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|legenda_comandante=
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O '''Projeto Manhattan''' foi um projetoprograma de pesquisa e desenvolvimento que produziu as primeiras [[Bomba nuclear|bombas atômicas]] durante a [[Segunda Guerra Mundial]]. Foi liderada pelos [[Estados Unidos]], com o apoio do [[Reino Unido]] e [[Canadá]]. De 1940 a 1946, o projeto esteve sob a direção do [[major-general]] [[Leslie Groves]] do [[Corpo de Engenheiros do Exército dos Estados Unidos|Corpo de Engenheiros do Exército]]. O componente do exército do projeto foi designado como '''Distrito Manhattan'''., sendo que posteriormente o termo "Manhattan" gradualmente substituiu o codinome oficial, ("Desenvolvimento de materiais substitutos", para todo o projeto). Ao longo do caminho, o projetoprograma absorveu o seu homólogo britânico anteriormente, ''[[Tube Alloys]]''. O Projeto Manhattan começou modestamente em 1939, mas cresceu e empregou mais de {{Formatnum|130000}} pessoas e custou cerca de {{nowrap|[[Dólar2 dosbilhões Estadosde Unidos|US$]] 2 bilhões}}dólares (equivalente a cerca de 26 bilhões de dólares em 2013<ref name="Inflação">{{citar web|url=http://www.minneapolisfed.org/community_education/teacher/calc/hist1800.cfm|título=Consumer Price Index (estimate) 1800–2013|data=|publicado=Federal Reserve Bank of Minneapolis|acessodata=16 de agosto de 2013}}</ref>). Mais de 90% do custo foi para a construção de fábricas e produção de [[Fissão nuclear|materiais físseis]], com menos de 10% para o desenvolvimento e produção das armas. A pesquisa e produção ocorreu em mais de 30 locais nos Estados Unidos, Reino Unido e Canadá.
Dois tipos de bomba atômica foram desenvolvidas durante a guerra. Um tipo relativamente simples de arma de fissão foi feito utilizando [[urânio-235]], um [[isótopo]] que representa apenas 0,7% do urânio natural. Uma vez que é quimicamente idêntico ao isótopo mais comum, o [[urânio-238]], e que tem quase a mesma massa, o urânio-235 revelou-se difícil de separar do [[urânio-238]]. Três métodos foram utilizados para o [[Urânio enriquecido|enriquecimento do urânio]]: [[Calutron|eletromagnético]], [[Difusão gasosa|gasoso]] e [[Efeito Soret|térmico]]. A maior parte deste trabalho foi realizado em [[Oak Ridge (Tennessee)|Oak Ridge]], [[Tennessee]]. Em paralelo com o trabalho de urânio, também representava um esforço produzir [[plutônio]]. Os reatores foram construídos em Oak Ridge e [[Hanford Site|Hanford, Washington]], onde o urânio foi irradiado e [[Transmutação nuclear|transmutado]] em plutônio., Oque plutônioentão foi então separado quimicamente a partir do urânio. O projeto, dono tipo da armaentanto, se provou impraticável para usarser usado com plutônio. Para uma arma do tipo de implosão mais complexo, foi desenvolvido em um projeto concertada e esforço de construção de pesquisa principal do projeto e laboratório de design emno [[Laboratório Nacional de Los Alamos|Los Alamos]], no [[Novo México]]. O projetoprograma também foi acusado de colher informações sobre o [[Projetoprojeto de energia nuclear alemão]]. Através da [[Operação Alsos]], oas pessoalequipes doque compunham o Projeto Manhattan serviuserviram na Europa, às vezes atrás das linhas inimigas, onde eles reuniram materiais nucleares, documentos e cientistas alemães.
O primeiro dispositivo nuclear a ser detonado foi uma bomba de implosão no teste [[Experiência Trinity|''Trinity'']], realizado no [[Campo de Teste de Mísseis de White Sands|Bombardeio de Alamogordo com artilharia de alcance]] no [[Novo México]] em 16 de julho de 1945. ''[[Little Boy]]'' e ''[[Fat Man]]'' do tipo de implosão foram utilizados nos [[Bombardeamentos de Hiroshima e Nagasaki|bombardeios atômicos de Hiroshima e Nagasaki]], respectivamente. Nos anos pós-guerra, o Projeto Manhattan realizou testes de armas em [[Atol de Bikini]], como parte da [[Operação Crossroads]], desenvolveu novas armas, promoveu o desenvolvimento da rede de [[Laboratório Nacional do Departamento de Energia dos Estados Unidos|laboratórios nacionais]], apoiou a pesquisa médica em [[radiologia]] e lançou as bases para a [[marinha nuclear]]. A marinha manteve o controle sobre as armas atômicas americanas de pesquisa e produção, até a formação da [[Comissão de Energia Atômica dos Estados Unidos|Comissão de Energia Atômica]] em janeiro de 1947. O Projeto Manhattan foi operado sob uma cobertura de segurança rígida, mas os [[espiões atômicos]] soviéticos ainda assim conseguiram penetrar no programa.
