Investigación sobre explosivos de alto poder

Investigación sobre explosivos de alto poder
La primera prueba nuclear del Reino Unido, la Operación Huracán , en Australia el 3 de octubre de 1952
Tipo de proyecto	Despliegue de armas nucleares
País	Reino Unido
Primer Ministro(s)	Clemente Attlee y Winston Churchill
Personas clave	Señor Portal , William Penney , Christopher Hinton
Establecido	1945
Desestablecido	1953

High Explosive Research ( HER ) fue el proyecto británico para desarrollar bombas atómicas de forma independiente después de la Segunda Guerra Mundial. Esta decisión fue tomada por un subcomité del gabinete el 8 de enero de 1947, en respuesta a la aprensión de un retorno estadounidense al aislacionismo , los temores de que Gran Bretaña pudiera perder su estatus de gran potencia y las acciones de los Estados Unidos para retirarse unilateralmente del intercambio de tecnología nuclear según el Acuerdo de Quebec de 1943. La decisión se anunció públicamente en la Cámara de los Comunes el 12 de mayo de 1948.

HER era un proyecto civil, no militar. El personal se seleccionaba y se contrataba en la Administración Pública , y se le pagaban los salarios de la Administración Pública. Estaba dirigido por Lord Portal , como Controlador de Producción, Energía Atómica, en el Ministerio de Abastecimiento . Un Establecimiento de Investigación de Energía Atómica estaba ubicado en un antiguo aeródromo, Harwell , en Berkshire , bajo la dirección de John Cockcroft . El primer reactor nuclear del Reino Unido, un pequeño reactor de investigación conocido como GLEEP , entró en estado crítico en Harwell el 15 de agosto de 1947. El personal británico del Laboratorio de Montreal diseñó un reactor más grande, conocido como BEPO, que entró en estado crítico el 5 de julio de 1948. Aportaron experiencia y conocimientos que más tarde se emplearían en los reactores de producción más grandes.

Las instalaciones de producción se construyeron bajo la dirección de Christopher Hinton , quien estableció su sede en una antigua fábrica de artillería real en Risley , Lancashire . Estas incluían una planta de uranio metálico en Springfields , reactores nucleares y una planta de procesamiento de plutonio en Windscale , y una instalación de enriquecimiento de uranio por difusión gaseosa en Capenhurst , cerca de Chester . Los dos reactores de Windscale comenzaron a funcionar en octubre de 1950 y junio de 1951. La planta de difusión gaseosa en Capenhurst comenzó a producir uranio altamente enriquecido en 1954.

William Penney dirigió el diseño de bombas desde Fort Halstead . En 1951 su grupo de diseño se trasladó a un nuevo sitio en Aldermaston en Berkshire. La primera bomba atómica británica fue probada con éxito en la Operación Huracán , durante la cual fue detonada a bordo de la fragata HMS  Plym anclada frente a las islas Monte Bello en Australia el 3 de octubre de 1952. Gran Bretaña se convirtió así en el tercer país en probar armas nucleares, después de Estados Unidos y la Unión Soviética . El proyecto concluyó con la entrega de la primera de sus bombas atómicas Danubio Azul al Mando de Bombardeo en noviembre de 1953, pero las esperanzas británicas de una renovada Relación Especial nuclear con los Estados Unidos se vieron frustradas. La tecnología había sido reemplazada por el desarrollo estadounidense de la bomba de hidrógeno , que se probó por primera vez en noviembre de 1952, solo un mes después de la Operación Huracán. Gran Bretaña pasó a desarrollar sus propias bombas de hidrógeno , que probó por primera vez en 1957. Un año después, Estados Unidos y Gran Bretaña reanudaron la cooperación en armas nucleares .

