Redigerer Manhattanprosjektet (avsnitt)

== Plutonium ==
Den andre utviklingslinjen gjennomført i Manhattanprosjektet brukte det spaltbare grunnstoffet [[plutonium]]. Selv om det finnes små mengder plutonium i naturen, er den enkleste måten å få store mengder av stoffet å bruke en [[atomreaktor]] hvor naturlig forekommende [[uran]] bombarderes med [[nøytron]]er. Uran-238 blir omdannet til [[uran-239]] som raskt henfaller, først til [[Neptunium#isotoper|neptunium-239]] og deretter til [[plutonium-239]].{{Sfn|Smyth|1945|s=130–132}} Kun en liten del av det opprinnelige uranet-238 blir omdannet, så plutoniumet må kjemisk separeres fra uran, opprinnelige urenheter og [[kjernefysisk fisjon|fisjon]]sprodukter.{{Sfn|Smyth|1945|s=130–132}}

=== X-10-grafittreaktoren ===
[[Fil:X10 Reactor Face.jpg|thumb|Arbeidere setter inn uranstaver i X-10-grafittreaktoren.]]
I mars 1943 begynte DuPont byggingen av et plutoniumanlegg på et 45&nbsp;ha stort areal i Oak Ridge. Etter planen skulle anlegget være et testanlegg for de større produksjonsanleggene i Hanford. Anlegget inneholdt den luftkjølte [[Grafittmoderert reaktor|grafittreaktoren]] [[X-10 (grafittreaktor)|X-10]], et kjemisk separasjonsanlegg i tillegg til støttefasiliteter. På grunn av de senere beslutningene om å bygge vannkjølte reaktorer ved Hanford, var det kun det kjemiske separasjonsanlegget som fungerte som et testanlegg.{{Sfn|Jones|1985|s=204–206}} X-10-reaktoren bestod av en stor klump med grafitt, som var 7,2&nbsp;m bred og høy, og veide rundt {{formatnum:1500}}&nbsp;tonn og var omgitt av en 2,1&nbsp;m tykt betongskall som et skjold mot [[radioaktivitet]]en.{{Sfn|Jones|1985|s=204–206}}

De største problemene på anlegget var med uranstavene, som var fremstilt av Malinckrodt and Metal Hydrides. De skulle på en eller annen måte innkapsles i [[aluminium]] for å forhindre korrosjon og for å unngå at rester etter fisjonen kom ut i kjølesystemet. Grasselli Chemical Company forsøkte forgjeves å utvikle en varm dyppeprosess. I mellomtiden forsøkte [[Alcoa]] seg med å sette dem i kasser. En ny sveiseprosess, som ikke benyttet fluksmiddel, ble utviklet, og 97 % av kannene bestod en standard vakuumtest. Med høye temperaturer antydet imidlertid tester at over 50 % ville gå i stykker. Til tross for dette ble produksjonen satt i gang i juni 1943. Til slutt utviklet Metallurgical Laboratory en forbedret sveiseteknikk med hjelp fra [[General Electric]]. Denne ble tatt i bruk i oktober 1943.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=208–210}}

Under oppsyn av Fermi og Compton ble X-10-anlegget gjort kritisk 4. november, med ca. 30&nbsp;tonn uran. En uke senere ble belastningen økt til 36&nbsp;tonn, noe som økte elproduksjonen til 500&nbsp;kW, og i slutten av måneden var de første 500&nbsp;mg med plutonium skapt.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=211}} Endringer i tidens løp økte elproduksjonen til 4&nbsp;MW i juli 1944. X-10 fungerte som et produksjonsanlegg frem til januar 1945 da det gikk over til forskningsaktiviteter.{{Sfn|Jones|1985|s=209}}

