DETROIT – När USA bestämde sig för att bygga den första atombomben under andra världskriget behövde projektet ett kodnamn. Det blev Manhattanprojektet.
Det massiva projektet samlade världens främsta vetenskapsmän, tillsammans med de främsta amerikanska militära hjärnorna för att skapa den kontroversiella atombomben, som startade som svar på farhågor om att Tyskland arbetade på ett kärnvapen – och att Hitler planerade att använda det.
En stor del av informationen nedan kommer från det amerikanska energidepartementet . De har en skattkammare med information och foton om Manhattanprojektet. Här är en del av bakgrunden:
När existensen av detta rikstäckande, hemliga projekt avslöjades för det amerikanska folket efter atombombningarna av Hiroshima och Nagasaki blev de flesta förvånade över att få veta att det fanns en sådan långt utspridd, statligt styrd, topphemlig verksamhet, med fysiska egenskaper, lönelistor och en arbetskraft jämförbar med fordonsindustrin.
På sin höjdpunkt sysselsatte projektet 130 000 arbetare och hade vid krigsslutet spenderat 2,2 miljarder dollar.
Amerika går in i andra världskriget
Inom 1939 skrev Albert Einstein (ja, den där) ett brev till president Roosevelt och berättade om ny forskning som visade att en kedjereaktion i en stor uranmassa skulle kunna generera enorma mängder energi. Detta kunde tänkas leda, skrev Einstein, till byggandet av ”extremt kraftfulla bomber”. En enda bomb, varnade fysikern, skulle potentiellt kunna förstöra en hel hamn, enligt US Department of Energy .
Einstein efterlyste statligt stöd till uranforskning och noterade mörkt att Tyskland hade stoppat försäljningen av uran och att tyska fysiker ägnade sig åt uranforskning.
President Roosevelt och hans administration reagerade försiktigt på Einsteins brev och tillhandahöll endast en begränsad inledande federal finansiering för isotopseparation och kedjereaktionsforskning. Många förblev skeptiska till att atombomben ens var möjlig.
Omkring samma tid upptäckte forskare som studerade uranets klyvningsprodukter vid strålningslaboratoriet vid Kaliforniens universitet i Berkeley en annan produkt, ett nytt transuraniskt, konstgjort grundämne, kallat neptunium, med atomnumret 93, som skapades när uran-238 fångade in en neutron och sönderföll.
Fyndet antydde möjligheten att producera stora mängder av det klyvbara plutoniumet i en uranhög, eller reaktor, med hjälp av rikligt med uran-238 och sedan separera det kemiskt. Detta skulle kunna vara billigare och enklare än att bygga isotopseparationsanläggningar.
(Få sådana här berättelser i din inkorg! Anmäl dig till morgonrapportens nyhetsbrev här )
Det var inte förrän efter den japanska attacken på Pearl Harbor 1942, som drev in USA i andra världskriget, som USA beslutade att gå vidare med ett fullskaligt program för att bygga bomben.
Manhattanprojektet börjar
Mer bakgrund från US Department of Energy :
Säkerhetskraven föreslog att atombomprojektet skulle placeras under Army Corps of Engineers.
Kåren inrättade Manhattan Engineer District under ledning av brigadgeneral Leslie R. Groves. Manhattan Engineer District fungerade som ett stort byggföretag, men i massiv skala och med en extrem känsla av brådska. Unikt var också att man investerade hundratals miljoner dollar i obeprövade processer.
I slutet av kriget spenderade Groves och hans stab cirka 2,2 miljarder dollar på produktionsanläggningar, städer och forskningslaboratorier utspridda över hela landet. Sekretess och rädsla för en stor olycka dikterade att produktionsanläggningarna skulle ligga på avlägsna platser.
På grund av den fortsatta osäkerheten om vilka processer som skulle fungera valdes två olika vägar för att få fram en bomb. Den ena innebar isotopseparation av uran-235. Groves placerade produktionsanläggningarna för isotopseparation vid Clinton Engineer Works, ett 90 kvadratkilometer stort 4 paket som huggits ut ur Tennessees kullar strax väster om Knoxville. (Namnet Oak Ridge blev inte allmänt använt för Clinton-reservatet förrän efter kriget).
Groves satte två metoder i produktion: 1) gasdiffusion, baserad på principen att molekyler av den lättare isotopen, uran-235, lättare skulle passera genom en porös barriär, och 2) elektromagnetisk, baserad på principen att laddade partiklar av den lättare isotopen skulle avledas mer när de passerade genom ett magnetfält.
Senare, 1944, godkände Groves en produktionsanläggning som använde en tredje metod, flytande termisk diffusion, där den lättare isotopen koncentrerades nära en värmekälla som passerade genom mitten av en hög kolonn. Konvektionen förde med tiden den lättare isotopen till toppen av kolonnen. Den andra vägen som valdes för att bygga bomben var inriktad på att producera stora mängder klyvbart plutonium i en uranhög.
