S-1 Comitê Executivo - S-1 Executive Committee

O Comitê Executivo S-1 no Bohemian Grove em 13 de setembro de 1942. Da esquerda para a direita: Harold C. Urey , Ernest O. Lawrence , James B. Conant , Lyman J. Briggs , EV Murphree e Arthur Compton

O Comitê Executivo S-1 lançou as bases para o Projeto Manhattan , iniciando e coordenando os primeiros esforços de pesquisa nos Estados Unidos e fazendo a ligação com o Projeto Liga de Tubos na Grã-Bretanha. Ele evoluiu em junho de 1942, ao lado da Seção S-1 do Escritório de Pesquisa e Desenvolvimento Científico (OSRD), do Comitê de Urânio do Comitê de Pesquisa de Defesa Nacional (NDRC), que havia evoluído do Comitê Consultivo sobre Urânio quando o OSRD absorveu o NDRC em junho de 1941.

Origens

A descoberta da fissão do urânio em dezembro de 1938, relatada na edição de 6 de janeiro de 1939 do Die Naturwissenschaften por Otto Hahn e Fritz Strassmann , e sua correta identificação como fissão nuclear por Lise Meitner na edição de 11 de fevereiro de 1939 da Nature , gerou intensa interesse entre os físicos. Antes mesmo da publicação, a notícia foi trazida aos Estados Unidos pelo físico dinamarquês Niels Bohr , que abriu a Quinta Conferência de Física Teórica com Enrico Fermi em 26 de janeiro de 1939. Os resultados foram rapidamente corroborados por físicos experimentais, principalmente Fermi e John R. Dunning na Universidade de Columbia .

A possibilidade de que a Alemanha nazista pudesse desenvolver armas nucleares era particularmente alarmante para cientistas refugiados da Alemanha e de outros países fascistas, muitos dos quais haviam deixado a Europa na década de 1930. Dois deles, Leo Szilard e Eugene Wigner, redigiram a carta Einstein – Szilárd ao presidente dos Estados Unidos, Franklin Delano Roosevelt . Ele avisou Roosevelt da existência do projeto alemão de armas nucleares , advertiu que era provável que os alemães estivessem trabalhando em uma bomba atômica usando urânio e instou os Estados Unidos a garantir fontes de urânio e conduzir pesquisas em tecnologia de armas nucleares. Nessa época, os Estados Unidos ainda eram neutros na guerra. Esta carta foi assinada por Albert Einstein em 2 de agosto de 1939, mas sua entrega foi atrasada devido à eclosão da Segunda Guerra Mundial na Europa com a invasão alemã da Polônia em setembro de 1939. A carta acabou sendo entregue em mãos a Roosevelt pelo economista Alexander Sachs em 11 de outubro de 1939. Naquela data, ele se encontrou com o presidente, o secretário do presidente, general de brigada Edwin "Pa" Watson , e dois especialistas em artilharia, o tenente-coronel do exército Keith F. Adamson e o comandante da marinha Gilbert C. Hoover. Roosevelt resumiu a conversa da seguinte forma: "Alex, o que você quer é garantir que os nazistas não nos explodam". Ele disse a Watson: "Isso requer ação."

Comitê Consultivo sobre Urânio

Como resultado da carta, Roosevelt pediu a Lyman J. Briggs , o diretor do National Bureau of Standards , para organizar um Comitê Consultivo sobre Urânio. Os comitês consultivos federais eram uma característica do governo federal desde 1794, quando George Washington nomeou um para investigar a rebelião do uísque . A maioria tem vida curta, terminando depois de alguns anos, com a mudança de seu quadro de membros quando um novo presidente assume o cargo. O comitê consistia em Briggs, Adamson e Hoover. Sua primeira reunião foi realizada em 21 de outubro de 1939, no National Bureau of Standards em Washington, DC Além dos membros do comitê, contou com a presença dos físicos Fred L. Mohler do National Bureau of Standards e Richard B. Roberts do Carnegie Institution of Washington e Szilárd, Wigner e Edward Teller . Einstein foi convidado, mas se recusou a comparecer. Adamson estava cético sobre a perspectiva de construir uma bomba atômica, mas estava disposto a autorizar US $ 6.000 (equivalente a US $ 111.000 em dólares atuais de 2020) para a compra de urânio e grafite para os experimentos de Szilárd e Fermi na produção de uma reação em cadeia nuclear na Universidade de Columbia.