=== Hanfordreaktorene ===
Selv om det ble valgt en luftkjølt utformingen av reaktoren i Oak Ridge for å gjøre det mulig å bygge raskt, var det klart at det ikke ville være hensiktsmessig ved de langt større produksjonsreaktorene. De opprinnelige planene fra metallaboratoriet og DuPont benyttet helium som kjølemiddel, men det ble besluttet å gå for vannkjøling fordi det ville være enklere, billigere og raskere å bygge.{{Sfn|Groves|1962|s=78–82}} Tegningene var først klare 4. oktober 1943. I mellomtiden konsentrerte Matthias seg om å forbedre området i Hanford ved å bygge boliger, forbedre veiene, bygge en jernbane og bygge ut kapasiteten på el, vann og telefonlinjer.{{Sfn|Jones|1985|s=210}}

[[Fil:Hanford B-Reactor Area 1944.jpg|thumb|left|Luftfoto av Hanfords B-reaktor i juni 1944.]]

Akkurat som ved Oak Ridge oppstod de største problemene ved innkapslingen av uranstavene, som ble startet i Hanford i mars 1944. Disse ble pikket for å fjerne skitt og urenheter, dyppet i smeltet [[bronse]], [[Tinn (grunnstoff)|tinn]], [[silumin]], fylt i staver ved hjelp av hydrauliske presser og deretter lukket inne ved hjelp av [[buesveising]] i en argonatmosfære. Til slutt gjennomgikk de en rekke tester for å avsløre hull eller dårlige sveiser. Skuffende nok bestod de fleste stavene ikke testene i starten, noe som betød at man kun fikk laget en håndfull staver om dagen. Det skjedde imidlertid stadige fremskritt, og i juni 1944 hadde produksjonen vokst til et punkt hvor det så ut til at det var nok staver til at man kunne starte B-reaktoren som planlagt i august 1944.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=222–226}}

Arbeidet med B-reaktoren, som var den første av seks planlagte reaktorer på 250&nbsp;MW, ble startet opp 10. oktober 1943.{{Sfn|Thayer|1996|s=139}}  Reaktorene fikk bokstaver fra A–F, hvor B, D og F var de som skulle bygges først da det da ble størst avstand mellom reaktorene. De ble de eneste som ble bygget i forbindelse med Manhattanprosjektet.{{Sfn|Hanford Cultural and Historic Resources Program|2002|s=1.16}} Rundt 390&nbsp;tonn stål, {{formatnum:13300}}&nbsp;m³ betong, {{formatnum:50000}}&nbsp;betongblokker og {{formatnum:71000}}&nbsp;betongmurstein gikk med til byggingen av den 36&nbsp;m høye bygningen. Byggingen av selve reaktoren begynte i februar 1944.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=216–217}} Under oppsyn av Compton, Matthias, DuPonts [[Crawford Greenwalt]], [[Leona Woods]] og Fermi, som forøvrig satte inn den første staven, ble reaktoren startet 13. september 1944. I løpet av de neste dagene ble 838&nbsp;uranstaver ført inn og reaktoren ble kritisk. Kort tid etter midnatt 27. september begynte operatørene å fjerne kontrollstavene for å innlede produksjonen. I starten fungerte tilsynelatende alt slik det skulle, men rundt klokka tre begynte effekten å falle, og klokken halv syv på morgenen hadde reaktoren gått i stå. Kjølevannet ble undersøkt for å se om den var lekk eller om der fantes forurensing. Neste dag ble reaktoren startet opp igjen, bare for å igjen gå i stå.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=304–307}}{{Sfn|Jones|1985|s=220–223}}