El neutrón fue descubierto por James Chadwick en el Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge en febrero de 1932. ^[1] En abril de 1932, sus colegas de Cavendish John Cockcroft y Ernest Walton dividieron átomos de litio con protones acelerados . ^[2] Enrico Fermi y su equipo en Roma realizaron experimentos que implicaban el bombardeo de elementos por neutrones lentos, que producían elementos e isótopos más pesados . ^[3] Luego, en diciembre de 1938, Otto Hahn y Fritz Strassmann en el laboratorio de Hahn en Berlín-Dahlem bombardearon uranio con neutrones ralentizados, ^[4] y descubrieron que se había producido bario y, por lo tanto, que el núcleo de uranio se había dividido. ^[3] Hahn escribió a su colega Lise Meitner , quien, con su sobrino Otto Frisch , desarrolló una justificación teórica para el proceso, que publicaron en Nature en 1939. ^[5] Por analogía con la división de las células biológicas , llamaron al proceso " fisión ". ^[6]

El descubrimiento de la fisión planteó la posibilidad de que se pudiera crear una bomba atómica extremadamente poderosa. ^[7] El término ya era familiar para el público británico a través de los escritos de HG Wells , en su novela de 1913 The World Set Free . ^[8] George Paget Thomson , del Imperial College de Londres , y Mark Oliphant , un físico australiano de la Universidad de Birmingham , fueron encargados de llevar a cabo una serie de experimentos con uranio. En febrero de 1940, el equipo de Thomson no había logrado crear una reacción en cadena en uranio natural, y había decidido que no valía la pena seguir adelante; ^[9] pero en Birmingham, el equipo de Oliphant había llegado a una conclusión sorprendentemente diferente. Oliphant había delegado la tarea a dos científicos alemanes refugiados, Rudolf Peierls y Frisch, que no podían trabajar en los proyectos secretos de la universidad como el radar porque eran alienígenas enemigos y, por lo tanto, carecían de la autorización de seguridad necesaria. ^[10] Calcularon la masa crítica de una esfera metálica de uranio-235 puro , y encontraron que en lugar de toneladas, como todos habían supuesto, bastaría con tan sólo 1 a 10 kilogramos (2,2 a 22,0 lb), que explotarían con la potencia de miles de toneladas de dinamita. ^{[11] [12] [13]}

Oliphant llevó el memorando de Frisch-Peierls a Sir Henry Tizard , presidente del Comité Tizard , ^[14] y se creó el Comité MAUD para investigar más a fondo. ^[15] Dirigió un esfuerzo de investigación intensivo y, en julio de 1941, produjo dos informes exhaustivos que concluían que una bomba atómica no solo era técnicamente factible, sino que podría producirse antes de que terminara la guerra, quizás en tan solo dos años. El Comité recomendó por unanimidad continuar con el desarrollo de una bomba atómica como una cuestión de urgencia, aunque reconoció que los recursos necesarios podrían ser superiores a los disponibles para Gran Bretaña. ^{[16] [17]} Se creó una nueva dirección conocida por el nombre deliberadamente engañoso de Tube Alloys para coordinar este esfuerzo. Sir John Anderson , el Lord Presidente del Consejo , se convirtió en el ministro responsable, y Wallace Akers de Imperial Chemical Industries (ICI) fue nombrado director de Tube Alloys. ^[18]

En julio de 1940, Gran Bretaña había ofrecido dar a los Estados Unidos acceso a su investigación científica, ^[19] y Cockcroft, como parte de la Misión Tizard , informó a los científicos estadounidenses sobre los desarrollos británicos. ^[20] Descubrió que el proyecto estadounidense era más pequeño que el británico y no tan avanzado. ^[16] Los proyectos británico y estadounidense intercambiaron información, pero inicialmente no combinaron sus esfuerzos. Los funcionarios británicos no respondieron a una oferta estadounidense de agosto de 1941 para crear un proyecto combinado. ^[21] En noviembre de 1941, Frederick L. Hovde , el jefe de la oficina de enlace de Londres de la Oficina Estadounidense de Investigación y Desarrollo Científico (OSRD), planteó la cuestión de la cooperación y el intercambio de información con Anderson y Lord Cherwell , quienes objetaron, aparentemente por preocupaciones sobre la seguridad estadounidense. Irónicamente, era el proyecto británico el que ya había sido penetrado por espías atómicos para la Unión Soviética . ^[22]

