebeu o codinome "Kingman" ou "W-47". O treinamento foi realizado em Wendover e em Batista Army Airfield, Cuba, onde o 393° Esquadrão de Bombardeio praticou voos de longa distância sobre a água, e lançando bombas de abóbora fictícias. Uma unidade especial conhecida como Alberta foi formada em Los Alamos sob o capitão William S. Parsons, como parte do Projeto Manhattan para ajudar na preparação e ao fornecimento das bombas.[263] Comandante Frederick L. Ashworth de Alberta se reuniu com almirante Chester W. Nimitz em Guam, em fevereiro de 1945, para informá-lo do projeto. Enquanto ele estava lá, Ashworth selecionou North Field no Pacific Island Tinian como base para o 509° Grupo Composto, e no espaço reservado para o grupo e os seus edifícios. O grupo se posicionou lá em julho de 1945.[264] Farrell chegou a Tinian em 30 de julho, como representante do Projeto Manhattan.[265]
A maioria dos componentes para a Little Boy deixou São Francisco no cruzador USS Indianapolis em 16 de julho e chegou em Tinian no dia 26 de julho. Quatro dias depois, o navio foi afundado por um submarino japonês. Os demais componentes, que incluiu seis anéis de urânio-235, foram entregues por três C-54 Skymasters do 320° Esquadrão de Transporte de Tropas do 509° Grupo.[266] Dois Fat Man viajaram para Tinian no especialmente modificado B-29 do 509° Grupo Composto. O primeiro núcleo de plutôniofoi em um especial C-54.[267] A comissão de direcionamento conjunto do Distrito Manhattan e da USAAF foi estabelecido para determinar quais as cidades do Japão devem ser alvos e recomendaram Kokura, Hiroshima, Niigata e Quioto. Neste ponto, o secretário de guerra, Henry L. Stimson interveio, anunciando que ele estaria fazendo a decisão do alvo, e que ele não iria autorizar o bombardeio em Quioto em razão de sua importância histórica e religiosa. Groves, portanto, pediu a Arnold remover Quioto não apenas a partir da lista de alvos nucleares, mas a partir de alvos para bombardeio convencional também.[268] Um dos substitutos de Quioto foi Nagasaki.[269]
Bombardeios[editar | editar código-fonte]
Em maio de 1945, o Comitê Interino foi criado para aconselhar sobre o uso do tempo de guerra e pós-guerra da energia nuclear. O comitê foi presidido por Stimson, com James F. Byrnes, um ex-senador dos Estados Unidos que em breve será o Secretário de Estado, como representante pessoal do presidente Harry S. Truman; Ralph A. Bard, o Subsecretário da Marinha; William L. Clayton, o Secretário de Estado Adjunto; Vannevar Bush; Karl T. Compton; James B. Conant; e George L. Harrison, um assistente para Stimson e presidente da New York Life Insurance Company. O Comitê Interino, em vez estabeleceu um painel científico composto por Arthur Compton, Fermi, Lawrence e Oppenheimer para a aconselhar em assuntos científicos. Em sua apresentação ao Comitê Interino, o painel científico ofereceu seu parecer não apenas sobre os efeitos físicos prováveis de uma bomba atômica, mas seu impacto político e militar provável.[270]
Na Conferência de Potsdam, na Alemanha, Truman foi informado que o teste Trinity tinha sido bem sucedido. Ele disse a Josef Stalin, líder da União Soviética, que os Estados Unidos tinham uma nova super-arma, sem dar mais detalhes. Esta foi a primeira comunicação oficial à União Soviética sobre a bomba, mas Stalin já sabia sobre isso a partir de espiões.[271] Com a autorização para usar a bomba contra o Japão já dada, nenhuma alternativa foi considerada após a rejeição japonesa da Declaração de Potsdam.[272]
