맨해튼 계획: 두 판 사이의 차이
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|그림 = Trinity shot color.jpg
|그림설명 = 최초의 [[핵폭탄]] 실험인 [[트리니티 실험]]으로 생긴 버섯구름.
|활동 기간 = 1942년 8월 13일 <br /
|국가 = {{국기나라|미국|1912}} <br />{{국기나라|영국}} <br />{{국기나라|캐나다|1921}}
|소속 = [[미국 육군 공병대]]
|본부 = [[오크리지 (테네시 주)|오크리지]]
|지휘관 = [[레슬리 그로브스]]
|인식표 = [[
|인식표 이름 = 맨해튼 지구의 수장
|인식표2 = [[
|인식표2 이름 = 비공식 앰블럼
}}
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1941년 12월 18일 S-1 위원회의 첫 회의가 열렸다. [[진주만 공격]]과 미국의 일본과 독일에 대한 선전포고가 있은 지 얼마 안 되어 열린 회의는 "긴박함과 고조된 열기 속에" 진행되었다.<ref>{{harvnb|Jones|1985|p=35}}.</ref> 회의에서는 우라늄-238과 우라늄-235를 분리하는 세 가지 기술의 담당을 결정하였다. 캘리포니아 대학교 버클리의 로렌스가 이끄는 팀은 전자기적 분리 방법을 연구하기로 하였고, [[컬럼비아 대학교]]의 [[에거 머프리]]와 [[제임스 웨이크필드 빔스]] 팀은 [[기체확산법]]을 연구하기로 하였으며, [[카네기 연구소]]에 있었다가 뒤에는 [[해군 연구소]]로 옮긴 [[필립 아벨슨]]은 [[열영동]]을 연구하기로 하였다. <ref name="Jones, pp. 37-39"/> 머프리는 결국 성공하지 못한 원심분리도 함께 연구하기로 하였다.<ref>{{harvnb|Nichols|1987|pp=32}}.</ref><ref group="주해">원심 분리가 실패한 이유는 우라늄-235와 우라늄-238의 원자량 차이가 너무 작기 때문이었다.</ref>
한편, [[핵반응 기술]]에 대한 연구 역시 두 가지로 나뉘었다. 컬럼비아 대학교의 [[해럴드 클레이턴 유리]]는 [[중수]]를 이용한 연구를 하였고, 아서 캄프턴은 컬럼비아 대학교와 [[프린스턴 대학교]] 등의 연구자들과 협력하여 [[시카고 대학교]]에 [[야금 연구소]]({{llang|en|Metallurgical Laboratory}})를 만들었다. 1942년 초 야금 연구소는 [[흑연]]을 [[중성자 감속재]]로 사용하여 [[원자로]]의 [[핵 연쇄 반응]]을 제어하는 실험을 하였다.<ref>{{harvnb|Jones|1985|pp=35–36}}.</ref> 1942년 3월 23일 브리그스, 캄프턴, 로렌스, 머프리, 어레이는 S-1 위원회의 최종권고안 작성을 위한 회의를 하고, 확보되어야 할 다섯 가지 기술을 정리하였다. 권고안은 부시와 코넌트, 그리고 미육군측 대표였던 [[브레혼 소머벨]]에게 제출되었다. <ref name="Jones, pp. 37-39"/>
=== 폭탄 디자인 ===
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그러나, 여전히 알려지지 않은 것들이 있었다. 순수한 우라늄-235의 물리적 성질은 아직 완전히 밝혀지지 않았고, 플루토늄의 존재는 1941년에 와서야 [[글렌 시보그]]의 연구팀이 발견하였다. 버클리의 과학자들은 우라늄-235의 핵분열에 의한 폭발과 우라늄-238을 플루토늄으로 변환시킨후 핵분열을 일으키는 방식의 폭발을 놓고 회의를 계속하였다. 게다가 당시에 플루토늄은 [[사이클로트론]]에서 소량이 검출된 수준에 불과하였다.