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Projeto Manhattan

Projeto Manhattan , Projeto de pesquisa do governo dos EUA (1942-45) que produziu o primeiro bombas atômicas .

bomba atômica O primeiro teste de bomba atômica, perto de Alamogordo, Novo México, 16 de julho de 1945. Jack Aeby / Laboratório Nacional de Los Alamos

O que levou ao Projeto Manhattan?

Em 1939, cientistas americanos, muitos dos quais haviam fugido de regimes fascistas na Europa, estavam cientes dos avanços na fissão nuclear e temiam que a Alemanha nazista pudesse desenvolver uma arma nuclear. Os físicos Leo Szilard e Eugene Wigner persuadiram Albert Einstein para enviar uma carta ao Pres. Franklin D. Roosevelt alertando-o desse perigo e aconselhando-o a estabelecer um programa americano de pesquisa nuclear. O Comitê Consultivo sobre Urânio foi criado em resposta. O início do projeto poderia ser datado de 6 de dezembro de 1941, com a criação do Escritório de Pesquisa e Desenvolvimento Científico, chefiado por Vannevar Bush.

Quem foram os cientistas mais importantes associados ao Projeto Manhattan?

Físico americano J. Robert Oppenheimer liderou o projeto para desenvolver o bomba atômica , e Edward Teller foi um dos primeiros recrutados para o projeto. Leo Szilard e Enrico Fermi construíram o primeiro Reator nuclear . Ernest Orlando Lawrence foi o chefe do programa encarregado do desenvolvimento do processo eletromagnético de separação do urânio-235. Outros pesquisadores notáveis ​​incluíram Otto Frisch, Niels Bohr, Felix Bloch, James Franck, Emilio Segrè, Klaus Fuchs, Hans Bethe e John von Neumann . A pessoa que supervisionou o projeto, entretanto, não era um cientista. Ele era Brig. Gen. Leslie R. Groves.

O que o Projeto Manhattan fez?

O Projeto Manhattan produziu o primeiro bomba atômica . Várias linhas de pesquisa foram desenvolvidas simultaneamente. Os métodos eletromagnéticos e de fusão para separar o urânio-235 fissionável do urânio-238 foram explorados em Oak Ridge, em Tennessee . A produção de plutônio-239, alcançada pela primeira vez na Universidade de Chicago, foi posteriormente realizada na Hanford Engineer Works em Washington . Nesse ínterim, em Los Alamos, Novo México, os cientistas encontraram uma maneira de levar o material fissionável à massa supercrítica (e, portanto, à explosão) e controlar o tempo e desenvolveram uma arma para abrigá-lo. O primeiro teste, em 16 de julho de 1945, na base da força aérea de Alamogordo, no Novo México, produziu uma grande explosão nuclear.

Quais foram os resultados imediatos e de longo prazo do Projeto Manhattan?

Embora muitos físicos se opusessem ao uso real do bomba atômica , U.S. Pres. Harry S. Truman acreditava que a bomba persuadiria o Japão a se render sem exigir uma invasão americana e, em 6 de agosto de 1945, uma bomba atômica foi lançada em Hiroshima, matando pelo menos 70.000 pessoas instantaneamente (dezenas de milhares morreram depois de envenenamento por radiação ) Três dias depois, uma bomba foi lançada Nagasaki . Desde então, um número crescente de países concluiu que a posse de armas nucleares é a melhor forma de garantir sua segurança, apesar do temor de que a proliferação nuclear aumente as chances de uso dessa arma.

Descubra mais sobre o Projeto Manhattan e a bomba atômica. Saiba mais sobre o Projeto Manhattan. Encyclopædia Britannica, Inc. Veja todos os vídeos para este artigo

Cientistas americanos, muitos deles refugiados de regimes fascistas na Europa, tomaram medidas em 1939 para organizar um projeto para explorar o recém-reconhecido processo de fissão para fins militares. O primeiro contato com o governo foi feito pelo G.B. Pegram of Universidade Columbia , que organizou uma conferência entre Enrico Fermi e o Departamento da Marinha em março de 1939. No verão de 1939, Albert Einstein foi persuadido por seus colegas cientistas a usar sua influência e apresentar o potencial militar de uma fissão descontrolada reação em cadeia para o Pres. Franklin D. Roosevelt. Em fevereiro de 1940, $ 6.000 foram disponibilizados para iniciar a pesquisa sob a supervisão de um comitê liderado por L.J. Briggs, diretor do National Bureau of Standards (posteriormente National Institute of Standards and Technology). Em 6 de dezembro de 1941, o projeto foi colocado sob a direção do Escritório de Pesquisa e Desenvolvimento Científico, chefiado por Vannevar Bush.