== Origens ==
Em agosto de 1939, os proeminentes físicos proeminentes [[Leó Szilárd]] e [[Eugene Paul Wigner]] escreveram a [[cartaCarta Einstein-Szilárd]], que alertou para o potencial de desenvolvimento de "bombasum extremamentenovo poderosastipo de umbombas novoextremamente tipopoderosas". A carta pedia aosque os Estados Unidos a tomartomassem medidas para adquirir estoques de [[minério de urânio]] e acelerar a pesquisa de [[Enrico Fermi]] e outros, emsobre a [[reação nuclear em cadeia]]. A carta estava assinada por [[Albert Einstein]] e foi entregue ao [[Presidente dos Estados Unidos|presidente]] [[Franklin D. Roosevelt]]. Roosevelt convidou [[Lyman James Briggs]] do ''[[NationalInstituto InstituteNacional ofde StandardsPadrões ande TechnologyTecnologia]]'' para chefiar o [[Comitê do urânio S-1|Comité Consultivo do Urânio]], paraque investigarinvestigaria as questões levantadas pela carta. Briggs realizou uma reunião em 21 de outubro de 1939, que contou com a presença de Szilárd, Wigner e [[Edward Teller]]. O comitê relatou a Roosevelt, em novembro, que o urânio "seria uma possível fonte de bombas com um poder destrutivo muito maior do que qualquer coisa hoje conhecida."<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=16–20}}.</ref>
Briggs propôs que o ''[[National Defense Research Committee]]'' (NDRC) gastasse US${{Formatnum|167000}} dólares em pesquisas sobre o urânio, especialmente o isótopo [[urânio-235]] e o então recém descoberto [[plutônio]] recém descoberto.<ref name="Hewlett&Anderson, pp. 40-41" /> Em 28 de junho de 1941, Roosevelt assinou a Ordem Executiva 8807, que criou o ''[[Office of Scientific Research and Development]]'' (OSRD),<ref>{{citar web |url=http://www.presidency.ucsb.edu/ws/index.php?pid=16137 |título=Executive Order 8807 Establishing the Office of Scientific Research and Development |data=28 de junho de 1941 |acessodata=16 de agosto de 2013}}.</ref> com [[Vannevar Bush]] como seu diretor. O escritório estava habilitado a intervir em grandes projetos de engenharia, além de pesquisa.<ref name="Hewlett&Anderson, pp. 40-41">{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=40–41}}.</ref> O Comitê NDRC sobre urânio tornou-se o Comitê do urânioUrânio S-1 OSRD; a palavra "urânio" foi logo trocada por razões de segurança.<ref>{{harvnb|Jones|1985|p=33}}.</ref>
No Reino Unido, [[Otto Robert Frisch]] e [[Rudolf Peierls]], da [[Universidade de Birmingham]], tinhatinhaM feito um avançoavanços investigandona pesquisa a [[massa crítica]] de urânio-235, em junho de 1939.<ref>{{harvnb|Rhodes|1986|pp=322–325}}.</ref> Os cálculos indicaram que era dentro de uma [[ordem de magnitude]] de 10 kg, que era suficientemente pequena para ser transportada por um bombardeiro da época.<ref name="Hewlett, p. 42">{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|p=42}}.</ref> Em março de 1940, o [[memorando Frisch–Peierls]] iniciou o projeto da bomba atômica britânica e seu [[comitê MAUD]],<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=39–40}}.</ref> que recomendou, por unanimidade, prosseguir o desenvolvimento deda uma bomba atômicaarma.<ref name="Hewlett, p. 42" /> Um de seus membros, o físico australiano [[Marcus Oliphant]], voou para os Estados Unidos no final de agosto de 1941, e descobriu que os dados fornecidos pelo comitê MAUD não tinham chegado aos principais físicos chave-americanosestadunidenses. Oliphant, em seguida, partiu para descobrir por que as conclusões do comitê aparentemente foram ignoradas. Ele se reuniu com o comitê de urânio, e visitou [[Berkeley (Califórnia)|Berkeley]], na [[Califórnia]], onde ele falou de forma convincente a [[Ernest Lawrence]]. Lawrence estava suficientemente impressionado para iniciar a sua própria pesquisa sobre o urânio. Ele, por sua vez falou com [[James Bryant Conant]], [[Arthur Holly Compton]] e [[George Braxton Pegram]]. A missão de Oliphant foi, portanto, um sucesso; os físicos-chave norte-americanos estavam agora conscientes do poder potencial de uma bomba atômica.<ref>{{harvnb|Rhodes|1986|pp=372–374}}.</ref><ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=43–44}}.</ref>
