美國陸軍部於1942年6月開始實施利用核裂變反應研制原子彈的計劃，又稱曼哈頓計劃。為了趕在納粹德國之前造出原子彈，該項目集中了西方國家(納粹德國除外)最優秀的核科學家(包括美籍華裔核物理學家吳健雄女士等。)當時動員了超過65438+萬人參與該項目，歷時三年，耗資20億美元。7月1945，世界第壹次核爆炸成功，按下。整個項目取得了圓滿成功。在項目執行過程中，領導者L.R格羅夫斯和r·《奧本海默》應用了系統工程的思想和方法，大大縮短了項目的時間。這個項目的成功促進了二戰後系統工程的發展。
1942年初，雖然美國科學家對原子彈的機理、努力方向，甚至成本和時間都有了大致的了解，但核研究的龐大工程超出了科研機構的能力。當時美國經濟已經轉向戰爭，沒有壹家工業公司能在短時間內完成生產設施的建設。美國核研究負責人之壹的布什認為，只有軍方給予最高優先權，才能在戰爭結束前生產出核材料。1942年3月9日，他在給羅斯福總統的報告中，強調了原子彈的光明前景，並提出將所有的研究和生產管理交給陸軍。6月17日，布什為羅斯福準備了壹份詳細的報告，將所有核計劃交給軍方領導人實施。羅斯福立即批準了布什的報告。
到1941，65438+2月6日，美國正式制定了代號為“曼哈頓”的絕密計劃。羅斯福總統給了這個計劃“高於壹切行動的特殊優先權”。曼哈頓計劃的規模令人震驚。當時還不知道三種分裂鈾-235的方式哪種最好，只好同時用三種方式分裂鈾-235。這個復雜的項目已經成為美國科學的熔爐。在“曼哈頓”項目管理區，聚集了以《奧本海默》為首的來自世界各地的大批科學家。科學家的數量是不可想象的。在壹些部門，擁有博士頭銜的人甚至比普通職員還多，其中不乏諾貝爾獎獲得者。在高峰期，曼哈頓計劃使用了539，000人，總成本為25億美元。這是以往任何武器實驗都無法比擬的。
在參謀長聯席會議主席馬歇爾的支持下，美軍同意按原S？在該委員會(壹個負責鈾研究的機構)的建議下，啟動了四個鈾同位素分離廠和其他不同方法的研究和生產基地。陸軍將整個項目命名為“替代材料開發實驗室”，並指派美國軍事工程系的馬歇爾上校負責所有操作。
由於馬歇爾上校遵守規則，與科學顧問相處不好，研究計劃優先級的升級和氣體分離廠地址的選擇推遲了兩個月。9月，政府戰時辦公室和高級軍事領導人決定，領導建設美國國防部五角大樓的格羅夫斯上校將接替馬歇爾上校。格羅夫斯在任命前被提升為準將。
在上任後不到48小時內，格羅夫斯成功將該計劃的優先級提升至最高級別，並選定田納西州橡樹嶺作為鈾同位素分離廠的基地。因為馬歇爾上校的總辦公室起初將設在紐約市，他們決定將新區命名為“曼哈頓”。於是，“曼哈頓項目區(或簡稱曼貢區)”誕生了。美國的整個核研究計劃很快被命名為“曼哈頓計劃”。
曼哈頓計劃的最終目標是在戰前造出原子彈。雖然在這個計劃之前，s？執委會肯定了其可行性，但要實現這壹新的爆發，還有大量的理論和工程問題需要解決。在勞倫斯和康普頓的推薦下，格羅夫斯請《奧本海默》負責這項工作。為了順利完成原子彈研究計劃，根據《奧本海默》的建議，軍事當局決定建立壹個新的快中子反應和原子彈結構研究基地，這就是後來聞名於世的洛斯阿拉莫斯實驗室。《奧本海默》憑借他的才華和智慧，以及他對原子彈的深刻見解，被任命為洛斯阿拉莫斯實驗室的主任。正是因為這樣壹個至關重要的任命，他在日後贏得了美國“原子彈之父”的稱號。
《奧本海默》最初低估了困難，認為只有6名物理學家和100多名工程技術人員就足夠了。但到了1945年，實驗室已經發展到2000多名民用研究人員和3000多名軍事人員，其中包括1000多名科學家。
鑒於大多數科學家都反對實驗室軍事化，格羅夫斯同意加州大學成為洛斯阿拉莫斯的名義管理單位和合同保障單位，基地的軍隊負責實驗室建設、後勤供應和安全保障。這保證了實驗室裏自由的學術討論。《奧本海默》鼓勵科學家大膽討論與原子彈有關的科學問題，並提出即使是看門人的意見也會對原子彈的成功有所幫助。《奧本海默》重視任何人的意見，並控制整個實驗過程。壹些參與核研究的物理學家後來回憶說，他們甚至不像《奧本海默》那樣了解他們工作的細節和進展。在許多問題上，是《奧本海默》的決定取得了突破，確保了原子彈研制時間表的實施。《奧本海默》在科學家、普通工人和政府官員中的威望越來越高。洛斯阿拉莫斯被稱為“諾獎得主集中營”，人們稱《奧本海默》為這個集中營的“營長”。《奧本海默》從未獲得過諾貝爾獎，但他有如此高的個人威望，這顯示了他的組織才能和人格魅力。
在“曼哈頓項目區”工作的654.38+0.5萬人中，只有654.38+0.2人知道總體規劃。事實上，船員中很少有人知道他們從事的是制造原子彈的工作。例如，洛斯阿拉莫斯計算中心長期以來壹直在進行復雜的計算，但大多數工作人員並不了解這些任務的實際意義。因為他們不知道自己工作的目的，不可能讓他們對自己的工作真正感興趣。後來，壹個年輕人解釋了他們在做什麽工作。此後，這裏的工作達到了高潮，很多工作人員自願留下來加班。通過全體工作人員的努力，原子彈的許多技術和工程問題都得到了解決。7月1945日淩晨5點30分，世界第壹顆原子彈試爆成功。8月6日和9日，美國在日本廣島和長崎投下原子彈。隨著蘇聯軍隊出兵中國東北，日本天皇於14日宣布無條件投降，第二次世界大戰結束。
曼哈頓計劃不僅制造了壹顆原子彈，還留下了65438.04億美元的財產，包括壹個有9000人的洛斯阿拉莫斯核武器實驗室。3.6萬人、價值9億美元的鈾材料生產廠及附屬實驗室；擁有65，438+07，000人、價值超過3億美元的漢福德鈈生產工廠，以及位於伯克利和芝加哥的實驗室。
1946年7月，在原子彈研制成功壹周年之際，美國參眾兩院經過激烈辯論，通過了參議員麥克馬洪提出的法案。杜魯門於8月1日簽署命令，提案正式生效。這是原子能法案1946。它標誌著美國戰時核計劃的結束和新的過渡時期的開始，也成為和平時期整個美國原子能發展的指導性綱領。
1946的原子能法案生效後，格羅夫斯領導的曼哈頓計劃在國會和政府的同意下，繼續支持整個核計劃。新的美國原子能委員會成立時，杜魯門決定在1946的最後壹夜，將原曼哈頓計劃的全部財產和權力移交給原子能委員會，從而正式開始新的過渡期。原子能委員會有四個部門:研究部，控制所有與原子能有關的研究；生產部，擁有和控制生產裂變材料和原子能的所有設施，並組織生產核裂變材料；工程部，指導與原子能發展有關的所有設備和項目；軍事應用部門，處理與軍備有關的原子能事務。原子能委員會的總部也從橡樹嶺搬到了華盛頓。