El Reino Unido no tenía la mano de obra ni los recursos de los Estados Unidos y, a pesar de su comienzo temprano y prometedor, Tube Alloys se quedó atrás de su homólogo estadounidense y quedó eclipsado por él. ^[23] El 30 de julio de 1942, Anderson le advirtió al Primer Ministro, Winston Churchill , que: "Debemos afrontar el hecho de que... [nuestro] trabajo pionero... es un activo menguante y que, a menos que lo capitalicemos rápidamente, nos veremos superados. Ahora tenemos una contribución real que hacer a una 'fusión'. Pronto tendremos poco o nada". ^[24]

Los británicos consideraron producir una bomba atómica sin la ayuda estadounidense, pero el proyecto habría necesitado una prioridad abrumadora, el costo proyectado era asombroso, la interrupción de otros proyectos en tiempos de guerra era inevitable y era poco probable que estuviera listo a tiempo para afectar el resultado de la guerra en Europa . La respuesta unánime fue que antes de embarcarse en esto, se debía hacer otro esfuerzo para asegurar la cooperación estadounidense. ^[25] En la Conferencia del Cuadrante en agosto de 1943, Churchill y el presidente estadounidense, Franklin Roosevelt , firmaron el Acuerdo de Quebec , que fusionó los dos proyectos nacionales. ^[26] Sus términos dejaban en claro que Gran Bretaña era el socio menor en la Gran Alianza . Los británicos consideraron que el Acuerdo de Quebec era el mejor acuerdo que podían haber logrado en esas circunstancias, y las restricciones eran el precio que tenían que pagar para obtener la información técnica necesaria para un proyecto exitoso de armas nucleares de posguerra. ^[27] Margaret Gowing señaló que la "idea de la disuasión independiente ya estaba bien arraigada". ^[28]

El Acuerdo de Quebec estableció el Comité de Política Combinada y el Fondo de Desarrollo Combinado para coordinar sus esfuerzos. ^[29] El 19 de septiembre de 1944, el Hyde Park Aide-Mémoire extendió la cooperación comercial y militar al período de posguerra. ^[30] Una misión británica dirigida por Akers ayudó en el desarrollo de la tecnología de difusión gaseosa en los Laboratorios SAM en Nueva York. ^[31] Otra, dirigida por Oliphant, quien actuó como subdirector en el Laboratorio de Radiación de Berkeley , ayudó con el proceso de separación electromagnética . ^[32] Cockcroft se convirtió en el director del Laboratorio Anglo-Canadiense de Montreal . ^[33] La misión británica al Laboratorio de Los Álamos dirigida por James Chadwick , y más tarde Peierls, incluyó a científicos distinguidos como Geoffrey Taylor , James Tuck , Niels Bohr , William Penney , Frisch, Ernest Titterton y Klaus Fuchs , quien más tarde se reveló que era un espía soviético. ^{[34] [35]} Como jefe general de la Misión Británica, Chadwick forjó una asociación cercana y exitosa con el Brigadier General Leslie R. Groves , el director del Proyecto Manhattan. ^[36] Se aseguró de que la participación británica fuera completa y sincera. ^[37]

Con el fin de la guerra, la Relación Especial entre Gran Bretaña y Estados Unidos "se volvió mucho menos especial". ^[38] El gobierno británico había confiado en que Estados Unidos compartiría la tecnología nuclear, que consideraba un descubrimiento conjunto. ^[39] El 8 de agosto de 1945, el Primer Ministro, Clement Attlee , envió un mensaje al Presidente Harry Truman en el que se refería a ellos mismos como "jefes de los Gobiernos que tienen el control de esta gran fuerza". ^[39] Roosevelt había muerto el 12 de abril de 1945, y el Hyde Park Aide-Mémoire no era vinculante para las administraciones posteriores. ^[40] De hecho, la copia estadounidense se perdió físicamente temporalmente. Cuando el mariscal de campo Henry Maitland Wilson planteó el asunto en una reunión del Comité de Política Combinada en junio, no se pudo encontrar la copia estadounidense. ^[41] Los británicos enviaron al Secretario de Guerra , Henry L. Stimson, una fotocopia el 18 de julio de 1945. ^[40] Incluso entonces, Groves cuestionó la autenticidad del documento hasta que la copia estadounidense fue encontrada años después en los papeles del vicealmirante Wilson Brown Jr. , asistente naval de Roosevelt, aparentemente archivada incorrectamente por alguien que no sabía qué era Tube Alloys, y pensó que tenía algo que ver con armas navales. ^{[41] [42] [43]}