Fermi kontaktet [[Chien-Shiung Wi]], som fant ut at årsaken til problemet var [[Nøytrongift|nøytronforgiftning]] fra [[xenon-135]], som har en halveringstid på 9,2&nbsp;timer.{{Sfn|Howes|Herzenberg|1999|s=45}} Fermi, Woods, [[Donald J. Hughes]] og [[John Archibald Wheeler]] beregnet deretter at xenon-135 absorberte {{formatnum:30000}}&nbsp;flere nøytroner enn uran.{{Sfn|Libby|1979|s=182–183}} Heldigvis hadde DuPont-ingeniøren George Graves avveket fra metallaboratoriets opprinnelige tegning, hvor reaktoren hadde {{formatnum:1500}}&nbsp;rør i en sirkel, og tilføyd ytterligere 504&nbsp;rør for å fylle ut hjørnene. Vitenskapsfolkene hadde opprinnelig betraktet disse ekstra rørene som bortkastet tid og penger, men Fermi innså at ved å fylle alle {{formatnum:2004}}&nbsp;rørene med uran, ville reaktoren komme opp på den nødvendige effekten og produsere plutonium effektivt.{{Sfn|Thayer|1996|s=10}} D-reaktoren ble startet opp 17. desember og F-reaktoren 25. februar 1945.{{Sfn|Thayer|1996|s=141}}

=== Separasjonsprosessen ===
[[Fil:Hanford Engineer Works.png|thumb|upright|Kart over anlegget i Hanford. Jernbaner omkranser anleggene nord og syd. Reaktorene er de tre røde kvadratene mot nord, langs Columbia-elven. Separasjonsanleggene er de to røde kvadratene i gruppen sør for reaktorene. Det nederste røde kvadratet er 300-området.]]
I mellomtiden vurderte kjemikerne problemet med hvordan plutonium kunne separeres fra uran når dets kjemiske egenskaper ikke var kjent. Mens de arbeidet med bittesmå mengder plutonium, som var til rådighet på metallaboratoriet i 1942, utviklet en annen gruppe under Charles M. Cooper en [[lantan]]-fluorid-prosess for separering av uran og plutonium. Denne ble bestemt utprøvd på forsøksanlegget. En annen separasjonsprosess – [[vismut]]fosfat-prosessen – ble senere utviklet av Seaborg og Stably G. Thomson.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=184–185}} Denne prosessen fungerte ved å få plutonium til å veksle mellom [[oksidasjonstall]]ene +4 og +6 i oppløsninger av [[vismut]][[fosfat]]. I den første tilstanden ble plutonium til bunnfall, mens det i den siste tilstanden forble i oppløsningen og de andre produktene ble bunnfall.{{Sfn|Hanford Cultural and Historic Resources Program|2002|s=2–4.15-2-4.18}}

Greenewalt foretrakk vismut-forsfat-prosessen fordi lantan-fluorid-prosessen var korroderende og den ble valgt til Hanford-anleggene.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=204–205}} Da X-10 begynte å produsere plutonium, ble forsøksanlegget satt på prøve. Den første andelen ga en effektivitet på 40 %, men i løpet av de neste månedene vokste effektiviteten til 90 %.{{Sfn|Jones|1985|s=209}}

I Hanford ble det i starten gitt høyeste prioritet til installasjoner i 300&nbsp;områder. Disse rommet bygninger til testmaterialer, forberederelse av uran og samling- og kalibreringsinstrumenter. En av bygningene rommet utstyr til innkapsling av uranstaver, mens en annen inneholdt den lille testreaktoren. Selv om det hadde fått høyeste prioritet, sakket arbeidet i 300-området etter på grunn av det enestående og komplekse forhold rundt områdets fasiliteter i krigstidens mangel på arbeidskraft og materialer.{{Sfn|Jones|1985|s=214–216}}

Tidlige planer inneholdt bygging av to separasjonsanlegg, et i hvert av områdene 200-West og 200-East. Dette ble senere skåret ned til to anlegg i 200-West – T- og U-anleggene – og et i 200-East – B-anlegget.{{Sfn|Jones|1985|s=212}} Hvert separasjonsanlegg bestod av fire bygninger med prosessceller eller «canyon» (kalt 221), en konsentrasjonsbygning (224), en renseanlegg (231) og et lager (213). En canyon var 240&nbsp;meter lang og 20&nbsp;meter bred. Hver bestod av 40&nbsp;celler som var 5,4×4×6&nbsp;m store.{{Sfn|Thayer|1996|s=11}}

