I september 1942, US Army Löjtnant Leslie Groves, befälhavare för Manhattan -projektet - den hemliga amerikanska kraschinsatsen för att utveckla atombomben - stod inför ett kritiskt beslut. Projektet behövde producera uran-235, en isotop av uran, vars instabila kärna lätt kan delas upp för att utlösa en klyvningskedjereaktion och frigöra en enorm mängd destruktiv energi. Men det skulle kräva en enorm, komplex tillverkningsprocess, involverar tiotusentals arbetare, som behövde hållas hemliga för att hindra störningar från spioner och sabotörer. Men, frågan var, var kan dessa anläggningar eventuellt döljas?
Som beskrivs i Charles W. Johnsons och Charles O. Jacksons bok 1981 "City Behind a Fence:Oak Ridge Tennessee 1942-1946, "Amerikanska tjänstemän hade redan identifierat potentiella platser i flera delar av landet, men alla hade nackdelar. Shasta Dam i Kalifornien, till exempel, var för nära Stilla havet, och därmed sårbar för ett luftangrepp, och flera platser i staten Washington skulle ha krävt byggande av långa kraftledningar för att tillhandahålla de massiva mängder el som behövs för arbetet. En webbplats i Illinois nära Chicago var ute, också. Tjänstemän ville inte vara nära ett stort befolkningscentrum, eftersom de potentiella hälsoriskerna med arbetet inte var tydliga, och det hade varit lättare för fiendens agenter att smälta in.
Så istället, Groves bosatte sig snabbt på en 52, 000 tunnland (21, 000 hektar) plats på landsbygden i östra Tennessee, senare utökat till 59, 000 tunnland (24, 000 hektar). Det skulle inte bara vara oansenligt för någon utanför glesbygden, men det var också nära vattenkraftverk som drivs av Tennessee Valley Authority, som skulle kunna leverera de enorma mängder el som anläggningarna skulle behöva, enligt Johnsons och Jacksons bok. Det var det perfekta stället att bygga både Clinton Engineer Works, som skulle vara atomkomplexet, och en hemlig stad för att hysa arbetarna. Regeringen bestämde sig för att kalla den hemliga staden Oak Ridge eftersom den lät "tillräckligt bucolic och allmän för att användas som ett täcknamn för bostadsområdet, "som denna artikel från 1969 i en regeringstidning förklarar.
Inte långt efteråt, den amerikanska regeringen började tyst flytta små jordbrukare som hade mark på platsen, betala dem ersättning men inte berätta varför, enligt en artikel från Louis Falstein från The New Republic från 1945, en av de första reportrarna som skrev om Oak Ridge. Sedan kom tåglasten full av byggmaskiner och byggmaterial. Byggpersonal reste snabbt byggnaderna som skulle omfatta det obeskrivligt namngivna campus, liksom tusentals hus för forskare och arbetare. Många av bostäderna var B-1 Flat Tops, en design gjord av prefabricerade paneler och tak för att spara byggtid.
Att bygga hemliga industrianläggningar och bostäder för arbetare kostar cirka 1,32 miljarder dollar (cirka 18,5 miljarder dollar i dagens dollar). Det uppgick till 60 procent av Manhattanprojektets totala budget, enligt D. Ray Smith, en pensionerad historiker för Y-12 National Security Complex som också är historiker för City of Oak Ridge och krönikör för Oak Ridger, en lokaltidning.
Under de närmaste åren, Oak Ridge växte till ett samhälle på 75, 000 personer. "Folk kom från hela världen, "förklarar Smith." Många av forskarna var ungrare. Mycket kom ut från Tyskland och Storbritannien. "Andra rekryterades till Clinton Engineering Works av stora amerikanska företag som arbetade med Manhattan -projektet, som sökte campus på amerikanska högskolor och universitet för ljusa studenter med nödvändiga vetenskapliga och tekniska färdigheter.
En ung kemist vid namn Bill Wilcox som kontaktades av en Eastman Kodak -rekryterare 1943, till exempel, senare erinrade om att han bara fick veta att jobbet var något slags hemligt krigsarbete. "Jag frågade var jag skulle jobba, ”sa han.” Han skulle inte säga - det var hemligt. Jag frågade vad jag skulle göra för arbete. Han skulle inte säga - det var hemligt. "Han hamnade så småningom på Clinton Engineer Works. De som tackade nej till jobb kan sluta bli utplacerade till en särskild teknisk avdelning av den amerikanska armén och skickas till Tennessee, enligt Smith.
Dessa atomarbetare anlände till en plats som var höljt i hemlighet. Lokalbefolkningen visste att något mystiskt pågick på platsen, men bara de som var en del av uppdraget fick komma in, förbi de bevakade portarna på tillfartsvägarna. Själva atomanläggningarna omgavs av ytterligare säkerhet. Själva verket var mycket uppdelat, så att de flesta bara visste om den lilla delen av insatsen som de själva arbetade med, och bara några få utvalda visste att det övergripande uppdraget var att hjälpa till med att göra atombomben. "Människor som skulle till en viss byggnad kunde bara gå till den byggnaden, "Förklarar Smith.
