曼哈顿计划

1942年初，美国科学家就对制造原子弹的理论，研究方向，预算和时间有大概的估计。在重核元素分离方面，有加州大学伯克利分校的劳伦斯团队研究电磁分离法，哥伦比亚大学的埃格尔·默弗里和杰西·比姆斯研究小组研究气体扩散法，华盛顿卡内基研究所的菲利普·阿伯尔森研究热扩散法。[22][23][24][25]在核反应堆技术方面，哥伦比亚大学的哈罗德·尤里研究重水，阿瑟·康普顿则指导他手下的科学家在哥伦比亚大学、芝加哥大学和普林斯顿大学建设的冶金实验室研究用钚和石墨作为中子慢化剂的反应堆。[26]但是这个项目整体过于庞大远远超过了美国科研机构的能力范围，唯有使其转向军事研究且赋予最高优先级，才有可能在战争结束前完成原子弹制造。 1942年3月9日布什和科南特向美国顶级决策小组呈交了一份总值为9000万美元的计划预算（5400万美元用于美国工程兵部队修建实验设施，3100万美元用于OSRD进行的研究，500万美元的1943财政年的紧急拨款），该报告被呈至罗斯福总统并被立即批准执行。

以现在来的眼光来看，原子弹的设计原理是使处于亚临界状态的裂变装料瞬间达到超临界状态，有两种基本方式，即内爆式和枪式。内爆式是依靠处于亚临界质量的裂变装药外层的重元素反射层（主要为铀-238）外层高能炸药爆炸产生的内轰聚爆波压缩内层使其密度骤然增大达到超临界质量。而枪式是将2-4块处于亚临界状态的裂变材料通过化学炸药爆炸而迅速合拢达到超临界状态。[27]

而在1943年，枪式和球形原子弹的设计理念已经被格伦·西博格和他的团队探讨过了，而且奥本海默等人也开始对快中子计算法计算临界质量的研究，同时奥本海默和伊利诺伊大学的罗伯特·瑟伯尔也研究了关于中子如何进入核链式反应以及由链式反应产生的爆炸冲击波的具体形式。[28]

可见，曼哈顿计划开始之前，计划的各种前沿研究已经展开而且各方面都有进展，除了一些需要进一步实验进行验证和研究的理论以外，大部分策划都已经完成，因此从可行性层面上讲曼哈顿计划是完全没问题的。

曼哈顿计划的组织图表，1946年5月1日

1942年6月的这一计划工程中，军力部分的主要是由工程师尤金·雷博尔德准将，陆军上校的詹姆斯·马歇尔领导。马歇尔在华盛顿建立了一个联络部，他把临时的指挥部设在纽约。在那里他可以得到北大西洋陆军工程师的行政支持。与他一同合作的中校肯尼斯·尼科尔斯，后来成为了他的副将。

与马歇尔一起合作的还有少将托马斯·罗宾斯，莱斯利·格罗夫斯上校，尤金·雷博尔德准将，索穆威尔和斯太尔。经过商榷，1942年8月13日，这一项目名正式启用了‘曼哈顿工程’。

韦伯斯特的调查组首先选定了美国战时生产委员会曾提议的爆炸性试验基地。它是临近诺克斯维尔、田纳西州的一个隔离区，因为在那里田纳西州流域管理局可以提供充足的电力，然而那里的水源也可以为反应器提供冷却水。经过基地对比，调查组选了靠近田纳西州的这个地方。马歇尔和尼克尔斯也开始收集需要的资料。首先他们为这个项目订了高级优先权的级别。这个项目的优先等级从大到小是从AA-1到AA-4，但也有一个特殊的优先等级AAA，这是是为紧急情况设定的。等级AA-1和AA-2是属于重要武器和装备。