Arbeidet på 221-T og 221-U begynte i januar 1944 og sto ferdige i henholdsvis september og desember samme år. 221-B fulgte i mars 1945. På grunn av det høye strålingsnivået måtte alt av arbeid i separasjonsanlegget foregå ved hjelp av fjernstyring og fjernsyn, noe som var helt nytt i 1943. Vedlikeholdet ble utført med hjelp av en kran i taket og spesielt utformet verktøy. 224-bygningen var mindre fordi de hadde mindre materialmengder å behandle, og det var mindre radioaktivt. 224-T og 224-U ble ferdige 8. oktober 1944, mens 224-B ble ferdig 10. februar 1945. Rensemetodene, som til slutt ble brukt i 231-W, var ikke kjent da byggingen startet 8. april, men fabrikken ble ferdig og metodene valgt ved årets slutt.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=219–222}} 5. februar 1945 overdro Matthias personlig den første forsendelsen på 80&nbsp;gram 95 % rent plutoniumnitrat til en kurer fra Los Alamos i Los Angeles.{{Sfn|Thayer|1996|s=141}}

=== Våpenutforming ===
[[Fil:Thin Man plutonium gun bomb casings.jpg|right|thumb|En rekke Thin Man-hylstre. Man kan se «Fat Man»-hylstre i bakgrunnen.]]
I 1943 ble utviklingsinnsatsen rettet mot en fisjonsbombe av kanontypen med plutonium, kalt [[Thin Man]]. Den innledende forskningen i plutoniumets egenskaper ble utført med plutonium-239 som var fremskaffet med syklotroner. Det var ekstremt rent, men kunne kun fremstilles i meget små mengder. Laboratoriet i Los Alamos fikk den første prøven av plutonium fra X-10-reaktoren i april 1944, og i løpet av få dager oppdaget Emilio Segrè et problem: plutoniumet fra reaktoren hadde et høyere innhold av plutonium-240, noe som resulterte i en opp til fem gagner høyere spontan fisjonsrate enn plutonium fra syklotronen.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=226–229}} Seaborg hadde i mars 1943 korrekt forutsagt at noe plutonium-239 ville oppta et nøytron og bli plutonium-240.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=250–252}}

Dette gjorde plutonium fra reaktorer ubrukelig til bruk i bomber av kanontypen. Plutonium-240 ville utløse kjedereaksjonen for raskt og føre til en for-detonasjon, som nok ville spre bombematerialet, men ikke utløse en egentlig atomeksplosjon. Det ble foreslått å lage en raskere kanon, men det viste seg at det ikke kunne la seg gjøre. Muligheten for å separere isotopene ble overveid, men avvist da det var enda vanskeligere å separere plutonium-240 fra plutonium-239 enn uran-235 fra uran-238.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=242–244}}

Arbeidet med en annen bombetype – en implosjonsbombe – ble påbegynt tidligere etter tilskyndelse fra fysikeren [[Seth Neddermeyer]]. Ved [[implosjon]] brukte man sprengstoff til å presse en kule av fissilt materiale, som ikke hadde en kritisk masse, sammen til en mindre kule med større tetthet. Når de spaltbare [[atom]]ene ble pakket tettere sammen, steg antallet nøytronkollisjoner og massen ble kritisk. Metallet skulle bevege seg svært kort, så den kritiske massen ble nådd raskere enn ved kanonmetoden.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=312–313}} Neddermeyers' undersøkelser av implosjonsmetoden i 1943 og 1944 viste seg lovende, men viste også at problemet ville være langt vanskeligere fra en teoretisk og ingeniørmessig synsvinkel enn kanonmetoden.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=129–130}} I september 1943 anførte [[John von Neumann]], som hadde erfaring med [[hulladning]]er som ble anvendt i panserbrytende granater, at ikke bare ville implosjonen minske faren for forsprengning, men den ville også bety en mer effektiv anvendelse av det spaltbare materialet.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=246}} Han foreslo at de ble brukt en rund ladning i stedet for en sylindrisk som den Neddermeyer arbeidet med.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=130–131}}

[[Fil:Implosion Nuclear weapon.svg|thumb|left|Atombombe av implosjonstypen.]]