El 9 de noviembre de 1945, Attlee y el primer ministro de Canadá , Mackenzie King , fueron a Washington, DC, para conferenciar con Truman sobre la futura cooperación en armas nucleares y energía nuclear. ^{[44] [45]} Un Memorando de Intenciones que firmaron reemplazó el Acuerdo de Quebec. Hizo de Canadá un socio pleno; continuó el Comité de Política Combinada y el Fondo de Desarrollo Combinado; y redujo la obligación de obtener el consentimiento para el uso de armas nucleares a simplemente requerir una consulta. ^[46] Los tres líderes acordaron que habría una cooperación plena y efectiva en energía atómica, pero las esperanzas británicas de una reanudación de la cooperación en energía nuclear se vieron defraudadas. ^[47] Los estadounidenses pronto dejaron en claro que la cooperación se limitaba a la investigación científica básica. ^[48]

La siguiente reunión del Comité de Política Combinada, celebrada el 15 de abril de 1946, no produjo ningún acuerdo sobre la colaboración y dio lugar a un intercambio de cables entre Truman y Attlee. Truman envió un cable el 20 de abril en el que afirmaba que no consideraba que el comunicado que había firmado obligara a Estados Unidos a ayudar a Gran Bretaña a diseñar, construir y poner en funcionamiento una planta de energía atómica. ^[49] La aprobación de la Ley de Energía Atómica de 1946 (Ley McMahon) en agosto de 1946, que fue firmada por Truman el 1 de agosto de 1946 y entró en vigor a la medianoche del 1 de enero de 1947, ^[50] puso fin a la cooperación técnica. Su control de los "datos restringidos" impedía a los aliados de Estados Unidos recibir información alguna. ^[51] Esto se debió en parte al arresto por espionaje del físico británico Alan Nunn May , que había trabajado en el Laboratorio de Montreal, en febrero de 1946, mientras se debatía la legislación. ^[52] A los científicos británicos que aún trabajaban en Estados Unidos se les negó el acceso a los artículos que habían escrito apenas unos días antes. ^[53]

Attlee había creado un subcomité del gabinete , el Comité Gen 75 (conocido informalmente por Attlee como el "Comité de la Bomba Atómica"), ^[54] el 10 de agosto de 1945 para examinar la viabilidad de un programa de armas nucleares. ^[55] Para proporcionar asesoramiento técnico, Attlee creó un Comité Asesor sobre Energía Atómica, con Anderson como su presidente. Anderson era un miembro independiente del Parlamento por las Universidades Escocesas que se sentaba en el banco delantero de la oposición . Como presidente del Comité Asesor sobre Energía Atómica, Anderson tenía su propia oficina en la Oficina del Gabinete y los servicios de su secretaría. Acompañó a Attlee en su viaje de noviembre de 1945 a los Estados Unidos. ^[56] Un estudio del Almirantazgo  del 2 de septiembre de 1945 sobre "La influencia de la bomba atómica en la guerra" predijo que un enemigo podría construir 500 bombas durante diez años de paz, y advirtió que si el 10 por ciento del arsenal se utilizaba contra el Reino Unido, "de la noche a la mañana la base principal del Imperio Británico podría quedar ineficaz", ^[57] quedando suficiente para otras fuerzas británicas en todo el mundo. ^[57]