由于马歇尔在短时间内没有迅速发展这个项目，再加上没有成功收购田纳西，而且把这个项目交给军队和他在纽约的指挥部这些低优先级负责，这令布什感到非常不满。因此，布什把这个项目交在高级政策委员会中有威望的斯太尔负责，任命他为这个项目的总指挥。

经商议，斯太尔和索穆威尔把马歇尔提升为准将，希望他能在曼哈顿计划的学术科研工作中起到更大的作用。格洛夫斯在华盛顿建立了他的指挥部[29]，也在那里为马歇尔设立了联络处。他出席并且参与设立了军事政策委员会（），这个会议是对最高政策集团负责，包括布什，海军少将威廉·珀内尔，后来任命托尔曼和柯南特为格洛夫斯的在科学方面的顾问。

9月19日，格洛夫斯拜访战争生产委员会的董事唐纳德·尼尔森，他要求尼尔森给予他在AAA行使上的广泛权力。经过长期竞争，格洛夫斯终于在1944年7月1日获得了AA-1的权威。

项目初期，格洛夫斯遇到的问题是找一组设计和制做原子弹的指挥。奥本海默精通原子弹设计概念，但缺乏行政经验。在1942年10月奥本海默说服了格洛夫斯和尼克尔斯。格洛夫斯只好冒险一试，在1943年7月20日宣布奥本海默为指挥。

刚开始英国和美国是在核能方面有信息交流，但并没有合作。1941年，布什和柯南特邀请英国加入以加强这个项目的力量，但英国果断拒绝了。因为他们不愿与美国分享自己领先的技术，也不愿帮助美国去发展他们的核武器。但是由于英国没有美国那么足够充裕的人力和物力，亦不甘落伍于美国之后。在1942年7月30日，两国领导人丘吉尔和罗斯福在原子合作上做了一个非正式、不成文的协议。

然而这种平等的伙伴关系没有持续多久。1942年8月，英国在没有支付任何资金的情况下要求实质性控制这个项目，遭到美国拒绝。1943年，英美两国之间的关系发生了逆转。英国的谈判地位恶化，美国科学家也决定不再接受任何的外来帮助。美国核政策委员也担心英国会制造战时的核武器。

1943年3月，柯南特冒着会暴露武器设计机密的风险去邀请詹姆斯·查德威克和其他几位英国科学家来洛杉矶参与原子弹设计，因为这个项目非常需要他们这类技术人员。1943年8月，丘吉尔和罗斯福签订了魁北克协定，这个协议恢复了双方的科学家在科研问题上互相合作的问题。1943年，美国在这个项目上已经投入了超过10亿美元，而英国的投入仅50万英镑。

1944年6月，联合政策委员会建立了联合发展信托，格洛夫斯为首领。负责从国际市场采购铀和钍矿。英国同意把大部分的比利时矿石给美国。格洛夫斯对早期英国在曼哈顿计划上对原子研究和科学家方面给予的支持与帮助深表谢意。

一块告示鼓励橡树岭工人们保密，以英文寫著：「在此的所見、所作、所聞，當你離開時，請留在這裏。」

由于核武器的强大威力以及战争的紧迫局势，这不得不要求该计划必须做到绝对保密以免刺激到德国人加速发展他们的“曼哈顿计划”，而这项计划的保密形势是很严峻的。

对于曼哈顿计划的民间猜测甚至开始于计划之前，因此在1939年二战爆发之后，美国政府便停止了所有公共媒体对于核研究计划的刊载和讨论，并要求国家科学院以及其他媒体駁回前先所刊登的关于原子理论及核研究的讨论，并避免了一切含有类似「铀」、「中子」、「原子武器」等字眼的文章。

曼哈顿计划的规模巨大，参与人员众多，光是前后参与计划的美国人总数都高达六十万，而且计划分散在田纳西州，俄亥俄州，新墨西哥州和华盛顿等地秘密进行。如此庞大而且分散的计划，光靠限制媒体的措施肯定是远远不够的。参与人员人多口杂，如何使德国和前苏联情报机构一次次无功而返，或者是受到蒙蔽，美国人也下足了功夫。