Em uma reunião em 9 de outubro de 1941 entre o presidente Roosevelt, Vannevar Bush, e o vice-presidente [[Henry A. Wallace]] em 9 de outubro de 1941, o presidente aprovou o programa atômico. Para controlá-lo, ele criou o ''Top Policy Group'' composta por ele mesmo, (embora ele nunca participoutenha participado de uma reunião), Wallace, Bush, Conant, o [[Secretário de Guerra dos Estados Unidos|secretário de guerra]], [[Henry L. Stimson]], e o [[Chefe do Estado Maior do Exército dos Estados Unidos|chefe do estado maior do exército]], o [[General (Estados Unidos)|general]] [[George Marshall]]. Roosevelt escolheu o exército para executar o projeto, em vez da marinha, comovisto que o exército tinha mais experiência com gestão de projetosprogramas de construção de grandelarga escala. Ele também concordou em coordenar os esforços com oos dobritânicos britânicoe, e no dia 11 de outubro, ele enviou uma mensagem ao primeiro-ministro [[Winston Churchill]], sugerindo que elesele correspondamcorrespondesse emsobre as questões atômicas.<ref name="Jones, pp. 30-32">{{harvnb|Jones|1985|pp=30–32}}.</ref>
== Viabilidade ==
=== Propostas ===
[[Ficheiro:Lawrence Compton Bush Conant Compton Loomis 83d40m March 1940 meeting UCB.JPG|thumb|esquerda|Reunião em Berkeley, Califórnia, em 1940: [[Ernest O. Lawrence]], [[Arthur H. Compton]], [[Vannevar Bush]], [[James B. Conant]], [[Karl T. Compton]], and [[Alfred Lee Loomis|Alfred L. Loomis]]|alt=Six men in suits sitting on chairs, smiling and laughing]]
O Comitê S-1 realizou sua primeira reunião em 18 de dezembro de 1941 "permeado por uma atmosfera de entusiasmo e urgência"<ref>{{harvnb|Jones|1985|p=35}}.</ref> na sequência do [[ataque a Pearl Harbor]] e da subsequente declaração de guerra dos Estados Unidos sobre o [[Japão]] e depois da [[Alemanha Nazi|Alemanha]].<ref>{{harvnb|Williams|1960|pp=3–4}}.</ref> O trabalho foi prosseguindo em três técnicas diferentes para a [[separação isotópica]] para separar o urânio-235 do urânio-238. Lawrence e sua equipe da [[Universidade da Califórnia em Berkeley]], investigaram a separação electromagnética, enquanto [[Eger Vaughan Murphree]] e a equipe de [[Jesse Beams]] olharam para a difusão gasosa na [[Universidade Columbia]], e [[Philip Abelson]] dirigiu a investigação sobre a difusão térmica no [[Instituto Carnegie de Washington]] e, posteriormente, o [[Laboratório de Pesquisa Naval dos Estados Unidos|Laboratório de Pesquisa Naval]].<ref name="Jones, pp. 37-39" /> Murphree também era o chefe de um projeto de separação mal sucedido usando centrífugas.<ref>{{harvnb|Nichols|1987|pp=32}}.</ref> ▼
▲O Comitê S-1 realizou sua primeira reunião em 18 de dezembro de 1941 "permeado por uma atmosfera de entusiasmo e urgência"<ref>{{harvnb|Jones|1985|p=35}}.</ref> na sequência do [[ataque a Pearl Harbor]] e da subsequente [[declaração de guerra dospelos Estados Unidos ]] sobrecontra o [[ Império do Japão]] e , depois , daa [[Alemanha Nazi|AlemanhaNazista]].<ref>{{harvnb|Williams|1960|pp=3–4}}.