Descubra mais sobre as primeiras bombas atômicas testadas e usadas durante a Segunda Guerra Mundial A primeira bomba atômica foi detonada em 16 de julho de 1945, no Novo México, como parte do programa do governo dos EUA chamado Projeto Manhattan. Os Estados Unidos então usaram bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki, no Japão, em 6 e 9 de agosto, respectivamente, matando cerca de 210.000 pessoas. Este infográfico descreve essas primeiras bombas, como funcionavam e como eram usadas. Encyclopædia Britannica, Inc.

Após a entrada dos EUA na Segunda Guerra Mundial, o Departamento de Guerra recebeu responsabilidade conjunta pelo projeto, porque em meados de 1942 era óbvio que uma vasta gama de plantas-piloto, laboratórios e instalações de manufatura teriam que ser construídas pelo Exército dos EUA Corpo de Engenheiros para que os cientistas reunidos possam cumprir sua missão. Em junho de 1942, o Distrito de Manhattan do Corpo de Engenheiros foi inicialmente designado para gerenciar o trabalho de construção (porque muitas das primeiras pesquisas foram realizadas na Universidade de Columbia, em Manhattan), e em setembro de 1942, Brig. O general Leslie R. Groves foi encarregado de todas as atividades do Exército (principalmente atividades de engenharia) relacionadas ao projeto. Projeto Manhattan tornou-se o codinome para trabalhos de pesquisa que se estenderiam por todo o país.

Leslie Groves Leslie Groves. Laboratório Nacional de Los Alamos

Era sabido em 1940 que cientistas alemães estavam trabalhando em um projeto semelhante e que os britânicos também estavam explorando o problema. No outono de 1941, Harold C. Urey e Pegram visitaram a Inglaterra para tentar estabelecer um esforço cooperativo e, em 1943, um comitê de política combinado com a Grã-Bretanha e Canadá foi estabelecido. Naquele ano, vários cientistas desses países mudaram-se para o Estados Unidos para se juntar ao projeto lá.

cronograma do Projeto Manhattan Um cronograma infográfico de datas importantes no Projeto Manhattan. Encyclopædia Britannica, Inc./Patrick O'Neill Riley

Se o projeto tivesse sucesso rapidamente, várias linhas de pesquisa e desenvolvimento teve de ser realizado simultaneamente antes que fosse certo se algum poderia ter sucesso. Os materiais explosivos então tiveram que ser produzidos e adequados para uso em uma arma real.

Urânio-235 , o componente cindível essencial da bomba postulada, não pode ser separado de seu companheiro natural, o muito mais abundante urânio-238, por meios químicos; os átomos desses respectivos isótopos devem antes ser separados uns dos outros por meios físicos. Vários métodos físicos para fazer isso foram explorados intensamente e dois foram escolhidos - o processo eletromagnético desenvolvido na Universidade da Califórnia, Berkeley, sob Ernest Orlando Lawrence e o difusão processo desenvolvido sob Urey na Universidade de Columbia. Ambos os processos, e particularmente o método de difusão, exigiam instalações grandes e complexas e grandes quantidades de energia elétrica para produzir até mesmo pequenas quantidades de urânio-235 separado. Philip Hauge Abelson desenvolveu um terceiro método chamado difusão térmica, que também foi usado por um tempo para efetuar uma separação preliminar. Esses métodos foram colocados em produção em um trato de 70 milhas quadradas (180 km quadrados) perto de Knoxville, Tennessee , originalmente conhecido como Clinton Engineer Works, mais tarde como Oak Ridge.

bomba de fissão Os três projetos de bomba de fissão mais comuns, que variam consideravelmente em material e disposição. Encyclopædia Britannica, Inc.

