Le projet Manhattan : Derrière la mission secrète pour construire la première bombe atomique, Detroit connection

DETROIT – Lorsque les États-Unis ont décidé de construire la toute première bombe atomique pendant la Seconde Guerre mondiale, l’effort avait besoin d’un nom de code. Ce fut le projet Manhattan.

Le projet massif a réuni les meilleurs scientifiques du monde, ainsi que les meilleurs esprits militaires américains pour créer la bombe atomique controversée, qui a commencé en réponse aux craintes que l’Allemagne travaillait sur une arme nucléaire – et qu’Hitler prévoyait de l’utiliser.

Une grande partie des informations ci-dessous proviennent du département américain de l’énergie . Ils ont un trésor d’informations et de photos sur le projet Manhattan. Voici une partie du contexte :

Lorsque l’existence de ce projet secret à l’échelle nationale a été révélée au peuple américain à la suite des bombardements atomiques d’Hiroshima et de Nagasaki, la plupart ont été stupéfaits d’apprendre qu’une opération aussi lointaine, gérée par le gouvernement, top secrète, existait, avec des propriétés physiques, des salaires et une main-d’œuvre comparable à l’industrie automobile.

Qui je signe dans le projet Manhattan. (Département américain de l’énergie)

À son apogée, le projet employait 130 000 travailleurs et, à la fin de la guerre, avait dépensé 2,2 milliards de dollars.

L’Amérique entre dans la Seconde Guerre mondiale

En 1939, Albert Einstein (oui, celui-là) écrit une lettre au président Roosevelt, lui faisant part de recherches récentes qui montrent qu’une réaction en chaîne dans une grande masse d’uranium pourrait générer de grandes quantités d’énergie. Cela pourrait conduire, écrit Einstein, à la construction de « bombes extrêmement puissantes ». Une seule bombe, a prévenu le physicien, pourrait potentiellement détruire un port maritime entier, selon le Département américain de l’énergie .

Einstein a demandé que le gouvernement soutienne la recherche sur l’uranium, notant sombrement que l’Allemagne avait arrêté la vente d’uranium et que des physiciens allemands étaient engagés dans la recherche sur l’uranium.

Le président Roosevelt et son administration ont réagi avec prudence à la lettre d’Einstein, ne fournissant qu’un financement fédéral initial limité pour la séparation des isotopes et la recherche sur la réaction en chaîne. Beaucoup restaient sceptiques quant à la possibilité même de réaliser la bombe atomique.

Puis, à peu près au même moment, des chercheurs étudiant les produits de fission de l’uranium au Radiation Laboratory de l’Université de Californie à Berkeley ont découvert un autre produit, un nouvel élément transuranien, fabriqué par l’homme, nommé neptunium, avec un numéro atomique de 93, créé lorsque l’uranium-238 a capturé un neutron et s’est désintégré.

La découverte a suggéré la possibilité de produire de grandes quantités de plutonium fissile dans une pile d’uranium, ou un réacteur, en utilisant l’uranium-238 abondant, puis en le séparant chimiquement. Cela pourrait être moins coûteux et plus simple que de construire des usines de séparation isotopique.

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Ce n’est qu’après l’attaque japonaise de 1942 sur Pearl Harbor, qui a poussé les États-Unis dans la Seconde Guerre mondiale, que les États-Unis ont décidé de procéder à un programme à grande échelle pour construire la bombe.

Le projet Manhattan commence

Plus de contexte du département américain de l’énergie :

Les exigences de sécurité suggéraient de placer le projet de la bombe atomique sous la responsabilité du Corps des ingénieurs de l’armée.

Le Corps a mis en place le Manhattan Engineer District commandé par le général de brigade Leslie R. Groves. Le Manhattan Engineer District fonctionnait comme une grande entreprise de construction, mais à une échelle massive et avec un sens extrême de l’urgence. Unique également était l’investissement de centaines de millions de dollars dans des processus non éprouvés.

À la fin de la guerre, Groves et son personnel ont dépensé environ 2,2 milliards de dollars dans des installations de production, des villes et des laboratoires de recherche dispersés à travers la nation. Le secret et la crainte d’un accident majeur imposaient que les installations de production soient situées dans des sites éloignés.