<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=33–35}}.</ref> 심지어 1943년 12월까지도 비축된 플루토늄의 양은 2 [[밀리그램]]에 불과하였다.<ref>{{harvnb|Groves|1962|p=41}}.</ref> 또한, 임계 질량에 이르게 하는 방법 역시 다양한 것들이 제시되었다. 한 쪽에 "반응물"을 모아놓고 원통 모양 플러그인 "간섭자"를 쏘아 임계 질량에 도달하는 방법에서부터 둘로 나뉜 반응물을 서로 미끌어지도록 강하게 결합시켜 임계 질량에 도달하는 방법까지 다양한 방법이 제시되었다.<ref>{{harvnb|Serber|Rhodes|1992|p=21}}.</ref> 폭발 양상에 대해서는 [[리처드 톨만]]은 [[타원|타원형]] 폭발을 제시하였는데, 그는 타원형 폭발이 [[자체 촉매 작용]]을 불러올 가능성이 있기 때문에 폭발력을 보다 강화시킬 것으로 보았다.<ref>{{harvnb|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|pp=54–56}}.</ref>
핵분열을 이용한 폭탄 제조에 대한 이론적 기반이 완성될 무렵, 버클리의 물리학자들은 [[핵융합]]을 통해 [[중수소]]를 [[삼중수소]]로 변환하는 과정에서 강력한 에너지가 발생할 수 있다는 것을 발견하였다. 그들은
== 조직 ==
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=== 오크리지 ===
[[파일:Y-12 Shift Change.jpg|thumb|right|300px| 오크리치에 위치한 Y-12 우라늄 농축장의 모습. 1945년 5월 당시 클린턴 공장에 고용된 사람은 약 82,000명에 달했다.<ref name="Johnson & Jackson pp. 168–169"/>]]
그로브스는 맨해튼 계획의 책임자가 된 직후 [[테네시 주]]로 가서 공장 건설 후보지를 검토하였고, 마음에 들어 하였다.<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=116–117}}.</ref><ref>{{harvnb|Groves|1962|pp=25–26}}.</ref> 9월 29일, [[전시 국무 차관]]이자 미육군 공병사령부의 지휘권을 갖고 있었던 [[로버트 페터슨]]은
1943년 초, 예전에 킹스턴 폭탄 사격장이었던 곳이 [[클린턴 공장]]으로 바뀌었다.<ref>{{harvnb|Johnson|Jackson|1981|p=8}}.</ref> 인근의 스키드모어 지역에 13,000 명이 거주할 수 있는 주거지역이 세워졌다. 근처에 블랙오크리지 산이 있었기 때문에 새롭게 생긴 마을의 이름을 오크리지라고 정했다.<ref>{{harvnb|Johnson|Jackson|1981|pp=14–17}}.</ref> 1943년 8월 육군은 맨해튼 공병 지구대의 본부를 오크리지로 옮겼지만 지구대의 이름을 바꾸지는 않았다.<ref>{{harvnb|Jones|1985|p=88}}.</ref> 오크리지의 인구는 1945년 5월 75,000명에 달했다. 당시 클린턴 공장의 고용인구는 82,000명이었다.<ref name="Johnson & Jackson pp. 168–169">{{harvnb|Johnson|Jackson|1981|pp=168–169}}.</ref>
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{{본문|리틀보이}}
[[파일:Gun-type fission weapon en-labels thin lines ko.svg|thumb|left|300px|포신형 원자 폭탄의 내부 구조. 탄환형의 뇌관이 농축우라늄으로 구성된 표적에 부딪혀 핵분열을 유발한다.]]