</ref> O trabalho foi prosseguindo em três técnicas diferentes para ade [[separação isotópica]] para separardesatrelar o urânio-235 do urânio-238. Lawrence e sua equipe da [[Universidade da Califórnia em Berkeley]], investigaram a separação electromagnéticaeletromagnética, enquanto [[Eger Vaughan Murphree]] e a equipe de [[Jesse Beams]] olharamfocavam para ana difusão gasosa na [[Universidade Columbia]] , e [[Philip Abelson]] dirigiudirigia a investigação sobre a difusão térmica no [[Instituto Carnegie de Washington]] e, posteriormente, ono [[Laboratório de Pesquisa Naval dos Estados Unidos|Laboratório de Pesquisa Naval]].<ref name="Jones, pp. 37-39" /> Murphree também era o chefe de um projeto de separação mal sucedido usando centrífugas.<ref>{{harvnb|Nichols|1987|pp=32}}.</ref>
Enquanto isso, havia duas linhas de pesquisa em tecnologia de [[reator nuclear]], com [[Harold Clayton Urey]] contínua a pesquisa sobre [[água pesada]] em Columbia, enquanto Arthur Compton trouxe os cientistas que trabalham sob sua supervisão na Universidade de Columbia e da [[Universidade de Princeton]] para a [[Universidade de Chicago]], onde organizou o [[Laboratório Metalúrgico]] no início de 1942 para estudar plutônio e reatores utilizando [[Grafite nuclear|grafite]] como [[moderador de nêutrons]].<ref>{{harvnb|Jones|1985|pp=35–36}}.</ref> Briggs, Compton, Lawrence, Murphree e Urey reuniram-se em 23 de maio de 1942 para finalizar as recomendações do comitê S-1, que apelou a todas as cinco tecnologias a serem desenvolvidas. Esta foi aprovada por Bush, Conant e o general de brigada [[Wilhelm D. Styer]], o chefe de gabinete do major general [[Brehon B. Somervell]] do ''[[Services of Supply]]'', que tinha sido designado a representar o exército sobre questões nucleares.<ref name="Jones, pp. 37-39" /> Bush e Conant, em seguida, assumiram a recomendação do ''Top Policy Group'' com uma proposta de orçamento de US$54 milhões para construção do [[Corpo de Engenheiros do Exército dos Estados Unidos|Corpo de Engenheiros do Exército]], US$31 milhões para pesquisa e desenvolvimento de OSRD e US$5 milhões para contingências no ano fiscal de 1943. O ''Top Policy Group'' por sua vez, enviou ao presidente em 17 de junho de 1942 e ele aprovou-lo por escrito "OK FDR" no documento.<ref name="Jones, pp. 37-39">{{harvnb|Jones|1985|pp=37–39}}.</ref> ▼
▲Enquanto isso, havia duas linhas de pesquisa em tecnologia de [[reator nuclear]], com a contínua pesquisa de [[Harold Clayton Urey]] contínua a pesquisa sobre [[água pesada]] em Columbia, enquanto Arthur Compton trouxe os cientistas que trabalham sob sua supervisão na Universidade deem Columbia e da [[Universidade de Princeton|Princeton]] para a [[Universidade de Chicago]], onde organizou o [[Laboratório Metalúrgico]] , no início de 1942 , para estudar plutônio e reatores utilizando [[Grafite nuclear|grafite]] como [[moderador de nêutrons]].<ref>{{harvnb|Jones|1985|pp=35–36}}.</ref> Briggs, Compton, Lawrence, Murphree e Urey reuniram-se em 23 de maio de 1942 para finalizar as recomendações do comitê S-1, que apelou a todas as cinco tecnologias a serem desenvolvidas. Esta foi aprovada por Bush, Conant e o general de brigada [[Wilhelm D. Styer]] , e o chefe de gabinete , doo major general [[Brehon B. Somervell]] do ''[[Services of Supply]]'', que tinha sido designado a representar o exército sobre questões nucleares.<ref name="Jones, pp. 37-39" /> Bush e Conant, em seguida, assumiram a recomendação do ''Top Policy Group'' com uma proposta de orçamento de US$54 milhões de dólares para a construção do [[Corpo de Engenheiros do Exército dos Estados Unidos|Corpo de Engenheiros do Exército]], US$31 milhões de dólares para a pesquisa e o desenvolvimento de OSRD e US$5 milhões de dólares para contingências no ano fiscal de 1943. O ''Top Policy Group'' por sua vez, enviou ao presidente em 17 de junho de 1942 e ele aprovou- loo por escrito no documento "OK FDR" no documento.<ref name="Jones, pp. 37-39">{{harvnb|Jones|1985|pp=37–39}}.</ref>
