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  核武器的製作在1930年代完全是出乎原來的政治及科學發展。有關原子的自然本質的新發現,美國聯合英國、加拿大本來就已積極開發基於核裂變技術的新能源。基於在歐洲大陸的法西斯主義政府的興起,由於擔心納粹德國會趕在英美諸國之前利用開發出原子彈,美國提出進行曼哈頓計劃,積極發展核科學。

  1944年3月,哈佛大學的物理學教授肯尼茨·班布里奇受命為核試驗場選址,此人曾在炸彈專家喬治·基斯提亞科斯基手下工作。雖然當時人們尚不能瞭解核武器的威力,在選址時已考慮場址須能保證核試驗專案的隱蔽性和工作人員的安全。探測核試驗的儀器也將安放在試驗場上,攝影師亦在現場架起了若干攝像機。

  專案負責人列出了八個候選地點,它們是加利福尼亞州的聖尼古拉斯島、得克薩斯州的帕德雷島、聖路易斯山谷、馬爾派斯國家遺蹟的熔岩區和新墨西哥州的一些地方。加州布萊斯附近的莫哈韋沙漠軍事基地最初被認作是最合適的位置,但由於軍方的專案負責人萊斯利·理查德·格羅夫斯將軍不喜歡和那個軍事基地的指揮官打交道,這個場址被否決了。最終,核試驗場的位置被定在美國西南部新墨西哥州索科羅縣白沙導彈靶場的北端。  軍隊在1944年末到達並展開核試驗的準備工作。馬文·戴維斯中士的憲兵隊在同年12月30日到達洛斯阿拉莫斯擔任戒備工作。他們最初準備騎馬巡邏,但試驗場的面積過大因此憲兵改為使用吉普車和卡車。駐守在試驗場計程車兵成了索科羅縣的常客,他們起先準備打井飲水卻發現水的鹼性過強無法飲用,只好從索科羅縣的一個消防站運送飲用水。其他實驗人員則在1945年間到達。  場地上還建起了三個觀察用的碉堡。奧本海默和一些軍方人士曾在原爆點9.7公里以南的碉堡觀看核爆,格羅夫斯將軍則在16公里以外的軍事基地中觀測。

  目前尚未能瞭解到將此次核試驗命名為“三位一體”的具體來源,但人們通常認為其得名於奧本海默引用的約翰·多恩詩句。1962年格羅夫斯就命名一事致信奧本海默。他在信中問他是否是他將這次核試驗命名為“三位一體”,美國西部的河流和山脈常以此詞命名,並不會引人注意。奧本海默回覆到:

  在1945年7月16日的五時半,實驗核彈被引爆,爆炸力約為二萬噸黃色炸藥爆炸當量。爆炸後在沙漠造成了一個深及寬的輻射玻璃結晶小山,那是因為高溫把沙的矽質晶體熔化後再凝固形成的玻璃狀再結晶物質。這些結晶亦因為這次核試而被稱為「託立尼提物質」(英語:Trinitite)。  在爆炸時,周邊的山有一到兩秒時間被照得「比日間還要光亮」,即使遠至基地營地也感覺到熱度「好像在烤爐旁一樣」。爆炸發出的光線,從最初的紫色轉為綠色,再轉為白色。爆炸產生的衝擊波只需40秒就到達在以外的觀測者,爆炸產生的蘑菇雲高達。
三位一體(英語:Trinity),也有音譯作託立尼提或特里尼泰,是人類史上首次核試驗的代號,是曼哈頓計劃的一部分。美國陸軍在1945年7月16日於新墨西哥州索科羅縣的託立尼提沙漠舉行,這次試驗被認為核子時代開始的象徵。