För att information inte ska komma ut, Oak Ridge blev en fristående gemenskap med det mesta som dess arbetare behövde. Som Falstein beskrev i sin artikel från 1945, den hemliga staden hade butiker, filmhus, ett gymnasium, en bank, ett sjukhus med 300 sängar, tennis- och handbollsplaner, och till och med sin egen symfoniorkester, ledd av en Manhattan Project -forskare. Människor som bodde där skötte segerträdgårdar, uppfostrade familjer och ledde det som var i stort sett en normal amerikansk existens - det vill säga förutom sekretessen som omgav dem och deras arbete. En skylt påminde arbetare, "Låt oss hålla vår fälla stängd." De visste att de måste vara försiktiga för att inte säga något om sina jobb till någon, även sina egna makar, "Vi skulle sitta runt middagsbordet och belastningen var fruktansvärd, "sa en ung forskare till Falstein 1945.
Även om det inte finns några bevis för att tyska eller japanska spioner någonsin lyckats infiltrera Clinton Engineer Works, en sovjetisk spion vid namn George Koval lyckades få jobb där, och tydligen överlämnade information om atomarbetet till sovjeterna. Under 2007, han hedrades postumt med en hjälte i Ryska federationens medalj, nationens högsta ära, av Rysslands president Vladimir Putin, som beskrivs i denna Smithsonian -artikel från 2009.
Under tiden, Clinton Engineer Works fick utföra den svåra uppgiften att producera uran-235.
Det finns bara en liten mängd av sakerna - 0,7 procent - i uranmalm, varav det mesta är uran-238, som inte splittras lika lätt. Och en bomb som Little Boy, den tappade på Hiroshima, krävde 141 pund (63,9 kilo) uran-235, enligt Tom Zoellners bok "Uranium:War, Energi och berget som formade världen. "
"Du måste separera mycket material för att få mängden 235 du behöver, "Förklarar Smith.
För att lösa det problemet, Clinton Engineer Works Y-12-anläggning använde specialanordningar som kallas kalutroner, som utnyttjade den elektromagnetiska separationsprocessen som utvecklats av den nobelvinnande fysikern Ernest O. Laurence vid University of California, Berkeley. Kalutronerna använde värme och kraftfulla magneter för att separera de två isotoperna. Smith jämför processen med att hålla en golfboll - som representerar den tyngre isotopen, uran-238-fäst vid ett gummiband i ena handen och en liknande fäst pingisboll som representerar lättare uran-235 i den andra, och sedan slänga dem båda i luften. "Det tunga föremålet gör en större båge, på grund av centrifugalkraft, "förklarar han. När de två isotoperna separerades, det var möjligt att samla upp den lättare uran-235-isotopen. Ändå, att samla tillräckligt med uran-235, anläggningen Y-12 använde 22, 000 arbetare för att köra 1, 152 kalutroner bokstavligen dygnet runt.
Under tiden, en annan del av verken, X-10 grafitreaktorn, använde neutroner som avges från uran-235 för att omvandla uran-238 till en isotop av ett annat element, plutonium-239, ett annat lätt klyvbart material lämpligt för tillverkning av atombomber. Som Smith förklarar, efter att X-10 visat att processen kunde fungera, det faktiska plutonium som användes för att göra Fat Man, bomben släppte på Nagasaki, producerades i B -reaktorn vid Hanford Engineer Works nära Richland, Washington. (Från Seattle Business Magazine, här är en artikel om den anläggningen.)
Oak Ridge National Laboratory webbplats, som det ser ut idag. Flickr (CC By 2.0)Till sist, den 6 augusti 1945, världen fick se resultatet av den hemliga stadens arbete, när en atombomb innehållande uran-235 producerades där tappades på den japanska staden Hiroshima. Knoxville, Tennessee News-Sentinels huvudsida rubrik stolt utropade:"ATOMIC SUPER-BOMB, GJORT PÅ OAK RIDGE, STRIKES JAPAN. "(Det var inte helt korrekt-även om uran-235 kom från Tennessee, delar av bomben gjordes på tre olika anläggningar, så att ingen av dem skulle ha den fullständiga designen, enligt atomhistoriker Lillian Hoddeson, Paul W. Henriksen och Roger A. Meade i sin bok "Critical Assembly:A Technical History of Los Alamos during the Oppenheimer Years, 1943-1945. ")
Efter kriget, de olika delarna av det en gång hemliga atomkomplexet i Tennessee delades upp. Del återföddes så småningom som Oak Ridge National Laboratory, som hjälpte till att vara föregångare inom kärnmedicin, tillverkning av isotoper för behandling av cancer och som diagnostiska verktyg, förutom att göra banbrytande forskning inom områden som sträcker sig från nanoteknik till trådlös laddning av elfordon. En annan del blev Y-12 National Security Complex, som producerade komponenter för tiotusentals termonukleära vapen i USA:s arsenal under kalla kriget, och hjälpte senare till att demontera amerikanska och tidigare sovjetiska kärnvapen. En tredje del är nu platsen för East Tennessee Technology Park.
Nu är det intressantJapanerna hade sina egna ansträngningar att utveckla en atombomb, baserat på RIKEN, ett vetenskapligt institut nära Tokyo, enligt Atomic Heritage Foundation. Men till skillnad från amerikanerna, de lyckades aldrig berika tillräckligt med uran för att göra en atombomb och utvecklade inte den teknik som behövs för att detonera en.