=== Conceitos do design da bomba === ▼[[Imagem:Los Alamos Primer assembly methods.png|thumb|240px|upright|Diferentes métodos de montagem de bombas de fissão exploradas durante a conferência de julho de 1942.]] ▼Compton convidou o físico teórico [[Robert Oppenheimer]], da Universidade da Califórnia em [[Berkeley (Califórnia)|Berkeley]], para assumir a pesquisa de cálculos de [[Temperatura neutrónica|nêutrons rápidos]] e a chave para cálculos de massa crítica e a arma de detonação, de [[Gregory Breit]], que tinha parado em 18 de maio de 1942 por causa de preocupações sobre a segurança operacional.<ref>{{harvnb|Rhodes|1986|p=416}}.</ref> [[John H. Manley]], um físico do Laboratório Metalúrgico, foi designado para ajudar Oppenheimer em contato e coordenação de grupos de física experimental espalhados por todo o país.<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|p=103}}.</ref> Oppenheimer e [[Robert Serber]] da [[Universidade de Illinois em Urbana-Champaign|Universidade de Illinois]] examinaram os problemas de difusão de nêutrons como nêutrons movidos em uma cadeia de reação nuclear e [[hidrodinâmica]], como a explosão produzida por uma reação em cadeia pode comportar. Para comentar sobre este trabalho e sobre a teoria geral das reações de fissão, Oppenheimer convocou reuniões na Universidade de Chicago em junho e na Universidade da Califórnia em Berkeley em julho de 1942 com os físicos teóricos [[Hans Bethe]], [[John Hasbrouck Van Vleck]], [[Edward Teller]], [[Emil Konopinski]], Robert Serber, [[Stan Frankel]], e Eldred C. Nelson, os últimos três ex-alunos de Oppenheimer, e os [[Física experimental|físicos experimentais]] [[Felix Bloch]], [[Emilio Gino Segrè]], John Manley e [[Edwin Mattison McMillan]]. Eles timidamente confirmaram que uma bomba de fissão era teoricamente possível.<ref>{{harvnb|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|pp=42–44}}.</ref> ▼
▲=== Conceitos do ''design '' da bomba ===
Ainda havia muitos fatores desconhecidos. As propriedades do urânio-235 puro eram relativamente desconhecidas, assim como as propriedades do [[plutônio]], um elemento que só foi descoberto em fevereiro de 1941 por [[Glenn Theodore Seaborg]] e sua equipe. Os cientistas na conferência de Berkeley imaginaram a criação de plutônio em reatores nucleares onde átomos de urânio-238 absorveriam nêutrons que foram emitidos a partir de fissão de átomos de urânio-235. Neste ponto, nenhum reator havia sido construído, e apenas pequenas quantidades de plutônio estavam disponíveis a partir de [[cíclotron]].<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=33–35}}.</ref> Ainda em dezembro de 1943, apenas dois miligramas tinham sido produzidos.<ref>{{harvnb|Groves|1962|p=41}}.</ref> Havia muitas maneiras de organizar o material físsil para uma massa crítica. O mais simples foi filmar um "tampão cilíndrico" em uma esfera de "material ativo", com uma "adulteração" - material denso que iria incidir nêutrons para dentro e fazer a massa reagir em conjunto para aumentar a sua eficiência.<ref>{{harvnb|Serber|Rhodes|1992|p=21}}.</ref> Eles também exploraram projetos envolvendo [[esferoide]]s, uma forma primitiva de "implosão" sugerido por [[Richard Chace Tolman]], e a possibilidade de métodos autocatalíticas, o que aumentaria a eficiência da bomba de explodir.<ref>{{harvnb|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|pp=54–56}}.</ref>
▲[[Imagem:Los Alamos Primer assembly methods.png|thumb |240px|upright|Diferentes métodos de montagem de bombas de fissão exploradas durante a conferência de julho de 1942.]]