I juli 1944 hadde Oppenheimer konkludert med at plutonium ikke kunne brukes i en bombe av kanontypen, og foretrakk i stedet en implosjonsbombe. Den fremskyndete innsatsen med å bygge en implosjonsbombe, som fikk kodenavnet «[[Fat Man]]», ble påbegynt i august 1944 da Oppenheimer gjennomførte en omfattende reorganisering av Los Alamos-laboratoriet slik at det kunne fokusere på implosjon.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=245–248}} To nye grupper ble dannet ved Los Alamos for å utvikle impolosjonsbomben – X-divisjonen (X for eksplosiver) under [[George Kistiakowsky]] og G-divisjonen (G for gadget) under Robert Bacher.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=311}}{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=245}} Det nye designet som von Neumann og T-divisjonen (T for teoretisk), og spesielt Rudolf Peierls hadde kommet med, brukte en linseformet sprengladning til å fokusere eksplosjonen til en kule ved hjelp av en blanding av langsomt og hurtigvirkende sprengstoff.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=294–296}}

Utformingen av linser som sprengte med nøyaktig riktig form og hastighet viste seg å være et langsomt, vanskelig og frustrerende arbeid.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=294–296}} Forskjellige sprengstoff ble prøvd før man valgte [[Heksotol|composition B]] rom raskt og [[baratol]] som langsomt sprengstoff.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=299}} Den endelige utformingen lignet en fotball med 20&nbsp;heksagonale og 12&nbsp;pentagonale linser som hver veide rundt 36&nbsp;kg. For å få eksplosjonen helt riktig, hadde man bruk for pålitelige og sikre elektriske detonatorer som det var to av til hver linse for å sikre påliteligheten.{{Sfn|Hansen|1995b|s=V-123}} Det ble derfor besluttet å bruke såkalte [[exploding-bridgewire-detonator]]er. En kontrakt på fremstillingen av disse ble gitt til [[Raytheon]].{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=301–307}} For å undersøke adferden av konvergerende [[Sjokkbølge|trykkbølger]] tenkte Serber ut [[RaLa-eksperiment]]et, som brukte den kortlevde [[Radionuklide|radioisotopen]] [[Lantan-isotoper|lantan-140]] – en kraftig kilde til [[gammastråling]] – i et [[ioniseringskammer]].{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=148–154}}

Innenfor sprengstoffene var det en 11&nbsp;cm tykke aluminiumsskyver som dannet en bløt overgang mellom det forholdsvis lavt komprimerte sprengstoffet og den 7,5&nbsp;cm tykke kappen av naturlig uran. Hovedoppgaven til denne skyveren var å holde den [[Kritisk masse|kritiske massen]] samlet så lenge som mulig. I tillegg skulle den også reflektere nøytroner tilbake i kjernen. Noe av det kunne også bli spaltet. For å forhindre en forsprengning ved at et nøytron trengte inn utenfra, var kappen dekket av et tynt lag med [[bor]].{{Sfn|Hansen|1995b|s=V-123}} En modulert nøytroninitiator av [[polonoium]]-[[beryllium]], kjent som et «[[sjøpiggsvin]]» (''urchin'') fordi formen lignet på et,{{Sfn|Hansen|1995a|s=I-298}} ble utviklet av {{Ikkerød|Monsanto Company}} til å sette i gang [[Nukleær kjedereaksjon|kjedereaksjonen]] på nøyaktig riktig tidspunkt.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=235}} Dette arbeidet med radioaktivt poloniums kjemi og metallurgi ble ledet av [[Charles Allen Thomas]] og ble kjent som [[Dayton-prosjektet]].{{Sfn|Gilbert|1969|s=3–4}} Utprøvingen krevde opp mot 500&nbsp;[[curie]]&nbsp;polonium per måned, noe Monsanto kunne levere.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=308–310}} Hele initiatoren ble bygget inn i et bombehylster av [[duraluminium]] for å beskytte mot prosjektiler og flak.{{Sfn|Hansen|1995b|s=V-123}}