Em 6 de agosto de 1945, o 393° Esquadrão do bombardeio B-29 Enola Gay, pilotado e comandado por Tibbets, decolou com Parsons como armador e a bordo a Little Boyem seu compartimento de bombas. Hiroshima, um importante depósito do exército e porto de embarque, foi o alvo principal da missão, com Kokura e Nagasaki como alternativas. Com a permissão de Farrell, Parsons completou a montagem da bomba no ar para minimizar os riscos durante a decolagem.[273] A bomba foi detonada em uma altitude de 530 m, a explosão que mais tarde foi estimada em o equivalente a 13 quilotons de TNT.[274] Uma área de aproximadamente de 12 km2 foram destruídos. As autoridades japonesas determinaram que 69% dos edifícios de Hiroshima foram destruídos e outros 6-7% danificados. Cerca de 70.000 à 80.000 pessoas, ou cerca de 30% da população de Hiroshima, foram mortos imediatamente, e outro 70.000 feridos.[275]
Na manhã de 9 de agosto de 1945, o B-29 Bockscar, pilotado pelo comandante do 393° Esquadrão de Bombardeio, major Charles W. Sweeney, decolou com um Fat Man a bordo. Desta vez, Ashworth serviu como armador e Kokura era o alvo principal. Sweeney decolou com a arma já armada, mas com a segurança dos plugues de elétrica ainda não plugados. Quando eles chegaram a Kokura, eles encontraram cobertura de nuvens que tinham obscurecido a cidade, proibindo o ataque visual exigido por ordens. Após três voos sobre a cidade, e com o combustível acabando, eles se dirigiram para o alvo secundário, Nagasaki. Ashworth decidiu que uma aproximação de radar seria feita se o alvo estivesse encoberto. Mas uma quebra no último minuto sobre as nuvens ao longo de Nagasaki permitiu uma aproximação visual conforme ordenado. A Fat Man foi lançada ao longo da zona industrial a meio caminho do vale da cidade entre a Mitsubishi Steel e Arms Works no sul e no Mitsubishi-Urakami Ordnance Works no norte. A explosão resultante teve um rendimento de explosão equivalente a 21 quilotons de TNT, aproximadamente o mesmo que a explosão da Trinity, mas foi confinada ao Vale de Urakami, e uma grande parte da cidade foi protegida pelas colinas intervenientes. Cerca de 44% da cidade foi destruída; 35.000 pessoas foram mortas e 60.000 feridos.[276][277]
Groves deveria ter outra bomba atômica pronta para uso em 19 de agosto, mais três em setembro e mais três em outubro.[278] Mais dois conjuntos de Fat Man foram preparados. O terceiro núcleo estava programado para sair de Kirtland Field de Tinian no dia 12 de agosto.[277] Robert Bacher estava em Ice House em Los Alamos, quando ele recebeu a notícia de que os japoneses tinham iniciado as negociações de rendição.[279] Groves ordenou a suspensão dos embarques. Em 11 de agosto, ele telefonou para Warren com ordens para organizar uma equipe de pesquisa para informar sobre os danos e a radioatividade em Hiroshima e Nagasaki. As equipes equipadas com contadores Geiger portáteis chegaram a Hiroshima em 8 de setembro liderados por Farrell e Warren, com o contra-almirante japonês Masao Tsuzuki, que atuou como tradutor. Eles permaneceram em Hiroshima até 14 de setembro e, em seguida, foram para Nagasaki de 19 de setembro a 8 de outubro.[280] Esta e outras missões científicas para o Japão iriam fornecer dados científicos e históricos valiosos.[281]
A necessidade dos bombardeios de Hiroshima e Nagasaki tornou-se um assunto de controvérsia entre os historiadores. Alguns questionaram se uma "diplomacia atômica" não teria atingido os mesmos objetivos e discutido se os bombardeios ou a declaração de guerra dos soviéticos do Japão havia sido decisiva.[282] David H. Frisch relata que as propostas alternativas, como uma demonstração técnica de uma explosão atômica para os japoneses, foram distribuídas entre os cientistas, mas no final não foram cuidadosamente analisadas. O relatório de Franck foi o esforço mais notável pressionando uma demonstração, mas foi recusado pelo painel científico do Comitê Interino.[283] A petição Szilárd, elaborado em julho de 1945 e assinado por dezenas de cientistas que trabalham no Projeto Manhattan, foi uma tentativa tardia de aviso ao Presidente Harry S. Truman sobre a sua responsabilidade em usar tais armas.[284][285]