▲Compton convidou o físico teórico [[Robert Oppenheimer]], da [[Universidade da Califórnia em [[Berkeley (Califórnia)|Berkeley]], para assumir a pesquisa desibre cálculos de [[Temperatura neutrónica|nêutrons rápidos]] e a chave para cálculos de massa crítica , ealém ada arma de detonação, de [[Gregory Breit]], quecuja pesquisa tinha paradosido interrompida em 18 de maio de 1942 por causa de preocupações sobre a segurança operacional.<ref>{{harvnb|Rhodes|1986|p=416}}.</ref> [[John H. Manley]], um físico do Laboratório Metalúrgico, foi designado para ajudar Oppenheimer em contato e coordenação de grupos de física experimental espalhados por todo o país.<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|p=103}}.</ref> Oppenheimer e [[Robert Serber]] da [[Universidade de Illinois em Urbana-Champaign|Universidade de Illinois]] examinaram os problemas de difusão de nêutrons como nêutrons movidos em uma cadeia de reação nuclear e [[hidrodinâmica]], como a explosão produzida por uma reação em cadeia pode comportar. Para comentar sobre este trabalho e sobre a teoria geral das reações de fissão, Oppenheimer convocou reuniões na Universidade de Chicago em junho e na Universidade da Califórnia em Berkeley em julho de 1942 , com os físicos teóricos [[Hans Bethe]], [[John Hasbrouck Van Vleck]], [[Edward Teller]], [[Emil Konopinski]], Robert Serber, [[Stan Frankel]], e Eldred C. Nelson , (os últimos três ex-alunos de Oppenheimer ,) e os [[Física experimental|físicos experimentais]] [[Felix Bloch]], [[Emilio Gino Segrè]], John Manley e [[Edwin Mattison McMillan]]. Eles timidamente confirmaram que uma bomba de fissão era teoricamente possível.<ref>{{harvnb|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|pp=42–44}}.</ref>
Ainda havia muitos fatores desconhecidos. As propriedades do urânio-235 puro eram relativamente obscuras, assim como as propriedades do [[plutônio]], um elemento que só foi descoberto em fevereiro de 1941 por [[Glenn Theodore Seaborg]] e sua equipe. Os cientistas na conferência de Berkeley imaginaram a criação de plutônio em reatores nucleares, onde átomos de urânio-238 absorveriam nêutrons que foram emitidos a partir de fissão de átomos de urânio-235. Neste ponto, nenhum reator havia sido construído e apenas pequenas quantidades de plutônio estavam disponíveis a partir de [[cíclotron]].<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=33–35}}.</ref> Ainda em dezembro de 1943, apenas dois miligramas tinham sido produzidos.<ref>{{harvnb|Groves|1962|p=41}}.</ref> Havia muitas maneiras de organizar o material físsil para uma massa crítica. O mais simples foi filmar um "tampão cilíndrico" em uma esfera de "material ativo", com uma "adulteração" - material denso que iria incidir nêutrons para dentro e fazer a massa reagir em conjunto para aumentar a sua eficiência.<ref>{{harvnb|Serber|Rhodes|1992|p=21}}.</ref> Eles também exploraram projetos envolvendo [[esferoide]]s, uma forma primitiva de "implosão" sugerido por [[Richard Chace Tolman]], e a possibilidade de métodos autocatalíticas, o que aumentaria a eficiência da bomba de explodir.<ref>{{harvnb|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|pp=54–56}}.</ref>
Considerando-se a ideia da bomba de fissão teoricamente resolvida, pelo menos até que mais dados experimentais estivessem disponíveis na conferência em Berkeley, a pesquisa, em seguida, virou-se em uma direção diferente. Edward Teller empurrado para a discussão de uma bomba mais poderosa: oa "super", agora geralmente referidosreferida como uma "[[bomba de hidrogénio]]", que usaria a força explosiva de uma bomba de fissão detonante para inflamar uma reação de [[fusão nuclear]] em [[deutério]] e [[trítio]].<ref>{{harvnb|Rhodes|1986|p=417}}.</ref> Teller propôs esquema após esquema, mas Bethe recusou cada um. A ideia de fusão foi posta de lado para se concentrar na produção de bombas de fissão.<ref>{{harvnb|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|pp=44–45}}.</ref> Teller também levantou a possibilidade especulativa que uma bomba atômica poderia "incendiar" a [[atmosfera da Terra]] por causa de uma reação hipotética de fusão de núcleos de nitrogênio.<ref>{{harvnb|Bethe|1991|p=30}}.</ref> Bethe calculou que isto não poderia acontecer,<ref>{{harvnb|Rhodes|1986|p=419}}.