En octubre de 1945, el Comité Gen 75 consideró la cuestión de la responsabilidad ministerial sobre la energía atómica. El Secretario del Gabinete , Sir Edward Bridges , y el Comité Asesor sobre Energía Atómica recomendaron que se colocara dentro del Ministerio de Abastecimiento . El desarrollo de la energía atómica requeriría un enorme esfuerzo de construcción, que el Ministerio de Abastecimiento estaba mejor equipado para llevar a cabo. ^[58] La Dirección de Aleaciones para Tubos fue transferida del Departamento de Investigación Científica e Industrial al Ministerio de Abastecimiento a partir del 1 de noviembre de 1945. ^[59] Para coordinar el esfuerzo de energía atómica, se decidió nombrar un Controlador de Producción, Energía Atómica (CPAE). El Ministro de Abastecimiento , John Wilmot , sugirió al Mariscal de la Real Fuerza Aérea Lord Portal , el Jefe del Estado Mayor del Aire en tiempos de guerra . Portal se mostró reacio a aceptar el puesto, ya que sentía que carecía de experiencia administrativa fuera de la Real Fuerza Aérea , pero finalmente lo aceptó por un período de dos años, a partir de marzo de 1946. En este papel tenía acceso directo al Primer Ministro. ^[60] Portal dirigió el proyecto hasta 1951, cuando fue sucedido por Sir Frederick Morgan . ^[61] Estableció su sede en Shell Mex House en el Strand, Londres , donde había estado Tube Alloys durante la guerra. Se instalaron barreras de seguridad especiales para cerrar esta sección de las oficinas, lo que le dio al área el apodo de "la Jaula". ^{[62] [63]}

Con el nombramiento de Portal se consideró la posibilidad de dividir el comité de Anderson, que funcionaba como órgano asesor e interdepartamental. En agosto de 1946, se creó un nuevo comité permanente, el Comité Oficial de Energía Atómica, que asumió la función interdepartamental. En marzo de 1947, Roger Makins se convirtió en su presidente. El comité de Anderson perdió influencia y se disolvió cuando se fue a fines de 1947. ^[64] Durante la guerra, Christopher Hinton había sido enviado de ICI al Ministerio de Abastecimiento y se había convertido en Director General Adjunto de Fábricas de Llenado . Tenía previsto regresar a ICI a fines de 1945, pero aceptó supervisar el diseño, la construcción y el funcionamiento de las nuevas instalaciones con un salario muy inferior al ofrecido por ICI. Estableció su sede en una antigua Fábrica Real de Artillería en Risley en Lancashire el 4 de febrero de 1946. ^[65] Portal también creó un puesto de Contralor Adjunto (Política Técnica), para el que nombró a Michael Perrin . Esto creó malestar, ya que Perrin había sido subalterno de Hinton en ICI. Portal también creó un Comité Técnico para reemplazar al antiguo Comité Técnico de Aleaciones para Tubos. ^[66] Para darle una forma legal al control del Ministerio de Suministros sobre la energía atómica, se presentó un proyecto de ley en la Cámara de los Comunes el 1 de mayo de 1946 que se convirtió en ley como Ley de Energía Atómica de 1946 el 6 de noviembre de 1946. ^[67]

Durante la guerra, Chadwick, Cockcroft, Oliphant, Peierls, Harrie Massey y Herbert Skinner se habían reunido en Washington, DC, en noviembre de 1944, y elaboraron una propuesta para un establecimiento británico de investigación de energía atómica, que habían calculado que costaría alrededor de £ 1,5 millones. ^[68] El Comité de Aleaciones de Tubos respaldó su recomendación en abril de 1945, y Attlee anunció su creación en la Cámara de los Comunes el 29 de octubre de 1945, informando a la Cámara de que costaría alrededor de £ 1 millón para construir y £ 500.000 por año para operar. ^[59] Las opciones obvias para un director del nuevo establecimiento eran Chadwick y Cockcroft, y el primero instó a que se nombrara al segundo. Cockcroft aceptó, sujeto a una estipulación por escrito de que respondería únicamente ante el Ministro y su Secretario Permanente y, excepto cuando estuviera sujeto a requisitos de secreto militar, el establecimiento se gestionaría como una universidad, con libre intercambio de opiniones y publicación de artículos. ^[69] Su nombramiento se anunció en noviembre de 1945, aunque no abandonó Canadá hasta septiembre de 1946. ^[70] El Atomic Energy Research Establishment (AERE) no quedó bajo el control de Portal hasta enero de 1950. Un comité seleccionó un sitio para el AERE en la RAF Harwell , un aeródromo a unas 13 millas (21 km) al sur de Oxford . El aeródromo era moderno, con una pista larga, y el Ministerio del Aire se mostró reacio a liberarlo hasta que intervino el Primer Ministro. ^[71]