Depois da guerra[editar | editar código-fonte]
Vendo o trabalho que não tinham entendido que a produção das bombas de Hiroshima e Nagasaki espantou os trabalhadores do Projeto Manhattan, tanto quanto o resto do mundo; jornais em Oak Ridge anunciando a bomba de Hiroshima eram vendidas por US$ 1 (US$ 13 hoje[1]).[230] Em antecipação dos bombardeios, Groves teve preparar Henry DeWolf Smyth uma história para o consumo público. A Atomic Energy for Military Purposes, mais conhecido como o "Relatório Smyth", foi lançado ao público em 12 de agosto de 1945.[286] Groves e Nichols apresentou o Prêmio "E" Exército-Marinha aos empregados principais, cujo envolvimento até então tinha sido secreto. Mais de 20 prêmios da Medalha Presidencial por Mérito foram feitos para empregados e cientistas importantes, como Bush e Oppenheimer. Militares receberam a Legião do Mérito, incluindo o comandante do destacamento Women's Army Corps, capitão Arlene G. Scheidenhelm.[287]
Em Hanford, produção de plutônio caiu dos reatores B, D e F se gastaram, "envenenados" por produtos de fissão e inchaços do moderador de grafite conhecido como o efeito Wigner. O inchaço danificou os tubos de carregamento, onde o urânio foi irradiado para produzir plutônio, tornando-os inutilizáveis. De modo a manter o fornecimento de polônio para os iniciadores de ouriço, a produção foi reduzida e a unidade mais antiga, pilha B foi encerrada para pelo menos um reator estariam disponíveis no futuro. A pesquisa continuou, com a DuPont e o Laboratório Metalúrgico desenvolvendo um processo de extração de solvente de redox como uma técnica alternativa de extração de plutônio para o processo de fosfato de bismuto, que deixou de urânio não utilizado em um estado do qual não poderia ser facilmente recuperado.[288]
A engenharia da bomba foi realizada pela Divisão Z, com o nome de seu diretor, Dr. Jerrold R. Zacharias de Los Alamos. Divisão Z foi inicialmente localizado em Wendover Field, mas mudou-se para Oxnard Field, Novo México, em setembro de 1945 para estar mais perto de Los Alamos. Isto marcou o início da Base Sandia. Perto de Kirtland Field e foi usado como base de aeronaves B-29 de para testes de compatibilidade e saltos.[289] Em outubro, todos os funcionários e instalações em Wendover haviam sido transferidos para Sandia.[290]Como oficiais reservistas foram desmobilizados, eles foram substituídos por cerca de cinquenta oficiais regulares escolhidos a dedo.[291]
Nichols recomendou que a S-50 e as esteiras de rolagens Alpha na Y-12 fossem encerradas. Isto foi feito em setembro.[292] Apesar de um desempenho melhor do que nunca,[293] as esteiras de rolagens Alpha não poderiam competir com K-25 e o novo K-27, que começou a operar em janeiro de 1946. Em dezembro, a usina Y-12 foi fechada, cortando assim a folha de pagamento do Tennessee Eastman a partir de 8.600 até 1.500 e economizar US$ 2 milhões por mês.[294]
Em nenhum outro lugar a desmobilização mais um problema do que em Los Alamos, onde houve um êxodo de talentos. Ainda restava muito a ser feito. As bombas usadas em Hiroshima e Nagasaki eram como peças de laboratório; trabalho seria necessário para torná-los mais simples, mais seguro e mais confiável. Métodos de implosão necessários para ser desenvolvidas para urânio, e núcleos compostos de urânio-plutônio foram necessários, agora que o plutônio estava em falta por causa dos problemas com os reatores. No entanto, a incerteza sobre o futuro do laboratório tornava difícil induzir as pessoas a ficar. Oppenheimer retornou ao seu emprego na Universidade da Califórnia e Groves nomeou Norris Bradbury como um substituto interino. Na verdade, Bradbury permaneceria no cargo durante os próximos 25 anos.[290] Groves tentou combater a insatisfação causada pela falta de amenidades com um programa de construção que incluiu um melhor abastecimento de água, trezentas casas e instalações de lazer.[288]