[[Fil:Remote handling of a kilocurie source of radiolanthanum.jpg|thumb|Fjernstyring av en kilocurie-kilde av radiolantanum til et [[RaLa-eksperiment]] i Los Alamos.]]

Metallurgenes siste oppgave var å regne ut hvordan de skulle forme plutonium til en kule. Vanskelighetene ble tydelige da forsøk på å måle tettheten av plutonium ga inkonsistente resultater. I begynnelsen trodde man at det skyldtes forurensing av materialet, men det ble raskt klart at det fantes forskjellige [[allotropi|tilstandsformer]].{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=244–245}} Den sprø α-fasen, som stoffet opptrer i ved romtemperatur, endrer seg til en plastisk β-fase ved høyere temperaturer. Oppmerksomheten forflyttet seg derfor til den enda mer formbare δ-fasen, som normalt opptrer mellom 300–450&nbsp;°C. Det viste seg at det var stabilt ved romtemperatur hvis det ble legert med aluminium, men aluminium utstråler nøytroner når det blir bombardert med [[alfapartikkel|alfapartikler]], noe som ville økt problemet med forsprengning. Metallurgene fant da en [[plutonium-gallium-legering]] som stabiliserte δ-fasen og kunne varmepresses til den ønskede kuleformen. Da det viste seg at plutonium lett korroderte, ble kulen påført et lag av nikkel.{{Sfn|Baker|Hecker|Harbur|1983|s=144–145}}

Arbeidet viste seg å være farlig. Ved årets slutt hadde halvparten av de eksperimentelle kjemikerne og metallurger måttet fjernes fra arbeidet med plutonium da det oppstod uakseptable mengder av grunnstoffet i urinen deres.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=288}} En liten brann i Los Alamos i januar 1945 førte til frykt for at en brann i plutoniumlaboratoriet kunne forurense hele byen, og Groves ga tillatelse til oppføring av en ny fasilitet til plutoniumkjemi og metallurgi. Dette stedet ble siden kjent som DP-site (flyktningsenteret).{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=290}} Halvkulene til den første plutoniumkjernen ble fremstilt og levert 2. juli 1945. Ytterligere tre halvkuler fulgte 23. juli og ble levert tre dager senere.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=330–331}}

=== Trinity ===
{{Utdypende artikkel|Trinityprøvesprengningen}}
[[Fil:Trinity device readied.jpg|left|thumb|Sprengstoffene i «the gadget» ble heist opp i toppen av tårnet til den endelige samlingen.]]
Siden implosjonsbomben var et så komplisert våpen, ble det bestemt at selv om det betød tap av spaltbart materiale, var det nødvendig med en prøvesprengning. Groves godkjente testen under forutsetning av at det spaltbare materialet kunne samles inn igjen. Det var derfor tanken at bomben skulle være en fuser, men Oppenheimer valgte i stedet å foreta en ordentlig prøvesprengning. Denne fikk navnet «Trinity».{{Sfn|Jones|1985|s=465}}

I mars 1944 ble planleggingen av testen overlatt til [[Kenneth Bainbridge]], en fysikkprofessor fra [[Harvard University|Harvard]] som arbeidet under Kistiakovsky. Bainbridge valgte [[White Sands Missile Range|bombefeltet]] nær [[Holloman Air Force Base|Alamogordo Army Airfield]] som stedet hvor testen skulle foregå.{{Sfn|Hewlett|Anderson|1962|s=318–319}} Bainbridge arbeidet sammen med kaptein Samuel P. Davalos med etableringen av Trinity Base Camp og dens fasiliteter, som omfatter barakker, lagre, verksteder, en sprengstoffmaskin og en kommissær.{{Sfn|Jones|1985|s=478–481}}

