Toa muhtasari wa Mradi wa Manhattan
Context:Mradi wa Manhattan ulikuwa mradi wa utafiti na maendeleo wakati wa Vita vya Pili vya Ulimwengu uliotokeza silaha za kwanza za nyuklia. Ilikuwa ikiongozwa na Marekani kwa msaada wa Uingereza na Kanada. Kuanzia mwaka wa 1942 hadi 1946, mradi huo uliongozwa na Meja Jenerali Leslie Groves wa Kikosi cha Wahandisi cha Jeshi la Marekani. Mwanafizikia wa nyuklia Robert Oppenheimer alikuwa mkurugenzi wa Maabara ya Los Alamos ambayo ilitengeneza mabomu halisi. Sehemu ya Jeshi ya mradi huo ilipewa jina la Wilaya ya Manhattan kama makao makuu yake ya kwanza yalikuwa Manhattan; jina la mahali lilichukua nafasi ya jina rasmi la nambari, Maendeleo ya Vifaa vya Uingizwaji, kwa mradi mzima. Katika njia, mradi kufyonzwa mwenzake wake wa zamani wa Uingereza, Tube Alloys. Mradi wa Manhattan ulianza kwa kiasi kidogo mnamo 1939, lakini ulikua kuajiri karibu watu 130,000 katika kilele chake na kugharimu karibu dola bilioni 2 za Amerika (sawa na karibu dola bilioni 24 mnamo 2021). Zaidi ya asilimia 90 ya gharama hiyo ilitumiwa kujenga viwanda na kutengeneza vifaa vinavyoweza kugawanyika, na chini ya asilimia 10 ilitumiwa kutengeneza na kutengeneza silaha. Utafiti na utengenezaji ulifanywa katika maeneo zaidi ya thelathini kotekote Marekani, Uingereza, na Kanada.  Mradi huo ulisababisha kutengenezwa kwa aina mbili za mabomu ya atomu, ambayo yote yalitengenezwa wakati uleule, wakati wa vita: silaha ya fission ya aina ya bunduki iliyo rahisi na silaha ya nyuklia ya aina ya implosion iliyo ngumu zaidi. Bunduki ya aina ya Thin Man haikufaa kutumiwa na plutonium, kwa hiyo bunduki ya aina ya Little Boy ilitengenezwa kwa kutumia uranium-235, isotopu ambayo ni asilimia 0.7 tu ya uranium ya asili. Kwa sababu kemikali yake ni sawa na ile isotopu ya uranium-238 iliyo ya kawaida zaidi, na ina uzito karibu uleule, kutenganisha hizo mbili kulithibitika kuwa jambo gumu. Mbinu tatu zilitumika kwa ajili ya uranium enrichment: umeme, gesi na joto. Kazi hiyo ilifanywa hasa katika Kituo cha Uhandisi cha Clinton huko Oak Ridge, Tennessee.  Pamoja na kazi ya uranium kulikuwa na jitihada za kutokeza plutonium, ambayo watafiti katika Chuo Kikuu cha California, Berkeley, waligundua katika 1940. Baada ya uwezekano wa dunia ya kwanza bandia nyuklia reactor, Chicago Pile-1, alionyeshwa mwaka 1942 katika Maabara ya Metallurgical katika Chuo Kikuu cha Chicago, mradi iliyoundwa X-10 Graphite Reactor katika Oak Ridge na uzalishaji reactors katika Hanford Site katika jimbo la Washington, ambayo uranium ilikuwa irradiated na transmuted katika plutonium. Kisha plutoni ikatolewa kwa kemikali kutoka kwa urani, kwa kutumia utaratibu wa phosphate ya bismuth. Silaha ya aina ya Fat Man plutonium implosion ilitengenezwa katika jitihada ya pamoja ya kubuni na maendeleo na Maabara ya Los Alamos.  Mradi huo pia ulipewa jukumu la kukusanya habari kuhusu mradi wa silaha za nyuklia wa Ujerumani. Kupitia Operesheni Alsos, wafanyakazi wa Mradi wa Manhattan walitumikia huko Ulaya, nyakati nyingine nyuma ya mipaka ya adui, ambako walikusanya vifaa vya nyuklia na hati, na kuwakamata wanasayansi Wajerumani. Licha ya usalama mkali wa Mradi wa Manhattan, wapelelezi wa nyuklia wa Sovieti walifaulu kuvunja programu hiyo.  Kifaa cha kwanza cha nyuklia kilichopigwa bomu kilikuwa ni bomu la aina ya implosion wakati wa jaribio la Trinity, lililofanywa katika eneo la Alamogordo la New Mexico mnamo Julai 16, 1945. Mabomu ya Little Boy na Fat Man yalitumiwa mwezi mmoja baadaye katika mabomu ya atomu ya Hiroshima na Nagasaki, kwa mtiririko huo, na wafanyakazi wa Mradi wa Manhattan wakitumika kama mafundi wa kusanyiko la bomu na watengenezaji wa silaha kwenye ndege ya shambulio. Katika miaka ya baada ya vita, Mradi wa Manhattan ulifanya majaribio ya silaha kwenye Kisiwa cha Bikini kama sehemu ya Operesheni ya Crossroads, ukaendeleza silaha mpya, ukaendeleza maendeleo ya mtandao wa maabara za kitaifa, ukaunga mkono utafiti wa kitiba katika radiolojia na kuweka misingi ya jeshi la wanamaji la nyuklia. Ilidhibiti utafiti na utengenezaji wa silaha za atomu za Marekani hadi kuanzishwa kwa Tume ya Marekani ya Nishati ya Atomu mnamo Januari 1947.
Mradi wa Manhattan ulikuwa mradi uliokuwa Marekani ambao ulijaribu kutengeneza silaha za kwanza za nyuklia. Mradi huo uligharimu dola bilioni 2, na kutokeza majiji mengi ya siri na viwanda vya kutengeneza mabomu, kama vile maabara katika Los Alamos, New Mexico, mtambo wa nyuklia katika Hanford, Washington, na kiwanda cha kusindika urani katika Oak Ridge, Tennessee. Mwanasayansi mkuu wa mradi huo alikuwa Robert Oppenheimer, mwanafizikia mashuhuri. Mradi wa Manhattan ulihitaji kupata suluhisho la matatizo mawili. Ugumu wa kwanza ni jinsi ya kutengeneza isotopes maalum ya uranium (uranium-235) au plutonium. Utaratibu huo huitwa kutenganishwa na ni wa polepole sana. Marekani ilijenga majengo makubwa sana yenye aina tatu tofauti za mashine za kutenganisha. Walifanya isotopes za kutosha za kipekee zinazoweza kugawanyika kwa silaha chache za nyuklia. Ugumu wa pili ulikuwa jinsi ya kutengeneza bomu ambalo litazalisha mlipuko mkubwa wa nyuklia kila wakati. Silaha iliyobuniwa vibaya yaweza kutokeza mlipuko mdogo zaidi wa nyuklia. Hii inaitwa "fizzle". Mnamo Julai 1945, Mradi wa Manhattan ulitatua matatizo hayo mawili na kutokeza mlipuko wa kwanza wa nyuklia. Jaribio hilo la silaha ya nyuklia liliitwa "Trinity" na lilifanikiwa. Mradi wa Manhattan uliunda mabomu mawili ya nyuklia ambayo yalitumiwa dhidi ya Japani katika 1945.