1945년 7월, [[로스앨러모스 연구소]]는 89%의 우라늄-235로 구성된 농축우라늄 50[[킬로그램|Kg]]을 모았다.<ref name="Hansen, p. 112"/> 이 농축우라늄은 포신형 핵무기의 재료로 사용되었다. 포신형 핵무기의 구조는 두 부분의 우라늄-235 덩어리로 되어있다. 한 쪽은 뇌관 역할을 하는 발사체이고 다른 한 쪽은 대규모 핵분열을 일으키기 위한 탄두이다. 뇌관이 발사되어 탄두와 충돌하면 폴로리움-베릴리움 변형 중성자 기폭제가 중성자를 방사하여 우라늄-235의 핵분열을 유도한다.<ref>{{harvnb|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|pp=119, 254, 264–265}}.</ref> 임계 질량의 조정은 얼마나 많은 핵분열 물질이 폭탄 내에 모였을 때 [[핵 연쇄 반응]]을 유발할 수 있을 것인지에 달렸다. 농축 우라늄 덩어리의 질량이 임계 질량에서 단 1[[퍼센트|%]]를
포신형 핵무기의 부품은 로스알하모스에서 파슨스 오 구역({{llang|en|Parsons' O Division}})으로 운반된 후 폭탄 제조에 사용되었다. 1945년 2월 완성된 핵폭탄에는 [[리틀보이]]라는 이름이 붙었다.<ref>{{harvnb|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|pp=248–249}}.</ref> 리틀보이에 장착된 농축우라늄은 50%에서 89%의 우라늄-235로 구성되어 있었고, 우라늄-235의 평균 농도는 85%였다. 리틀보이는 실제 사용되기 전에 별도의 실험을 거치지는 않았다.<ref name="Hansen, p. 112"/> 폭탄 개발자들은 별도의 실험이 없더라도 리틀보이가 정확히 작동하리라고 예견하였다.<ref>{{harvnb|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|pp=258–263}}.</ref>
리틀보이에 장착된 농축 우라늄은 총 64Kg 이었고 이중 60%에 이르는 38.5Kg이 타겟용으로, 나머지 22.5Kg은 뇌관용으로 쓰였다.<ref>remy Bernstein (October 15, 2007). Nuclear Weapons: What You Need to Know. Cambridge University Press. p. 133. ISBN
== 플루토늄 핵폭탄의 제조 ==
맨해튼 계획이 추진한 두 번째 핵무기는 [[플루토늄]]을 원료로 한 것이다. 플루토늄은 자연 상태에서 매우 드물게 발견되기 때문에, 대부분의 플루토늄은 [[핵 분열]] 과정에서 인공적으로 생성되는 것을 농축한다. [[핵 연쇄 반응]]에서 우라늄-238이 [[중성자]]와 결합하면 우라늄-239가 된다. 우라늄-239는 매우 불안정하기 때문에 [[원자핵 변환]]이 일어나 [[넵투늄]]-239로 변환한다. 넵투늄-239에 다시 중성자가 결합하면 플루토늄-239가 된다. <ref name="Smyth, pp. 130-132"/>
=== X-10 흑연 반응로 ===
[[파일:X10 Reactor Face.jpg|thumb|right|300px|작업자가 우라늄 슬러지를 X-10 흑연 반응로에 집어넣고 있다.]]
1943년 3월, 듀퐁은 오크리지에 112 [[에이커]] (0.5 ㎢)의 플루토늄 플랜트를 건설하기 시작하였다. 이 설비는 핸포드에 대규모 반응로를 짓기 이전에 시험용으로 설치한 것이었으며, 플루토늄 농축을 위한
흑연 반응로를 이용한 플루토늄 농축에서 가장 어려운 부분은 어떻게 우라늄-238 원료 봉을 자체 핵 붕괴나 부식 없이 반응로에 장착할 수 있는가 하는 문제였다. 멀린크로트는 합금으로된 피막을 연료봉에 씌우는 방법을 고안하였다. 처음에는 그라셀리 케미컬 컴퍼니가 양철을 열처리하여 씌우는 방법을 개발하였으나 성공하지 못하였다. 그러는 동안 알코어 사는 깡통과 같은 용기에 우라늄을 집어넣는 방법을 고안하였다. 이 방법으로 개발된 용기는 표준 진공 시험에서 97%가 합격하였으나 고열 환경에서는 50%만이 합격하였다. 어찌되었든, 1943년 6월 알코어의 방식으로 연료봉이 제작되기 시작하였다. 1943년 10월 메알러지컬 연구소가 [[제네럴 일렉트릭]]의 도움을 받아 연료봉 용기의 용접 기술을 개발하였다.<ref>{{harvnb|Hewlett|Anderson|1962|pp=208–210}}.</ref>