O Comitê Consultivo sobre Urânio apresentou relatório ao Presidente em 1º de novembro de 1939. Embora reconhecendo que a ciência não estava comprovada e que a reação em cadeia nuclear era apenas uma possibilidade teórica, previu que a energia nuclear poderia ser usada como propulsão para submarinos, e que uma bomba atômica "forneceria uma possível fonte de bombas com uma capacidade de destruição muito maior do que qualquer coisa hoje conhecida". O comitê recomendou que o governo compre 50 toneladas curtas (45 t) de óxido de urânio e 4 toneladas curtas (3,6 t) de grafite para experimentos de reação em cadeia. Também recomendou que Einstein, Karl Compton , George B. Pegram e Sachs fossem incluídos no comitê. Quando leu o relatório, Sachs sentiu que era acadêmico demais e falhou em apresentar seus argumentos com vigor.

Experimentos com a fissão de urânio já estavam em andamento em universidades e institutos de pesquisa nos Estados Unidos. Alfred Lee Loomis estava apoiando Ernest Lawrence no Laboratório de Radiação de Berkeley . Vannevar Bush também estava fazendo pesquisas semelhantes na Carnegie Institution. Em Columbia, enquanto Fermi e Szilard investigavam a possibilidade de criar uma reação em cadeia nuclear, Dunning considerou a possibilidade, avançada por Niels Bohr e John A. Wheeler, mas desconsiderada por Fermi, de que era o raro isótopo de urânio -235 do urânio que era principalmente responsável pela fissão. Ele pediu a Alfred OC Nier, da Universidade de Minnesota, que preparasse amostras de urânio enriquecido em urânio-234 , urânio-235 e urânio-238 usando um espectrômetro de massa .

Eles ficaram prontos em fevereiro de 1940, e Dunning, Eugene T. Booth e Aristid von Grosse realizaram uma série de experimentos. Eles demonstraram que o urânio-235 era de fato o principal responsável pela fissão com nêutrons lentos, mas foram incapazes de determinar seções transversais de captura de nêutrons precisas porque suas amostras não foram suficientemente enriquecidas. Pegram encaminhou os resultados para Briggs em 11 de março de 1940; eles foram posteriormente publicados na Physical Review ' s 15 de março e 15 de abril de 1940 questões. Briggs relatou a Watson em 9 de abril que era duvidoso que uma reação em cadeia pudesse ser iniciada no urânio sem enriquecimento de urânio e, portanto, pediu que pesquisas fossem realizadas em tecnologia de separação de isótopos . Resultados Nier, cabine, de Dunning e von Grosse foram discutidos por Jesse Beams , Ross Gunn , Fermi, Nier, Merle Tuve e Harold Urey na reunião da Primavera American Physical Society , em Washington, DC, na última semana de abril de 1940. O O New York Times relatou que os conferencistas discutiram "a probabilidade de algum cientista explodir uma porção considerável da Terra com um pouquinho de urânio".

O Comitê Consultivo sobre Urânio se reuniu novamente no National Bureau of Standards em 27 de abril de 1940. Desta vez, eles se juntaram ao Contra-almirante Harold G. Bowen, Sr. , o diretor do Laboratório de Pesquisa Naval (NRL), junto com Sachs, Pegram, Fermi, Szilard e Wigner. Mais uma vez, Einstein, embora convidado, recusou-se a comparecer. A reunião destacou diferenças entre os otimistas Szilard e Sachs e o mais cauteloso Fermi. O comitê concordou em prosseguir com o trabalho em Columbia, que esperava demonstrar se uma reação em cadeia era possível ou não. Bowen e Gunn sugeriram a criação de um subcomitê científico para assessorar o Comitê Consultivo sobre Urânio. Tuve e Vannevar Bush, da Carnegie Institution, expressaram interesse nisso, e Briggs o criou. Presidido por Briggs, seus membros consistiam em Urey, Pegram, Tuve, Beams, Gunn e Gregory Breit . O subcomitê científico se reuniu pela primeira vez em 13 de junho de 1940, no National Bureau of Standards. Ele revisou o trabalho até agora e recomendou um maior apoio para a pesquisa em reações em cadeia nuclear e separação de isótopos.

A invasão alemã da Bélgica em maio de 1940 gerou preocupação com o destino do minério de urânio do Congo Belga , a maior fonte do mundo; a subsequente Batalha da França gerou alarme na administração sobre a direção que a guerra estava tomando. Em 12 de junho de 1940, Bush e Harry Hopkins foram ao presidente com a proposta de criar um Comitê de Pesquisa de Defesa Nacional (NDRC) para coordenar pesquisas relacionadas à defesa. O NDRC foi formalmente criado em 27 de junho de 1940, com Bush como seu presidente. Imediatamente absorveu o Comitê Consultivo sobre Urânio, que era de fato um de seus objetivos. Bush imediatamente reorganizou o Comitê Consultivo sobre Urânio como Comitê do NDRC sobre Urânio, reportando-se diretamente a ele. Briggs permaneceu como presidente, mas Hoover e Adamson foram retirados de seus membros, enquanto Tuve, Pegram, Beams, Gunn e Urey foram acrescentados. Por razões de segurança, nenhum cientista estrangeiro foi nomeado para o Comitê do Urânio. A publicação de pesquisas sobre urânio, fissão e separação de isótopos foi proibida.