</ref> e um relatório de co-autoriacoautoria de Teller mostrou que "nenhuma cadeia de auto-propagação de reações nucleares é susceptível de ser iniciada."<ref>{{citar web |autorlink =Emil Konopinski |último =Konopinski |primeiro =E. J |primeiro2 =C. |último2 =Marvin |primeiro3 =Edward |último3 =Teller |authorlink3=Edward Teller |título=Ignition of the Atmosphere with Nuclear Bombs |número=LA–602 |publicado=Los Alamos National Laboratory |url=http://www.fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/docs1/00329010.pdf |ano=1946 |acessodata=16 de agosto de 2013|ref=harv }}</ref> No relato de Serber, Oppenheimer mencionou a Arthur Compton, que "não têm bom senso suficiente para calar a boca sobre isso. De alguma forma, entrou em um documento que foi para Washington" e "nunca foi enterrado".{{#tag:ref |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]].<ref>{{harvnb|Bethe|1991|pp=xi, 30}}.</ref>|group=nota}}
== Organização ==
==== Difusão gasosa ====
O mais promissor, mas também o mais difícil, método de separação de isótopos era a difusão gasosa. A [[lei de Graham]] dediz que a taxa de [[Efusão (química)|efusão]] de um gás é inversamente proporcional à raiz quadrada da sua [[massa molecular]], assim, em uma caixa contendoque contenha uma membrana semi-permeável e uma mistura de dois gases, as moléculas mais leves vão passar para fora do recipiente mais rapidamente do que as moléculas mais pesadas. O gás que sai do recipiente é ligeiramente enriquecida em moléculas mais leves, ao passo que o gás residual é pouco empobrecido. A ideia era de que tais caixas poderiam ser formadas numa cascata de bombeamento e de membranas, com cada uma das fases sucessivas que contêm uma mistura ligeiramente mais enriquecida. A pesquisa sobre o processo foi realizado na Universidade de Columbia por um grupo que incluía Harold Urey, Karl P. Cohen e [[John R. Dunning]].<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=30–32, 96–98}}.</ref>
[[Imagem:K-25 aerial view.jpg|thumb|left|300px|Fábrica K-25 em Oak Ridge.]]
Em novembro de 1942, o Comitê de Política Militar aprovou a construção de uma usina de difusão gasosa de 600 estágios.<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|p=108}}.</ref> Em 14 de dezembro, [[Kellogg, Brown and Root|M. W. Kellogg]] aceitou uma oferta para construir a usina, que recebeu o codinome K-25. Um contrato de custo mais taxa fixa foi negociada, eventualmente, totalizando US$2,5 milhões. A entidade empresarial separada chamada ''Kellex'' foi criada para o projeto, liderado por Percival C. Keith, um dos vice-presidentes da ''Kellogg''.<ref>{{harvnb|Jones|1985|pp=150–151}}.</ref> O processo enfrentou dificuldades técnicas formidáveis. O gás [[hexafluoreto de urânio]], altamente corrosivo, teria de ser usado, como um substituto, enquanto que podia ser encontrado, e os motores e bombas teriam que ser apertados e fechados sob vácuo no gás inerte. O maior problema é o desenho da barreira, o que tem que ser forte, poroso e resistente à corrosão por hexafluoreto de urânio. A melhor escolha para este parecia ser níquel. Edward Adler e Edward Norris criou uma barreira de malha de níquel galvanizado. A planta-piloto de seis estágios foi construída na Universidade de Columbia para testar o processo, mas o protótipo de Norris-Adler provou ser muito frágil. Uma barreira rival foi desenvolvida a partir de níquel pulverizado porpela ''Kellex'', [[Bell Labs|''Bell Telephone Laboratories'']] e a ''Bakelite Corporation''. Em janeiro de 1944, Groves ordenou que a barreira deda ''Kellex'' para ser produzida.<ref>{{harvnb|Jones|1985|pp=154–157}}.</ref><ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=126–127}}.</ref>
ProjetoO deprojeto da ''Kellex'' para o K-25 pediupedia um prédio de quatro andares, uma estrutura de 800 m de estrutura longacomprimento em forma de U, contendo 54 prédios contíguos. Estes foram divididos em nove seções. Dentro destas células eram de seis fases. As células podem ser operadas de forma independente, ou consecutivamente numa seção. Similarmente, as seções podem ser operadas separadamente ou como parte de uma única cascata. Começou a ser construída, marcando o local de 2.0 km<sup>2</sup> em maio de 1943. Trabalho sobre o edifício principal começou em outubro de 1943, e a planta-piloto de seis estágios estava pronta para a operação em 17 de abril de 1944. Em 1945, Groves cancelou os estágios superiores da usina, dirigidos pela ''Kellex'' em vez disso designou e construir uma unidade de alimentação lateral de 540 estágios, que ficou conhecida como K-27. Kellex transferiu a última unidade do contratante operacional, [[Union Carbide|''Union Carbide and Carbon'']], em 11 de setembro de 1945. O custo total, incluindo a usina K-27 concluída após a guerra, chegou a US$480 milhões.<ref>{{harvnb|Jones|1985|pp=158–165}}.</ref>