Apenas um método estava disponível para a produção do material fissionável plutônio-239. Ele foi desenvolvido no laboratório metalúrgico da Universidade de Chicago sob a direção de Arthur Holly Compton e envolvia a transmutação em uma pilha de urânio-238 do reator. Em dezembro de 1942, Fermi finalmente conseguiu produzir e controlar uma reação em cadeia de fissão nesta pilha de reator em Chicago.

primeira reação em cadeia nuclear autossustentável Cientistas observando a primeira reação em cadeia nuclear autossustentável do mundo, na Pilha de Chicago No. 1, 2 de dezembro de 1942. Fotografia de uma pintura original de Gary Sheehan, 1957. National Archives and Records Administration (ARC Identificador 542144)

A produção em quantidade de plutônio-239 exigia a construção de um reator de grande porte e potência que liberaria cerca de 25.000 quilowatts-hora de calor para cada grama de plutônio produzido. Envolveu o desenvolvimento de procedimentos de extração química que funcionariam em condições nunca antes encontradas. Um passo intermediário para colocar esse método em produção foi dado com a construção de um reator de tamanho médio em Oak Ridge. Os reatores de produção em grande escala foram construídos em um trato isolado de 1.000 milhas quadradas (2.600 km quadrados) no rio Columbia ao norte de Pasco, Washington - a Hanford Engineer Works.

Antes de 1943, o trabalho no projeto e funcionamento da bomba em si era amplamente teórico, com base em experimentos fundamentais realizados em vários locais diferentes. Naquele ano um laboratório dirigido por J. Robert Oppenheimer foi criado em uma mesa isolada em Los Alamos, Novo México, 34 milhas (55 km) ao norte de Santa Fé . Este laboratório teve que desenvolver métodos para reduzir os produtos fissionáveis ​​das fábricas a metal puro e fabricar o metal nas formas exigidas. Métodos de reunir rapidamente quantidades de material fissionável para atingir uma massa supercrítica (e, portanto, uma explosão nuclear) tiveram que ser concebidos, juntamente com a construção real de uma arma que poderia ser lançada de um avião e fundida para detonar no momento adequado no ar acima do alvo. Muitos desses problemas tinham que ser resolvidos antes que qualquer quantidade apreciável de material físsil pudesse ser produzida, de modo que as primeiras quantidades adequadas pudessem ser usadas na frente de combate com o mínimo de atraso.

J. Robert Oppenheimer e Leslie R. Groves J. Robert Oppenheimer (à esquerda) e o General Leslie R. Groves examinando os restos de uma torre de aço no local de teste Trinity em Alamogordo, Novo México, setembro de 1945. Cortesia do Los Alamos National Laboratório, Novo México

No verão de 1945, quantidades de plutônio-239 suficientes para produzir uma explosão nuclear tornaram-se disponíveis na Hanford Works, e o desenvolvimento e projeto de armas estavam suficientemente avançados para que um teste de campo real de um explosivo nuclear pudesse ser programado. Esse teste não foi uma tarefa simples. Equipamentos elaborados e complexos tiveram que ser montados para que um completo diagnóstico de sucesso ou fracasso. A essa altura, os US $ 6.000 originais autorizados para o Projeto Manhattan haviam crescido para US $ 2 bilhões.

O primeiro bomba atômica explodiu às 5:30souem 16 de julho de 1945, em um local na base aérea de Alamogordo 120 milhas (193 km) ao sul de Albuquerque , Novo México. Foi detonado no topo de uma torre de aço cercada por equipamentos científicos, com monitoramento remoto ocorrendo em bunkers ocupados por cientistas e alguns dignitários a 10.000 jardas (9 km) de distância. A explosão veio como um flash de luz intenso, uma onda repentina de calor e, mais tarde, um rugido tremendo quando o onda de choque passou e ecoou no vale. Uma bola de fogo subiu rapidamente, seguida por uma nuvem em forma de cogumelo que se estendeu por 40.000 pés (12.200 metros). A bomba gerou uma potência explosiva equivalente a 15.000 a 20.000 toneladas de trinitrotolueno (TNT); a torre foi completamente vaporizada e a superfície do deserto circundante fundida ao vidro por um raio de 800 jardas (730 metros). No mês seguinte, duas outras bombas atômicas produzidas pelo projeto, a primeira usando urânio-235 e a segunda usando plutônio, foram lançadas sobre Hiroshima e Nagasaki , Japão.

bomba atômica: primeiro teste Primeiro teste da bomba atômica, perto de Alamogordo, Novo México, 16 de julho de 1945. Cortesia do Laboratório Nacional de Los Alamos, Novo México

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