Comitê MAUD

Enquanto isso, Otto Frisch e Rudolf Peierls , dois pesquisadores da Universidade de Birmingham, na Inglaterra, que ironicamente foram designados para investigar armas nucleares por Mark Oliphant porque, como estrangeiros inimigos na Grã-Bretanha, eles eram inelegíveis para participar de trabalhos de guerra secretos, emitiram o Memorando de Frisch-Peierls em março de 1940. O memorando contradiz o pensamento comum da época de que muitas toneladas de urânio seriam necessárias para fazer uma bomba, exigindo entrega por navio. O cálculo do memorando mostrou que uma bomba poderia ser possível usando apenas 1 a 10 quilogramas (2,2 a 22,0 lb) de urânio-235 puro, o que seria bastante prático para uma aeronave transportar.

Oliphant levou o memorando para Henry Tizard , e o Comitê MAUD foi estabelecido para investigar mais a fundo. Concluiu que uma bomba atômica não era apenas tecnicamente viável, mas poderia ser produzida em apenas dois anos. O Comitê recomendou unanimemente a busca do desenvolvimento de uma bomba atômica como uma questão de urgência, embora reconhecesse que os recursos necessários poderiam estar além daqueles disponíveis para a Grã-Bretanha. O Comitê MAUD concluiu o relatório MAUD em 15 de julho de 1941 e se desfez. O relatório teve duas partes; o primeiro concluiu que uma bomba de urânio-235 poderia ser viável em apenas dois anos usando 25 libras (11 kg) de urânio-235 com um rendimento equivalente a 1.800 toneladas de TNT (7.500 GJ); o segundo concluiu que a fissão controlada seria uma fonte de energia para movimentar máquinas e uma fonte de radioisótopos. Como resultado do relatório do Comitê MAUD, os britânicos iniciaram um programa de bomba atômica sob o codinome Tube Alloys .

Outros desenvolvimentos britânicos

Urey começou a considerar métodos de separação de isótopos. O processo de centrifugação foi considerado o mais promissor. Beams havia desenvolvido esse processo na Universidade da Virgínia durante a década de 1930, mas encontrou dificuldades técnicas. O processo exigia altas velocidades de rotação, mas em certas velocidades desenvolveram-se vibrações harmônicas que ameaçavam destruir o maquinário. Portanto, era necessário acelerar rapidamente nessas velocidades. Em 1941 ele começou a trabalhar com hexafluoreto de urânio , o único composto gasoso conhecido de urânio, e foi capaz de separar o urânio-235. Em Columbia, Urey pediu a Karl P. Cohen que investigasse o processo e ele produziu um corpo de teoria matemática que tornou possível projetar uma unidade de separação centrífuga, que Westinghouse se comprometeu a construir. Outra possibilidade era a difusão gasosa , sugerida por George B. Kistiakowsky em um almoço em 21 de maio de 1940.

A missão Tizard de setembro de 1940 compartilhou os resultados britânicos com os americanos, mas isso apenas os fez saber que estavam atrás dos britânicos e, possivelmente, dos alemães também. Em 15 de abril de 1941, Briggs recebeu uma nota de Rudolf Ladenburg , um físico da Universidade de Princeton , declarando:

Pode interessar-vos que um colega meu que chegou de Berlim há poucos dias, via Lisboa , trouxe a seguinte mensagem: um colega de confiança que trabalha num laboratório de investigação técnica pediu-lhe que nos dissesse que um grande número de físicos alemães são trabalhando intensamente no problema da bomba de urânio sob a direção de Heisenberg , que o próprio Heisenberg tenta atrasar o trabalho o máximo possível, temendo resultados catastróficos de um sucesso. Mas ele não pode deixar de cumprir as ordens que lhe foram dadas e, se o problema puder ser resolvido, provavelmente o será em um futuro próximo. Então ele nos aconselhou a nos apressarmos, caso os EUA não cheguem tarde demais.