L’une des trois zones de pieux de l’usine de génie de Hanford. Il s’agit des zones de fabrication où le plutonium est fabriqué. (Département américain de l’énergie)

En raison des incertitudes persistantes quant aux procédés qui fonctionneraient, deux voies distinctes ont été choisies pour obtenir une bombe. L’une impliquait la séparation isotopique de l’uranium 235. Groves localisa les installations de production pour la séparation isotopique au Clinton Engineer Works, une parcelle de 90 miles carrés taillée dans les collines du Tennessee, juste à l’ouest de Knoxville. (Le nom Oak Ridge ne s’est répandu pour la réserve de Clinton qu’après la guerre).

Groves a mis en production deux méthodes : 1) la diffusion gazeuse, basée sur le principe que les molécules de l’isotope le plus léger, l’uranium 235, passeraient plus facilement à travers une barrière poreuse ; et 2) l’électromagnétique, basée sur le principe que les particules chargées de l’isotope le plus léger seraient davantage déviées en passant à travers un champ magnétique.

Plus tard, en 1944, Groves a approuvé une usine de production utilisant une troisième méthode, la diffusion thermique liquide, dans laquelle l’isotope le plus léger se concentrait près d’une source de chaleur passant par le centre d’une haute colonne. La convection, au fil du temps, entraînait l’isotope le plus léger vers le sommet de la colonne. La deuxième voie choisie pour construire la bombe se concentrait sur la production de grandes quantités de plutonium fissile dans un tas d’uranium.

Construction d’une maison de commutation. c. 1945 (US Department of Energy)

Le 2 décembre 1942, sur un terrain de raquette sous la tribune ouest du Stagg Field de l’université de Chicago, des chercheurs dirigés par le physicien émigré italien Enrico Fermi réalisent la première réaction en chaîne auto-entretenue dans une pile de graphite et d’uranium. Groves construit une pile pilote et une installation de séparation du plutonium dans la zone X-10 de Clinton.

Les limitations d’espace et de production d’énergie ont cependant empêché de construire les installations de production à grande échelle sur le site. Groves a choisi un autre site près de Hanford, dans l’État de Washington, sur le fleuve Columbia, en raison de son isolement, de la longueur de la saison de construction et de l’accès à l’énergie hydroélectrique. Trois réacteurs refroidis à l’eau, désignés par les lettres B, D et F, et les installations de séparation correspondantes furent construits à l’Hanford Engineer Works.

Vue de Richland, une ville modèle de 17 000 habitants construite à des fins administratives et pour le nouveau logement du personnel d’exploitation, à l’Engineer Works de Hanford. Cette vue montre quelques-unes des maisons étendues le long du fleuve Columbia. c. 1944 (US Department of Energy)

Une grande partie du travail de recherche sur la production de plutonium, y compris la conception des piles, a eu lieu au Metallurgical Laboratory (Met Lab) de Chicago. La conception et la fabrication des premières bombes atomiques incombaient au tout nouveau laboratoire scientifique de Los Alamos, situé sur un site pratiquement inaccessible au sommet d’une mesa dans le nord du Nouveau-Mexique. Le laboratoire, dirigé par J. Robert Oppenheimer, attira un ensemble remarquable de scientifiques provenant d’universités de tous les États-Unis.

Le test Trinity, utilisation de la bombe atomique

Plus de contexte du département américain de l’énergie :

Le tir d’essai, baptisé Trinity par Oppenheimer, fut la plus violente explosion d’origine humaine de l’histoire à cette date. Détoné depuis une plate-forme située au sommet d’une tour d’acier de 100 pieds de haut, le dispositif Trinity a utilisé environ 13½ livres de plutonium. Le test Trinity a également présenté le danger le plus important de tout le projet Manhattan.

Les planificateurs ont choisi une région plate et broussailleuse du désert dans le coin nord-ouest du polygone de bombardement isolé d’Alamogordo dans le sud du Nouveau-Mexique pour le test.

Le site était à plusieurs centaines de miles de Los Alamos, et l’habitation hors site la plus proche était à vingt miles. Les scientifiques, les travailleurs et les autres observateurs, pendant le test, seraient retirés sur près de six miles et abrités derrière des barricades. Une certaine appréhension existait qu’il y aurait une catastrophe à grande échelle.