Duas detonações de Fat Man foram realizadas em Atol de Bikini em julho de 1946 como parte da Operação Crossroads para investigar o efeito de armas nucleares em navios.[295]Foi detonada em 1 de julho de 1946. A detonação mais espetacular foi debaixo d'água em 25 de julho de 1946.[296]
Em face da destruição das novas armas e na antecipação da corrida das armas nuclearesfez vários membros do projeto, incluindo Bohr, Bush e Conant expressaram a opinião de que era necessário chegar a um acordo sobre o controle internacional sobre pesquisa nuclear e de armas atômicas. O Plano Baruch, revelou em um discurso para o recém-criado Comitê de Energia Atômica das Nações Unidas (UNAEC) em junho de 1946, propôs a criação de uma autoridade internacional de desenvolvimento atômico, mas não foi aprovada.[297] Após um debate nacional sobre a gestão permanente do programa nuclear, a Comissão de Energia Atômica dos Estados Unidos (AEC) foi criada pela Lei de Energia Atômica de 1946 para assumir as funções e recursos do Projeto Manhattan. E estabeleceu o controle civil sobre o desenvolvimento atômico, e separou o desenvolvimento, produção e controle de armas atômicas por parte dos militares. Aspectos militares foram assumidas pela Forças Armadas do Projeto de Armas Especiais (AFSWP).[298] Embora o Projeto Manhattan deixou de existir em 31 de dezembro de 1946, o Distrito Manhattan permaneceria até que também foi abolido em 15 de agosto de 1947.[299]
Custo[editar | editar código-fonte]
Local | Custo (US$ 1945) | Custo (US$ 2013) | % do total |
---|---|---|---|
Oak Ridge | US$1.19 bilhões | US$15.2 bilhões | 62.9% |
Hanford | US$390 milhões | US$4.97 bilhões | 20.6% |
Materiais especiais de operação | US$103 milhões | US$1.32 bilhões | 5.5% |
Los Alamos | US$74.1 milhões | US$944 milhões | 3.9% |
Pesquisa e desenvolvimento | US$69.7 milhões | US$889 milhões | 3.7% |
Despesas gerais do governo | US$37.3 milhões | US$475 milhões | 2.0% |
Usinas de água pesada | US$26.8 milhões | US$341 milhões | 1.4% |
Total | US$1.89 bilhões | US$24.1 bilhões |
As despesas do projeto até 1 de outubro de 1945, foi US$1.845 bilhões, o equivalente a menos de nove dias de gastos em tempo de guerra, e foi US$2.191 bilhões, quando o AEC assumiu o controle em 1 de janeiro de 1947. Dotação total foi de US$2.4 bilhões. Mais de 90% dos custos foi para a construção e produção de usinas de materiais físseis, e menos de 10% para o desenvolvimento e produção das armas.[301][302]
Um total de quatro armas (Trinity, Little Boy, Fat Man, e uma bomba não utilizada) foram produzidas até o final de 1945, fazendo com que o custo médio por bomba cerca de US$500 milhões em 1945. Em comparação, o custo total do projeto até o final de 1945 foi de cerca de 90% do total gasto na produção de armas de pequeno porte nos Estados Unidos (não incluindo munição) e 34% do total gasto em tanques americanos durante o mesmo período.[300]
Legado[editar | editar código-fonte]
Ver artigo principal: Armas nucleares na cultura popular
Os impactos políticos e culturais do desenvolvimento de armas nucleares foram profundos e de longo alcance. William Laurence, do New York Times, o primeiro a utilizar a expressão "Era Atômica",[303] tornou-se o correspondente oficial para o Projeto Manhattan, na primavera de 1945. Em 1943 e 1944 ele tentou em vão convencer o Gabinete da Censura para permitir escrever sobre o potencial explosivo do urânio, e os funcionários do governo achavam que ele tinha ganhado o direito de informar sobre o maior segredo da guerra. Laurence testemunhado o teste Trinity[304] e o bombardeio de Nagasaki e escreveu para as imprensas oficiais preparadas para eles. Ele passou a escrever uma série de artigos exaltando as virtudes da nova arma. Seus relatórios antes e depois dos bombardeios ajudaram a estimular a conscientização pública sobre o potencial da tecnologia nuclear e motivou o seu desenvolvimento nos Estados Unidos e da União Soviética.[305]