La responsabilidad del desarrollo de bombas atómicas no era competencia del Ministerio de Defensa . Una de las razones de ello fue que este organismo se creó recién en octubre de 1946, cuando Portal ya había sido nombrado CPAE. ^[72] Tizard se convirtió en el asesor científico jefe del Ministerio de Defensa en noviembre de 1946, ^[73] y en enero de 1947 también se convirtió en presidente del Comité de Política de Investigación de Defensa (DRPC), que se creó para asesorar al Ministro de Defensa y a los Jefes de Estado Mayor en cuestiones de política científica. ^[72] Tizard intentó obtener cierto control sobre la política de armas nucleares. El comité asesor de Anderson fue abolido a finales de 1947 y se establecieron dos nuevos comités en su lugar: el Comité de Energía Atómica (Investigación de Defensa) AE(DR), que dependía del DRPC y estaba presidido por Tizard; y el Comité de Energía Atómica (Revisión de la Producción), que respondía ante Portal. Pero Tizard no logró controlar la política de energía atómica. ^[74]

Un debate inicial entre los científicos fue si el material fisible para una bomba atómica debería ser uranio-235 o plutonio . Tube Alloys había realizado gran parte de la investigación pionera sobre difusión gaseosa para el enriquecimiento de uranio , y el equipo de Oliphant en Berkeley estaba bien familiarizado con el proceso electromagnético. El personal que había permanecido en Gran Bretaña estaba firmemente a favor del uranio-235; pero los científicos que habían trabajado en los Estados Unidos defendían el plutonio sobre la base de su mayor eficiencia como explosivo, a pesar del hecho de que no tenían ni la experiencia en el diseño de reactores nucleares para producirlo, ni el conocimiento necesario de la química del plutonio o la metalurgia para extraerlo. Sin embargo, el Laboratorio de Montreal había diseñado y estaba construyendo reactores piloto, y había llevado a cabo algunos trabajos para separar el plutonio del uranio. El Proyecto Manhattan había seguido ambas vías, y los científicos que habían trabajado en Los Álamos estaban al tanto de trabajos allí con núcleos compuestos que utilizaban ambos; Pero existía la preocupación de que Gran Bretaña no tuviera el dinero, los recursos o la mano de obra calificada para ello. Al final, todo se redujo a una cuestión económica: un reactor podía construirse a un coste más bajo que una planta de separación que produjera una cantidad equivalente de uranio enriquecido y hiciera un uso más eficiente del combustible de uranio. Un reactor y una planta de separación capaces de producir suficiente plutonio para quince bombas al año costaban alrededor de 20 millones de libras esterlinas. ^[75] La instalación fue aprobada por el comité Gen 75 el 18 de diciembre de 1945 "con la mayor urgencia e importancia". ^[76]

Unos meses después, Portal, que no había sido designado cuando se tomó esta decisión, empezó a tener dudas. Le llegó la noticia de que había problemas con los reactores de Hanford Site , que habían sido cerrados casi por completo debido a la enfermedad de Wigner . En una visita a los Estados Unidos en mayo de 1946, Groves aconsejó a Portal que no construyera un reactor. En ese momento, los científicos estaban interesados ​​en hacer un mejor uso del combustible de uranio mediante el reenriquecimiento de las barras de combustible gastado. Una planta de difusión gaseosa tenía un coste de entre 30 y 40 millones de libras esterlinas. El Comité Gen 75 consideró la propuesta en octubre de 1946. ^[77] Perrin, que estaba presente, recordó más tarde que:

La reunión estaba a punto de decidir en contra de la medida por razones de costo, cuando [Ernest] Bevin llegó tarde y dijo: "Tenemos que tener esta cosa. No me importa para mí, pero no quiero que el Secretario de Estado de los Estados Unidos hable a ningún otro Ministro de Asuntos Exteriores de este país como acabo de hablar con el Sr. Byrnes . Tenemos que tener esta cosa aquí, cueste lo que cueste... Tenemos que tener la maldita Union Jack ondeando encima de ella". ^{[55] [78]}

Penney se había unido al Laboratorio de Los Álamos en 1944, y había servido en el Comité de Objetivos que había seleccionado las ciudades a ser atacadas. Había estado en el avión de observación Big Stink durante el bombardeo de Nagasaki , y había hecho una evaluación de daños en el terreno después de la rendición de Japón. ^[79] Había regresado a Inglaterra en noviembre de 1945 con la intención de reanudar su carrera académica, pero fue abordado por CP Snow , uno de los Comisionados del Servicio Civil , y le pidió que se convirtiera en Superintendente Jefe de Investigación de Armamento (CSAR, pronunciado "César"), a cargo del Departamento de Investigación de Armamento (ARD) del Ministerio de Suministros en Fort Halstead en Kent. Su nombramiento como CSAR fue anunciado el 1 de enero de 1946, pero Groves le pidió que ayudara en las pruebas nucleares de la Operación Crossroads estadounidense en el atolón Bikini . Penney se fue a los Estados Unidos en marzo de 1946 y no regresó a Gran Bretaña hasta octubre de 1946. ^[80] Portal le pidió entonces que elaborara un plan para una Sección de Armas Atómicas dentro del Departamento de Investigación de Armamentos que diseñaría, desarrollaría y construiría bombas atómicas. En su informe del 1 de noviembre de 1946 a Portal, que tuvo que mecanografiar él mismo por razones de seguridad, Penney proporcionó un organigrama propuesto, detalló sus requisitos de personal y enumeró sus necesidades de alojamiento, que creía que podrían cumplirse en Fort Halstead, el Arsenal Real en Woolwich y Shoeburyness . ^{[81] [82]}

En julio de 1946, el Comité de Jefes de Estado Mayor consideró la cuestión de las armas nucleares y recomendó que Gran Bretaña las adquiriera. Esta recomendación fue aceptada por el Comité de Defensa del Gabinete el 22 de julio de 1946. ^[83] El Jefe del Estado Mayor del Aire, Lord Tedder , solicitó oficialmente una bomba atómica el 9 de agosto de 1946. ^{[84] [85]} Los Jefes de Estado Mayor estimaron que se necesitarían 200 bombas para 1957. ^[86] A pesar de esto, y de la investigación y construcción de instalaciones que ya habían sido aprobadas, todavía no había una decisión oficial para proceder con la fabricación de bombas atómicas. ^[87] Portal presentó su propuesta para hacerlo en la reunión del 8 de enero de 1947 del Comité Gen 163, otro comité ad hoc , que acordó proceder con el desarrollo de bombas atómicas. También respaldó la propuesta de Portal de poner a Penney a cargo del esfuerzo de desarrollo de la bomba, aunque Penney no fue informado de esta decisión hasta mayo. ^[88] Sobre la decisión, Margaret Gowing escribió:

La decisión británica de fabricar una bomba atómica había "surgido" de un conjunto de suposiciones generales. No había sido una respuesta a una amenaza militar inmediata, sino más bien algo fundamental y casi instintivo: la sensación de que Gran Bretaña debía poseer un arma tan decisiva para disuadir a un enemigo armado con armas atómicas, la sensación de que Gran Bretaña, como gran potencia , debía adquirir todas las armas nuevas importantes, la sensación de que las armas atómicas eran una manifestación de la superioridad científica y tecnológica de la que debía depender la fuerza de Gran Bretaña, tan deficiente si se la medía en términos de número de hombres. ^[89]