Den 2 december 1942, på en racketbana under den västra läktaren på Stagg Field vid University of Chicago, uppnådde forskare under ledning av den italiensk-emigrerade fysikern Enrico Fermi den första självunderhållande kedjereaktionen i en grafit- och uranhög. Groves byggde en pilothög och en anläggning för separation av plutonium i X-10-området i Clinton.
Rymd- och kraftproduktionsbegränsningar gjorde det dock omöjligt att bygga de fullskaliga produktionsanläggningarna på platsen. Groves valde en alternativ plats nära Hanford, Washington, vid Columbiafloden, på grund av dess isolering, långa byggsäsong och tillgång till vattenkraft. Tre vattenkylda reaktorer, betecknade med bokstäverna B, D och F, och motsvarande separationsanläggningar byggdes vid Hanford Engineer Works.
En stor del av forskningsarbetet för att framställa plutonium, inklusive utformningen av högarna, ägde rum vid Metallurgical Laboratory (Met Lab) i Chicago. Utformning och tillverkning av de första atombomberna var ansvaret för det nyetablerade Los Alamos Scientific Laboratory, som låg på en praktiskt taget otillgänglig plats högt upp på en mesa i norra New Mexico. Laboratoriet, som leddes av J. Robert Oppenheimer, lockade till sig en anmärkningsvärd samling forskare från universitet i hela USA.
The Trinity Test, användning av atombomb
Mer bakgrund från US Department of Energy :
Provskjutningen, som av Oppenheimer kallades Trinity, var den våldsammaste av människan skapade explosionen i historien fram till dess. Detonationen av Trinity-sprängladdningen skedde från en plattform på toppen av ett 30 meter högt ståltorn och använde cirka 13½ pund plutonium. Trinity-testet utgjorde också den största faran för hela Manhattanprojektet.
Planerarna valde ett platt, ökenbeklätt område i det nordvästra hörnet av det isolerade Alamogordo Bombing Range i södra New Mexico för testet.
Stället låg flera hundra mil från Los Alamos, och den närmaste bebyggelsen utanför området låg tjugo mil bort. Forskare, arbetare och andra observatörer skulle under testet dras tillbaka nästan sex mil och skyddas bakom barrikader. Det fanns en viss rädsla för att en storskalig katastrof skulle inträffa.
Los Alamos-forskare diskuterade möjligheten att atmosfären skulle antändas och hela jorden förintas, men avfärdade detta som ytterst osannolikt. Faror från explosioner, fragment, värme och ljus, när man väl hade avlägsnat sig tillräckligt långt från Ground Zero, väckte liten oro.
Den 16 juli 1945 detonerade Trinity-sprängladdningen över New Mexicos öken och släppte ut cirka 21 kiloton sprängladdning. Explosionen före gryningen, som tillfälligt förblindade de närmaste observatörerna på 10 000 meters avstånd, skapade ett orange och gult eldklot med en diameter på cirka 2 000 fot, varifrån en smal kolonn steg upp och plattades ut till en svampform.
Flera ranchfamiljer, som missades av arméns undersökning, fick betydande exponeringar under de två veckorna efter Trinity. Familjerna uppvisade dock små yttre skador. Boskapen var inte lika lyckligt lottad och drabbades av hudbrännskador, blödningar och håravfall.
Testet, som Stafford Warren, Manhattandistriktets chefsläkare, informerade Groves om, hade varit något av en nära förestående händelse.
”Även om inget av de undersökta husområdena fick en farlig mängd”, noterade han, ”var dammutfallet från de olika delarna av molnet potentiellt en mycket farlig fara över ett nästan 30 miles brett band som sträckte sig nästan 90 miles nordost om platsen”.
Warren drog slutsatsen att platsen i Alamogordo var ”för liten för en upprepning av ett liknande test av den här omfattningen, utom under mycket speciella förhållanden”. För varje framtida test föreslog han att man skulle hitta en större plats, ”helst med en radie på minst 150 miles utan befolkning”.
Tre veckor efter Trinity-testet, den 6 augusti 1945, fälldes Little Boy, den oprövade uranbomben, över Hiroshima i Japan. Plutoniumvapnet, Fat Man, följde efter i Nagasaki den 9 augusti.
De två bomberna dödade tillsammans mer än 100 000 människor och jämnade de två japanska städerna med marken.
Vad hände med Manhattanprojektet?
Det egentliga Manhattanprojektet avslutades 1946, men USA hade bara börjat med kärnvapen.
Efter krigsslutet bildade USA atomenergikommissionen för att övervaka forskningsinsatser som syftade till att tillämpa den teknik som utvecklats inom Manhattanprojektet på andra områden.