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그로브스는 제3의 폭탄을 8월 19일 투하하기로 계획하여 두었다.<ref>{{웹 인용 |제목 = The Atomic Bomb and the End of World War II, A Collection of Primary Sources| publisher=[[조지 워싱턴 대학교]]| date = 13 August 1945| work=National Security Archive Electronic Briefing Book No. 162 | url = http://www.gwu.edu/~nsarchiv/NSAEBB/NSAEBB162/72.pdf}}</ref> 이미 두 발의 팻 맨의 조립이 완료되어 있었다.<ref name="Hoddeson et al., pp. 396-397"/> 그러나, 일본이 무조건 항복함에 따라 실제 폭격은 이루어지지 않았다.<ref>{{harvnb|Ahnfeldt|1966|pp=886–889}}.</ref> 항복할 당시 한 일본 관리는 '만일 원자폭탄이 떨어지지 않았다면 우리는 항복의 이유를 찾는 데에 엄청난 노력을 했어야만 했다.'라는 말을 남겼다.
히로시마와 나가사키에 대한 폭격이 반드시 필요하였는지에 대해서는 역사학자 사이에 논란이 있다. 이른바 “원자 외교”가 아니었더라도 소련은 이미 일본에 대한 선전포고를 할 것이었기 때문이다.<ref>{{웹 인용 | 제목 = The Atomic Bomb and the End of World War II, A Collection of Primary Sources| publisher=[[조지 워싱턴 대학교]]| date = 27 April 2007| work=National Security Archive Electronic Briefing Book No. 162 | url = http://www.gwu.edu/~nsarchiv/NSAEBB/NSAEBB162/index.htm}}</ref> [[하워드 진]]은 《냉전과 대학》에서 미국의 원폭은 도덕적으로나 군사적으로 전혀 정당하지 않으며 전후 소련과의 경쟁에서 우위를 점하기 위한 것이었다고 비판하고 있다.<ref>노엄 촘스키 외, 정연복 역, 《냉전과 대학》, 당대, 2001년, ISBN
== 전후 ==
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* {{서적 인용| 꺽쇠표=1|last=Bernstein |first=Barton J. |제목=The Uneasy Alliance: Roosevelt, Churchill, and the Atomic Bomb, 1940–1945 |publisher=University of Utah |date=June 1976 |journal=The Western Political Quarterly |pages=202–230 |volume= 29 |issue= 2 |accessdate=2010-10-29 |jstor=448105 }}
* {{서적 인용| 꺽쇠표=1|last=Fine |first=Lenore |last2=Remington |first2=Jesse A. |제목=The Corps of Engineers: Construction in the United States |publisher=United States Army Center of Military History |location=Washington, D.C. |year=1972 |oclc=834187}}
* {{서적 인용| 꺽쇠표=1|last=Frisch |first=David H. |제목=Scientists and the Decision to Bomb Japan |journal=Bulletin of the Atomic Scientists |volume= 26 |issue= 6 | pages=pp. 107–115 | publisher=Educational Foundation for Nuclear Science| date=June 1970}}
* {{서적 인용| 꺽쇠표=1|last=Gilbert |first=Keith V. |제목=History of the Dayton Project |publisher=Mound Laboratory, Atomic Energy Commission |location=Miamisburg, Ohio |year=1969 |url=http://www.eecap.org/PDF/Dayton_Project/History/HISTORY_OF_THE_DAYTON_PROJECT.pdf |accessdate=2011-07-21 |oclc=650540359 }}
* {{서적 인용| 꺽쇠표=1|last=Gosling |first=Francis George |제목=The Manhattan Project : Making the Atomic Bomb |year=1994 |location=Washington, DC |publisher=United States Department of Energy, History Division |oclc=637052193 }}
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[[분류:맨해튼 계획| ]]
[[분류:핵무기 개발 계획]]
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