Les scientifiques de Los Alamos ont discuté de la possibilité que l’atmosphère s’enflamme et que la terre entière soit annihilée, mais ont écarté cette possibilité comme étant extrêmement éloignée. Les dangers de l’explosion, des fragments, de la chaleur et de la lumière, une fois que l’on était suffisamment éloigné du point zéro, suscitaient peu d’inquiétude.

Le 16 juillet 1945, le dispositif Trinity a explosé au-dessus du désert du Nouveau-Mexique et a libéré environ 21 kilotonnes de rendement explosif. L’explosion avant l’aube, qui a temporairement aveuglé les observateurs les plus proches à 10 000 mètres, a créé une boule de feu orange et jaune d’environ 2 000 pieds de diamètre d’où émergeait une colonne étroite qui s’est élevée et aplatie en forme de champignon.

Le test Trinity du projet Manhattan a été la première détonation d’une arme nucléaire. (Département américain de l’énergie)

Plusieurs familles de ranchs, oubliées par l’enquête de l’armée, ont reçu des expositions importantes dans les deux semaines suivant Trinity. Les familles, néanmoins, ne présentaient que peu de blessures externes. Le bétail n’a pas eu la même chance, souffrant de brûlures cutanées, de saignements et de perte de poils.

Le test, comme Stafford Warren, le médecin en chef du district de Manhattan, en a informé Groves, avait été quelque chose de proche.

« Bien qu’aucune zone de maison étudiée n’ait reçu une quantité dangereuse », a-t-il noté, « l’émission de poussière des différentes parties du nuage était potentiellement un danger très dangereux sur une bande de près de 30 miles de large s’étendant sur près de 90 miles au nord-est du site. »

Le site d’Alamogordo, concluait Warren, était « trop petit pour la répétition d’un test similaire de cette ampleur, sauf dans des conditions très spéciales. » Pour tout test futur, il proposait de trouver un site plus grand, « de préférence avec un rayon d’au moins 150 miles sans population ».

Trois semaines après le test Trinity, le 6 août 1945, Little Boy, la bombe à uranium non testée, est larguée sur Hiroshima, au Japon. L’arme au plutonium, Fat Man, a suivi à Nagasaki le 9 août.

Little Boy explose au-dessus d’Hiroshima, Japon, le 6 août 1945 (à gauche) ; Fat Man explose au-dessus de Nagasaki, Japon, le 9 août 1945 (à droite). (Département américain de l’énergie)
Les titres du Knoxville News-Sentinel. c. 6 août 1945 (Département américain de l’énergie)

Les deux bombes combinées ont tué plus de 100 000 personnes et rasé les deux villes japonaises.

Que s’est-il passé avec le projet Manhattan ?

Le véritable projet Manhattan s’est terminé en 1946, mais les États-Unis ne faisaient que commencer avec les armes nucléaires.

Après la fin de la guerre, les États-Unis ont formé la Commission de l’énergie atomique pour superviser les efforts de recherche destinés à appliquer les technologies développées dans le cadre du projet Manhattan à d’autres domaines.

En 1964, le président de l’époque, Lyndon B. Johnson, a mis fin au monopole effectif du gouvernement américain sur l’énergie nucléaire en autorisant la propriété privée sur les matériaux nucléaires.

Sources : Département américain de l’énergie, histoire, armée américaine

La connexion de Détroit au projet Manhattan

Il y a quelques connexions majeures de Détroit au projet Manhattan. L’un d’entre eux avait à voir avec Chrysler.

Voici quelques informations de la Fondation du Patrimoine Atomique :

Un site peu connu du Projet Manhattan a eu lieu à la Chrysler Corporation à Détroit, Michigan. Lorsque l’usine K-25 d’Oak Ridge, dans le Tennessee, a été créée pour produire de l’uranium enrichi à l’aide du procédé de diffusion gazeuse, les ingénieurs ont dû construire des milliers de grands conteneurs métalliques cylindriques, ou diffuseurs, pour enfermer le matériau de barrière qui séparait les isotopes d’uranium. Pour construire les diffuseurs, le général Leslie Groves, chef du projet Manhattan, s’est tourné vers Chrysler, lui attribuant un contrat de 75 millions de dollars en 1943.