Bush, portanto, encomendou uma revisão do projeto de urânio à Academia Nacional de Ciências . O comitê de revisão foi presidido por Arthur Compton , com os físicos Ernest O. Lawrence , John C. Slater e John H. Van Vleck e o químico William D. Coolidge como seus outros membros. Ele emitiu um relatório favorável em 17 de maio de 1941, recomendando um esforço intensificado, mas Bush estava preocupado com a ênfase na energia nuclear em vez de armas nucleares, e tinha dois engenheiros, Oliver E. Buckley dos Laboratórios Bell Telephone e L. Warrington Chubb da Westinghouse adicionado para produzir um segundo relatório com ênfase na estimativa de quando benefícios práticos podem ser esperados.

Seção S-1

Em 28 de junho de 1941, Roosevelt emitiu a Ordem Executiva 8807, criando o Escritório de Pesquisa e Desenvolvimento Científico (OSRD), com Bush como seu diretor pessoalmente responsável perante o presidente. A nova organização incorporou o NDRC, agora presidido por James B. Conant . O Comitê de Urânio se tornou a Seção de Urânio do OSRD, que logo foi renomeada para Seção S-1 por razões de segurança. À seção S-1, Bush acrescentou Samuel K. Allison , Breit, Edward U. Condon , Lloyd P. Smith e Henry D. Smyth ; Gunn foi descartado de acordo com uma política do NDRC de não ter pessoal do Exército ou da Marinha nas seções. Briggs permaneceu como presidente, com Pegram como vice-presidente.

De acordo com os desejos do presidente, as questões de política foram restritas ao presidente, Wallace, Bush, Conant, o secretário da Guerra Henry Stimson e o chefe do Estado-Maior do Exército , general George C. Marshall . Para implementar isso, a Seção S-1 foi colocada fora do NDRC, diretamente sob Bush, que poderia autorizar as compras. Harold D. Smith , o diretor do Bureau of the Budget , deu garantias a Bush de que, caso os recursos do OSRD se mostrassem insuficientes, um financiamento adicional seria disponibilizado com dinheiro controlado pelo presidente.

Oliphant voou da Inglaterra para os Estados Unidos em agosto de 1941 para descobrir por que Briggs e seu comitê estavam aparentemente ignorando o Relatório MAUD. Oliphant descobriu, para sua consternação, que os relatórios e outros documentos enviados diretamente a Briggs não haviam sido compartilhados com todos os membros do comitê; Briggs os havia trancado em um cofre. Oliphant então se encontrou com Allison, Coolidge, Conant e Fermi para explicar a urgência. Nessas reuniões, Oliphant falou de uma bomba atômica com veemência e certeza, e explicou que a Grã-Bretanha não tinha recursos para empreender o projeto sozinha, então cabia aos Estados Unidos.

Bush se encontrou com Roosevelt e seu vice-presidente , Henry Wallace , em 9 de outubro de 1941, e os informou sobre o progresso da Seção S-1. Ele entregou pessoalmente um terceiro relatório de Compton, datado de 1 de novembro, para Roosevelt em 19 de novembro de 1941. Em 6 de dezembro de 1941, Bush realizou uma reunião para organizar um projeto de pesquisa acelerado administrado por Compton, com Urey pesquisando difusão gasosa para enriquecimento de urânio e Lawrence pesquisando técnicas de enriquecimento eletromagnético.

No dia seguinte, o ataque japonês a Pearl Harbor levou à entrada dos Estados Unidos na guerra. Com os Estados Unidos em guerra, o financiamento estava agora disponível em quantias nunca sonhadas no ano anterior. Quando, na reunião da Seção S-1 em 18 de dezembro de 1941, Lawrence pediu $ 400.000 para a separação eletromagnética, a seção imediatamente recomendou concedê-la. Compton recebeu US $ 340.000 para pesquisas em reatores nucleares em Columbia e Princeton, e US $ 278.000 na Universidade de Chicago . Outros US $ 500.000 foram destinados às matérias-primas. Seu cronograma proposto não era menos empolgante: produzir uma reação em cadeia nuclear até julho de 1942 e uma bomba atômica até janeiro de 1945. Em janeiro de 1942, ele criou o Laboratório Metalúrgico , centralizando o trabalho na Universidade de Chicago.

S-1 Comitê Executivo

Em 9 de março de 1942, a reunião da Seção S-1 contou com a presença do Brigadeiro-General Wilhelm D. Styer , chefe do Estado-Maior do recém-criado Serviço de Abastecimento do Exército dos Estados Unidos . Os contratos de OSRD expiravam no final de junho e, com o país em guerra, havia uma intensa competição por matérias-primas. Foi acordado que, em 1942-1943, o Exército financiaria US $ 53 milhões do programa de US $ 85 milhões. Em 18 de junho de 1942, o coronel James C. Marshall recebeu a ordem de organizar o componente do Exército no projeto.