Groves var ikke glad for utsikten til å skulle forklare en senatskomite at plutonium til en verdi av 1&nbsp;milliarder dollar hadde gått tapt, så det ble bygget en sylindrisk oppsamlingsbeholder med kodenavn «Jumbo» som skulle samle opp det radioaktive materiale i tilfelle prøvesprengningen gikk feil. Beholderen var 7,5&nbsp;m lang og 3,6&nbsp;bred, og ble fremstilt i dyre dommer av 217&nbsp;tonn jern og stål av {{Ikkerød|Babcock & Wilcox}} i Barberton i Ohio.

Beholderen ble fraktet i en spesiell jernbanevogn til et sidespor i Pope i New Mexico, hvorfra den ble transportert de siste 40&nbsp;km på en blokkvogn trukket av to traktorer.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=174–175}} Da den ankom, var tiltroen til implosjonsmetoden imidlertid tilstrekkelig høy og det var tilstrekkelig med plutonium til rådighet til at Oppenheimer besluttet å ikke bruke den. I stedet ble den plassert i toppen av et ståltårn, 725&nbsp;m fra eksplosjonsstedet som et grovt mål for hvor kraftig eksplosjon det var snakk om. Det endte med at Jumbo overlevde, men ikke tårnet, noe som bidro til at det ble spekulert i om Jumbo kunne ha holdt til en feilslått eksplosjon.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=365–367}}{{Sfn|Jones|1985|s=512}}

7. mai 1945 ble det gjennomført en sprengning for å kalibrere instrumentene. En plattform av tre ble ført opp 725&nbsp;m fra sprengningsstedet og fylt med 100&nbsp;tonn TNT pakket med radioaktivt materiale i form av radioaktiv uranstav fra Hanford. Denne ble løst opp og fylt på rør mellom sprengstoffet. Eksplosjonen ble iakttatt av Oppenheimer og Groves' nye nestkommanderende, brigadegeneral [[Thomas Farrell (general)|Thomas Farrell]]. Den forutgående testen ga data som viste seg å være av vital betydning for Trinityprøvesprengningen.{{Sfn|Jones|1985|s=512}}{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=360–362}}

Til den endelige prøvesprengningen ble våpenet, som hadde fått navnet «the gadget», heist opp i toppen av et 30&nbsp;m høyt ståltårn. Dette ble gjort fordi en detonasjon i denne høyden ville gi en bedre indikasjon på hvordan bomben ville oppføre seg når den ble sluppet fra et bombefly. Detonasjon i luften ville maksimere energien målet ble utsatt for og danne mindre [[radioaktivt nedfall]]. Bomben ble samlet under oppsyn av [[Norris Bradbury]]  i det nærliggende {{Ikkerød|McDonald Ranch House}} 13. juli og forsiktig heist opp i tårnet dagen etter.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=367–370}} Blant observatørene var Bush, Chadwick, Conant, Farrell, Fermi, Groves, Lawrence, Oppenheimer og Tolman. Klokken 05.30 om morgenen 16. juli ble «the gadget» detonert, og den hadde en styrke tilsvarende ca. 20&nbsp;kilotonn TNT. Den etterlot seg et 75&nbsp;m bredt krater med [[trinititt]] (radioaktivt glass) i ørkenen. Sjokkbølgen kunne merkes mer enn 160&nbsp;km unna og en [[soppsky]] nådde opp til 12&nbsp;km høyde. Smellet kunne høres helt til [[El Paso]] i [[Texas]], så Groves sendte ut en dekkhistorie om at et ammunisjonslager hadde gått i luften ved Alamogordo Field.{{Sfn|Hoddeson|Henriksen|Meade|Westfall|1993|s=372–374}}{{Sfn|Jones|1985|s=514–517}}