O Projeto Manhattan durante a guerra deixou um legado na forma de uma rede de laboratórios nacionais: o Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley, Laboratório Nacional de Los Alamos, Laboratório Nacional de Oak Ridge, Laboratório Nacional de Argonne e Laboratório de Ames. Mais dois foram estabelecidos por Groves logo após a guerra, o Laboratório Nacional de Brookhaven em Upton, Nova Iorque, e Laboratório Nacional Sandia em Albuquerque, Novo México. Groves destinou US$72 milhões a eles, para atividades de pesquisa no ano fiscal de 1946-1947.[306] Eles estariam na vanguarda do tipo de pesquisa em grande escala que Alvin Weinberg, diretor do Laboratório Nacional de Oak Ridge, chamaria de Big Science.[307]
O Laboratório de Pesquisa Naval há muito estava interessado na possibilidade de usar a energia nuclear para a propulsão de navios de guerra, e procurou criar seu próprio projeto nuclear. Em maio de 1946, Nimitz, agora Chefe de Operações Navais, decidiu que a marinha deveria sim trabalhar com o Projeto Manhattan. Um grupo de oficiais da marinha foi designado para Oak Ridge, o mais graduado dos quais era o capitão Hyman Rickover, que se tornou assistente de diretor. Eles mergulharam no estudo da energia nuclear, lançando as bases para uma marinha de propulsão nuclear.[308] Um grupo similar de militares da Força Aérea chegou a Oak Ridge, em setembro de 1946, com o objetivo de desenvolver aviões nucleares.[309] Sua energia nuclear para a propulsão de aviões (NEPA) o projeto entrou em dificuldades técnicas formidáveis, e acabou sendo cancelado.[310]
A capacidade dos novos reatores para criar isótopos radioativos em até então nunca vistos em grandes quantidades acendeu uma revolução na medicina nuclear, nos anos do pós-guerra. A partir de meados de 1946, o Oak Ridge começou a distribuir radioisótopos para hospitais e universidades. A maior parte dos pedidos são de iodo-131 e de fósforo-32, que foram utilizados no diagnóstico e tratamento de câncer. Além do medicamento, os isótopos também foram utilizados em pesquisas biológicas, industriais e de agrícolas.[311]
Ao entregar o controle para a Comissão de Energia Atômica, Groves se despediu das pessoas que trabalharam no Projeto Manhattan:
“ | Cinco anos atrás, a ideia do poder atômico era apenas um sonho. Vocês fizeram esse sonho uma realidade. Vocês tem aproveitado a mais nebulosa das ideias e as traduziu para a atualidade. Vocês construíram as cidades onde não eram conhecidas antes. Vocês construíram usinas industriais de uma magnitude e com uma precisão até agora considerada impossível. Vocês construíram a arma que terminou a guerra e inúmeras vidas americanas assim foram salvas. No que diz respeito a aplicações em tempos de paz, vocês levantaram a cortina sobre perspectivas de um mundo novo.[312] | ” |
Notas
- ↑ No relato de Hans Bethe, a possibilidade de ocorrer esta catástrofe final veio à tona em 1975, quando o assunto apareceu em um artigo da revista H.C. Dudley, que teve a ideia a partir de um relatório de Pearl S. Buck de uma entrevista que ela teve com Arthur Holly Compton, em 1959. A preocupação não foi totalmente extinta na mente de algumas pessoas até à Experiência Trinity.[29]
- ↑ Reações nucleares naturais auto-sustentáveis ocorreram no passado distante.[95]
- ↑ A alusão aqui é o navegador italiano Cristóvão Colombo, que chegou ao Caribeem 1492.
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