A unidade de produção iniciou a operação em fevereiro de 1945, e, depois como cascataposteriormente, a qualidade do produto aumentou. Em abril de 1945, K-25 tinham atingido um enriquecimento de 1,1% e a saída da unidade de difusão térmica S-50 começou a ser utilizadoutilizada como raçãocombustível. Alguns produtos produzidos no mês seguinte chegouchegaram a quase 7% de enriquecimento. Em agosto, o último dos 2.892 estágios começoucomeçaram a operar. K-25 e K-27 alcançaram todo o seu potencial no período pós-guerra, quando eclipsoueclipsaram as demais usinas de produção e tornaram-se os protótipos para uma nova geração de usinas.<ref>{{harvnb|Jones|1985|pp=167–171}}.</ref>
==== Difusão térmica ====
{{Artigo principal|S-50 (Projeto Manhattan)}}
O processo de difusão térmica foi baseada na [[Teoria de Chapman-Enskog|teoria]] de [[Sydney Chapman]] e [[David Enskog]], o que explica que, quando uma mistura gasosa passa através de um gradiente térmico, a mais pesada tende a concentrar-se na extremidade fria, oenquanto acendedorque ea umamais naleve tende a ir para a extremidade quente. Uma vez que os gases quentes tendem a aumentar e os frios tende a diminuir, isto pode ser usado como um meio de separação isotópica. Este processo foi demonstrado pela primeira vez por H. Clusius e G. Dickel na Alemanha, em 1938.<ref>{{harvnb|Smyth|1945|pp=161–162}}.</ref> Ele foi desenvolvido por cientistas da [[Marinha dos Estados Unidos]], mas não foi uma das tecnologias de enriquecimento inicialmente selecionadas para uso no Projeto Manhattan.<ref>{{harvnb|Jones|1985|p=172}}.</ref>
[[Imagem:S50plant.jpg|thumb|300px|A S-50 é a usina do prédio escuro no canto superior esquerdo por trás da usina de Oak Ridge (com chaminés).]]
Groves contratou a ''H. K. Ferguson Company'' de [[Cleveland]], [[Ohio]], para construir a usina de difusão térmica, que foi designada como S-50. Groves aconselhou, Karl Cohen e W. I. Thompson da ''[[Esso|Standard Oil]]'',<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=170–172}}.</ref> estimou que seriam necessários seis meses para construir. Groves deu a Ferguson apenas quatro. Projeto para a instalação de 2.142 de 48 metros de altura colunas de 15 m difusão organizados em 21 suportes de produção. Dentro de cada coluna havia três tubos concêntricos. Vapor, obtido a partir da vizinha central eléctrica K-25 a uma pressão de 100 libras por polegada quadrada (690 kPa) e à temperatura de 285 °C, fluindo para baixo através de um tubo de 32 mm com interior de níquel, enquanto a água a 68 °C fluía para cima através do tubo de ferro externo. Separação isotópica ocorrida no gás hexafluoreto de urânio entre o níquel e tubos de cobre.<ref>{{harvnb|Jones|1985|pp=178–179}}.</ref>
O trabalho começou em 9 de julho de 1944, a S-50 entrou em operação parcialmente em setembro. Ferguson operava a usina através de uma subsidiária conhecida como ''Fercleve''. A usina produzia apenas 4,8 kg de 0,852% de urânio-235, em outubro. Vazamentos delimitaram produçãoa limitadaprodução e forçaram desligamentos forçados durante os meses seguintes, mas, em junho de 1945, produziu 5,770 kg.<ref>{{harvnb|Jones|1985|pp=180–183}}.</ref> Em março de 1945, todos os 21 suportes de produção estavam operando. Inicialmente, a produção da S-50 foi alimentada pela Y-12, mas a partir de março de 1945 os três processos de enriquecimento foram executados em série. S-50 se tornou a primeira fase, o enriquecimento de 0,71% para 0,89%. Este material foi alimentado no processo de difusão gasosa para a usina K-25, o que produziu um produto enriquecido em cerca de 23%. Este foi, por sua vez, introduzido na Y-12,<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=300–302}}.</ref> que impulsionou a cerca de 89%, suficiente para armas nucleares.<ref name="Hansen, p. 112">{{harvnb|Hansen|1995b|p=V-112}}.</ref>
=== Design do tipo da arma ===
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