Chrysler a établi des bureaux au 1525 Woodward Avenue dans le centre-ville de Détroit pour superviser le très secret « Projet X-100 ». Ayant besoin de plus de 500 000 pieds carrés pour assembler et plaquer les diffuseurs, Chrysler a réorganisé toute son usine de Lynch Road à Détroit, ce qui comprenait l’installation d’un système spécial de climatisation et de filtration de l’air pour s’assurer que d’autres matériaux ne contaminent pas le nickel.

Chrysler était initialement chargé d’utiliser du nickel solide, un métal que l’hexafluorure d’uranium ne corrode pas, pour les diffuseurs du K-25. Malgré sa relative abondance, cela aurait épuisé la totalité des réserves américaines de nickel. Comme l’a rappelé le général Kenneth Nichols, ingénieur du district du génie de Manhattan, « nous aurions dû mettre fin au projet si cela avait été du nickel solide… Il n’y avait pas assez de nickel dans le monde. »

Au lieu de cela, Chrysler a proposé d’utiliser un nickel mince, électroplaqué sur l’acier, qui utiliserait environ 1 000 fois moins de nickel. Malgré l’opposition de la Kellex Corporation de la M. W. Kellogg Company, responsable de la construction du K-25, et des scientifiques de l’Université Columbia qui avaient mis au point la diffusion gazeuse, Chrysler alla de l’avant et put produire un placage résistant à la corrosion en deux mois.

Le président de Chrysler, K. T. Keller, a décrit la tâche de Chrysler à Lynch Road : « Prendre les cylindres bruts, les usiner, les plaquer, mettre les têtes, mettre les tubes barrières, les sceller hermétiquement aux extrémités, mettre les pièces d’extrémité, souder le tout, tester les fuites. » Ce processus employait plusieurs milliers de travailleurs et nécessitait des détails exacts, notamment le perçage précis de quelque 50 millions de trous sur les pièces d’extrémité.

À la fin de la guerre, la société avait livré un millier de wagons, et plus de 3 500 diffuseurs, à Oak Ridge. Ces diffuseurs fonctionneront avec succès à K-25 jusque dans les années 1980. Dans une lettre de remerciement au président Keller, le général Groves affirmait : « Personne en dehors de la partie du projet K-25 ne pourra jamais savoir à quel point nous dépendions de vous et à quel point vous avez été performants. Ceux d’entre nous qui le savent n’oublieront jamais combien votre travail était important et combien vous l’avez bien fait. »

La rivière Détroit et l’uranium

L’autre est quelque chose que vous avez peut-être vu dans les nouvelles dernièrement — le côté canadien.

Le Canada a joué un rôle important dans le projet Manhattan, surtout pendant les premières étapes de la recherche et du développement. Le Canada a également été crucial pour une autre raison : ses Territoires du Nord-Ouest ont fourni une riche source d’uranium brut nécessaire pour produire la masse critique de la bombe.

Revere Copper, qui était située le long de la rivière Détroit, à l’est de l’historique Fort Wayne, était un sous-traitant du Projet Manhattan, construisant des tiges d’uranium qui étaient utilisées dans le développement de la bombe.

L’usine a été fermée en 1984 et finalement démolie en 1989. Le site a été récemment loué par Detroit Bulk Storage.

En novembre 2019, la rive de la propriété s’est effondrée dans la rivière Détroit. Le site contenait de l’uranium et du thorium stockés dans le sol.

GF Défaut – Une réunion aborde le site contaminé par l’uranium

Le Wall Street Journal a répertorié le site de Revere Copper comme l’un des « terrains vagues » oubliés de l’héritage nucléaire américain. Il a fait référence à une étude réalisée en 2011 par l’Institut national américain pour la sécurité et la santé au travail sur la propriété, qui a conclu que « le potentiel existe pour un rayonnement résiduel important. »

    Les préoccupations environnementales persistent alors que l’EPA et l’État du Michigan continuent à nettoyer le déversement et à surveiller les impacts potentiels.

    Local 4′s Karen Drew a couvert cette histoire en profondeur depuis qu’elle s’est produite. Rattrapez les histoires ici.

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