Marshall estabeleceu sua sede distrital no 18º andar da 270 Broadway na cidade de Nova York. Ele escolheu o nome Desenvolvimento de Materiais Substitutos (DSM), mas isso não pegou. O coronel Leslie R. Groves, Jr. , chefe da Seção de Construção no Gabinete do Chefe de Engenharia, achou que isso atrairia atenção indevida. Em vez disso, o novo distrito recebeu o nome inócuo de Distrito dos Engenheiros de Manhattan , seguindo a prática usual de nomear os distritos dos engenheiros com o nome da cidade em que sua sede estava localizada. O nome do projeto logo seguiu o exemplo. Foi formalmente estabelecido pelo Chefe de Engenheiros , Major General Eugene Reybold em 16 de agosto de 1942.

Em maio de 1942, Conant sentiu que o Comitê S-1 havia se tornado muito pesado. Não se reunia desde a reunião de março. Quando precisou de assessoria especializada em maio, convocou um grupo menor e recomendou que este supervisionasse o trabalho do OSRD, principalmente os aspectos técnicos e contratuais do projeto, enquanto o Exército cuidava da engenharia, construção e seleção do local. Aquisição era uma responsabilidade do OSRD, mas poderia recorrer ao Exército para obter ajuda em caso de dificuldades. Bush obteve a aprovação do presidente para isso e, em 19 de junho de 1942, aboliu a Seção S-1 e substituiu-a pelo Comitê Executivo S-1. Conant foi nomeado seu presidente, e Briggs, Compton, Lawrence, Eger Murphree e Urey como seus outros membros.

S-1 As reuniões do Comitê Executivo foram realizadas em 25 de junho, 9 de julho, 30 de julho, 26 de agosto, 13 a 14 de setembro, 26 de setembro, 23 a 24 de outubro, 14 de novembro, 9 de dezembro e 19 de dezembro de 1942 e 14 de janeiro, 10 a 11 de fevereiro, 18 de março, 29 de abril e 10 a 11 de setembro de 1943. Sua primeira reunião em 25 de junho de 1942 contou com a presença de Bush, Styer e os coronéis Marshall e Kenneth Nichols . Ele discutiu a aquisição de terras para as instalações de produção do projeto, que o Exército recomendou que fossem nas proximidades de Knoxville, Tennessee , com a firma de Boston Stone & Webster como contratante principal do projeto. A reunião de 30 de julho de 1942 foi dedicada a revisar o progresso na separação de isótopos pelos métodos de difusão centrífuga e gasosa. A reunião de 26 de agosto de 1942 considerou o projeto de separação eletromagnética de Lawrence e a expansão do programa de produção de água pesada .

A reunião de setembro de 1942 foi realizada em Bohemian Grove . Nichols e o major Thomas T. Crenshaw, Jr. compareceram, junto com o físico Robert Oppenheimer . Essa reunião resolveu a maioria das questões pendentes que confrontavam o projeto, mas Bush e Conant sentiram que havia chegado o momento de o Exército assumir o projeto, algo que já havia sido aprovado pelo presidente em 17 de junho de 1942. Após alguma discussão , ficou decidido que Groves, que seria promovido ao posto de general de brigada, se tornaria o diretor do Projeto Manhattan em 23 de setembro de 1942. Ele responderia perante o Comitê de Política Militar (MPC), que consistiria em Styer , Bush (com Conant como seu suplente) e Contra-Almirante William R. Purnell .

O Exército assumiu o controle total sobre os contratos de pesquisa e desenvolvimento do OSRD conforme eles expiravam. Os contratos de produção foram rescindidos e transferidos para o Exército, principalmente em 31 de março de 1943. Enquanto o Comitê Executivo do S-1 permaneceu como um órgão consultivo, ele se tornou inativo, embora não formalmente dissolvido. Bush e Conant continuaram a influenciar o Projeto Manhattan por meio da participação no MPC.

Gastos por NDRC e OSRD em energia atômica
Organização Encontro Despesa
NDRC (de CND) 27 de junho de 1940 - 28 de junho de 1941 $ 468.000,00
NDRC (de OSRD) 28 de junho de 1941 - dezembro de 1941 $ 452.650,00
Seção S-1 Janeiro a junho de 1942 $ 1.952.168,00
Conselho de Planejamento de OSRD Janeiro a junho de 1942 $ 2.224.392,77
S-1 Comitê Executivo Junho de 1942 - setembro de 1943 $ 13.041.037,57

Notas

Referências