1964 satte den dåvarande presidenten Lyndon B. Johnson stopp för den amerikanska regeringens faktiska monopol på kärnenergi genom att tillåta privat ägande av kärnmaterial.
Källor: USA:s energidepartement, historia, USA:s armé
Detroit-koppling till Manhattanprojektet
Det finns ett par viktiga Detroit-kopplingar till Manhattanprojektet. En av dem hade att göra med Chrysler.
Här finns lite bakgrundsinformation från Atomic Heritage Foundation :
En föga känd plats för Manhattanprojektet ägde rum på Chrysler Corporation i Detroit, Michigan. När K-25-anläggningen i Oak Ridge, Tennessee, upprättades för att producera anrikat uran med hjälp av gasdiffusionsprocessen var ingenjörerna tvungna att konstruera tusentals stora, cylindriska metallbehållare, eller diffusorer, för att innesluta det barriärmaterial som separerade uranisotoperna. För att bygga diffusorerna vände sig Manhattanprojektets ledare, general Leslie Groves, till Chrysler och gav dem ett kontrakt på 75 miljoner dollar 1943.
Chrysler inrättade ett kontor på 1525 Woodward Avenue i centrala Detroit för att övervaka det topphemliga ”Projekt X-100”. Chrysler behövde mer än 500 000 kvadratmeter för att montera och plåta diffusorerna och byggde om hela sin Lynch Road-fabrik i Detroit, vilket bland annat innebar att man installerade ett särskilt luftkonditionerings- och luftfiltreringssystem för att se till att andra material inte kontaminerade nicklet.
Chrysler anklagades ursprungligen för att ha använt fast nickel, en metall som uranhexafluorid inte korroderar, för diffusorerna vid K-25. Trots dess relativa rikedom skulle detta ha uttömt hela USA:s nickelförråd. Som general Kenneth Nichols, distriktsingenjör för Manhattans ingenjörsdistrikt, minns: ”Vi skulle ha varit tvungna att avsluta projektet om det hade varit fast nickel … Det fanns inte tillräckligt med nickel i världen”.
Istället föreslog Chrysler att man skulle använda tunt, elektropläterat nickel på stål, vilket skulle använda ungefär 1 000 gånger mindre nickel. Trots motstånd från Kellex Corporation of the M. W. Kellogg Company, som ansvarade för byggandet av K-25, och de forskare vid Columbia University som hade utvecklat gasdiffusionen, gick Chrysler vidare och kunde inom två månader framställa en korrosionsbeständig plätering.
Chryslers ordförande K. T. Keller beskrev Chryslers uppgift vid Lynch Road: ”Ta de råa cylindrarna, bearbeta dem, plåta dem, sätta in huvudena, sätta in barriärrören, försegla dem tätt i ändarna, sätta in ändstyckena, svetsa ihop allt, testa om det läcker.” Denna process sysselsatte flera tusen arbetare och krävde noggranna detaljer, inklusive exakt borrning av cirka 50 miljoner hål i ändstyckena.
I slutet av kriget hade företaget levererat tusen vagnslaster och mer än 3 500 diffusorer till Oak Ridge. Dessa diffusorer skulle framgångsrikt fungera vid K-25 fram till 1980-talet. I ett tackbrev till president Keller hävdade general Groves: ”Ingen utanför K-25-delen av projektet kan någonsin få veta hur mycket vi var beroende av er och hur väl ni presterade. De av oss som vet kommer aldrig att glömma hur viktigt ditt arbete var och hur väl du utförde det”.
Detroit River och uran
Den andra är något som du kanske har sett i nyheterna nyligen – den kanadensiska sidan.
Kanada spelade en viktig roll i Manhattanprojektet, särskilt under de tidiga stadierna av forskning och utveckling. Kanada var också avgörande av en annan anledning: dess nordvästra territorier erbjöd en rik källa till råuran som behövdes för att producera bombens kritiska massa.
Revere Copper, som låg längs Detroitfloden öster om det historiska Fort Wayne, var en underleverantör till Manhattanprojektet och konstruerade uranstänger som användes vid utvecklingen av bomben.
Fabriken stängdes 1984 och revs slutligen 1989. Platsen hyrdes nyligen av Detroit Bulk Storage.
I november 2019 kollapsade fastighetens strandlinje i Detroitfloden. Platsen innehöll lagrat uran och torium i marken.
Wall Street Journal listade Revere Copper-området som en av USA:s bortglömda kärnkraftsarv. Den hänvisade till en studie från 2011 av det amerikanska National Institute for Occupational Safety and Health av fastigheten där man drog slutsatsen att ”det finns en potential för betydande reststrålning”.
Miljöproblemen kvarstår medan EPA och delstaten Michigan fortsätter att sanera utsläppet och övervaka eventuella effekter.
Local 4′s Karen Drew har bevakat den här historien på djupet sedan den inträffade. Läs alla artiklar här.