首先，每位计划的参与者都签署了严格的保密协议，甚至当地人也被告知此地所发生的一切禁止外传，同时他们也互相鼓励为国家而沉默。

美国人组织了一批十分尽职的保密人员队伍，他们彼此之间通过暗语交流，小到记录数据的纸片和每一位计划内成员的心理状态，事无巨细地进行着监察和记录，并一一处理，以达到机密不外泄。由于参与计划的许多科学家都是国际社会知名的原子物理学家，为了蒙蔽德国情报机构，他们甚至为每一位核心研发人员都取上了代号，其行动由情报部门周密安排，并派警卫人员随时护卫，以至在行动上隐藏其端倪。

计划的保密工作的严密程度甚至到了连盟友英国都要提防的地步，甚至于有人说连工人们都从来不知道他们在这占地若干平方英里的庞大工厂裏制造的是什么东西。他们只知道有少量的东西从大量的铀矿中提炼出来。

从历史结果上看，曼哈顿计划的保密工作自然是相当成功的。

首先对于德国情报部门，曼哈顿计划做到了绝对的完全隐身，它不仅研究计划和进度未被对方察觉，甚至于其存在都未被发现。

然后对于前苏联情报机构，曼哈顿计划虽然被部分渗透，但仍保持高度的隐蔽性，前后接近10年，仅有个位数的间谍渗透进计划内部获取了部分资料。尽管这些绝密材料（共6000页资料，25件样品）对于美国的对手-苏联的核计划有不可磨灭的影响。

1942年，前苏联通过其驻英国大使馆武官秘书的军事侦查员С. Д.克列梅尔通过招募英国方面的核物理学家了解到英国正在进行大量原子能军事应用研究，并通过调查发现，美国很可能也在进行同样的研究，并且该类研究极其敏感。

1943年夏天，苏联军事侦察部门获得了美国总统罗斯福和英国首相丘吉尔8月19日在加拿大魁北克秘密会谈的内容：经过高层会议评估后，两巨头签定了共同研制原子弹的秘密协议。

1944年二月，苏联武装力量总参谋部情报总局运用其在美国潜伏的地下间谍亚瑟·亚当斯招募了一位名为坎普的美国化学家，后者向其提供了许多有用情报：⑴美国已秘密斥资10亿美元进行铀的研究和生产技术开发；⑵数千名工程师和技术人员正在从事这一工作。数百名高级医生正在研究放射性辐射对人体的影响，在从事这项研究的芝加哥大学和哥伦比亚大学成立了专门实验室，由军方领导人和科学家组成一个专门委员会领导这项工作；⑶美国正在设计空投型（核）炸弹，其爆炸产生的辐射和冲击波能杀死数百英里范围内的所有生物。

1944年5月，亚当斯又从坎普那获得了2500页美国核计划资料和核材料样品，并呈报莫斯科。

苏联在美国的间谍还有乔治·科瓦尔，代号德尔马，他成功地打入了美国橡树岭核中心，在其中一个研究室工作，获取了非常多有价值的情报，并了解到橡树岭三个浓缩铀项目：K-25、Y-2和X-10。

美国在1943年也侦查到了苏联间谍开始对计划进行渗透，在同年成立了一个特殊的反情报总队处理间谍事务。1944年，奥本海默向反间谍总队队长帕什报告，加州大学放射实验室的哈康·莫里斯有意接近他并要求其向苏联提供情报。

英国核计划参与者克勞斯·富赫斯被查出，曾向苏联情报部门提供多項研究情報，他在1950年一并供出了其他间谍，并导致对哈利·金，大卫·格林格拉斯，朱利叶斯和埃塞尔·罗森堡等人的逮捕，而苏联间谍乔治·科瓦尔和核物理专家西奥多·霍尔则侥幸逃脱。