Esto representaba ideas políticas y estratégicas británicas profundamente arraigadas. ^[90] La guerra había dejado a Gran Bretaña empobrecida. Sus reservas de oro y dólares se habían agotado. Un tercio de sus barcos mercantes yacía ahora en el fondo del océano. Cerca de 250.000 casas habían sido destruidas y otros 3 millones habían resultado dañadas mientras que casi ninguna se había construido durante años. A principios de 1947, las fábricas suspendieron la producción por falta de carbón. Estados Unidos había terminado abruptamente el programa de Préstamo y Arriendo cuando terminó la guerra. En su lugar hubo un préstamo de 3.750 millones de dólares de Estados Unidos y un préstamo de 1.250 millones de dólares de Canadá, la mayoría de los cuales se habían gastado en agosto de 1947. ^[91] No obstante, seguía habiendo una creencia implacable de que el futuro sería como el pasado. ^[92] Bevin dijo a la Cámara de los Comunes el 16 de mayo de 1947 que:

El Gobierno de Su Majestad no acepta la opinión... de que hemos dejado de ser una gran potencia, ni la afirmación de que hemos dejado de desempeñar ese papel. Nos consideramos una de las potencias más vitales para la paz del mundo, y todavía tenemos un papel histórico que desempeñar. El hecho mismo de que hayamos luchado tan duramente por la libertad y pagado un precio tan alto justifica que mantengamos esa posición; y, de hecho, nos impone el deber de seguir manteniéndola. No conozco ninguna sugerencia, seriamente formulada, de que por un golpe repentino del destino, por así decirlo, hayamos dejado de ser una gran potencia de la noche a la mañana. ^[93]

En sus memorias de 1961, Attlee explicó su decisión:

En aquel momento, teníamos que tener presente que siempre existía la posibilidad de que [Estados Unidos] se retirara y volviera a aislacionista . Por lo tanto, la fabricación de una bomba atómica británica era esencial en esa etapa para nuestra defensa. Deben recordar que todo esto fue antes de la OTAN . La OTAN ha cambiado las cosas. Pero en ese momento, aunque estábamos haciendo todo lo posible para que los estadounidenses comprendieran las realidades de la situación europea -la situación mundial-, no podíamos estar seguros de tener éxito. Al final lo logramos. Pero no podíamos correr riesgos con la seguridad británica mientras tanto. ^[94]

La decisión fue anunciada públicamente en la Cámara de los Comunes el 12 de mayo de 1948 por el Ministro de Defensa , Albert Alexander , aunque en una respuesta indirecta a una pregunta preestablecida de George Jeger , un diputado del Partido Laborista . El aviso D No. 25 prohibía la publicación de detalles sobre el diseño, la construcción o la ubicación de las armas atómicas. ^{[95] [96]} El proyecto se ocultó bajo el nombre encubierto de "Investigación básica de alto explosivo". ^[97] "Básico" pronto se eliminó y se convirtió simplemente en "Investigación de alto explosivo" (HER). ^[98]

El uranio era el único combustible conocido para los reactores nucleares, por lo que asegurar un suministro adecuado era crucial para el programa británico de energía atómica. ^[99] Durante la guerra, Gran Bretaña tomó la iniciativa en la reapertura de la mina de uranio más rica del mundo, la mina Shinkolobwe en el Congo Belga , que había sido inundada y cerrada, ya que el 30 por ciento de las acciones de la Union Minière du Haut Katanga , la empresa propietaria de la mina, estaba controlada por intereses británicos. En mayo de 1944, Sir John Anderson y el embajador estadounidense John Winant negociaron un acuerdo con el gobierno belga en el exilio y Edgar Sengier , el director de la Union Minière, para que se reabriera la mina y se compraran 1.720 toneladas largas (1.750 t) de mineral a 1,45 dólares la libra. ^[100] Los líderes estadounidenses y británicos concluyeron que lo mejor para ellos era obtener el control de la mayor cantidad posible de depósitos de uranio del mundo. El 14 de junio de 1944 se creó el Fondo de Desarrollo Combinado para este propósito. ^[101] Estaba formado por tres miembros estadounidenses, dos británicos y uno canadiense, con un estadounidense, inicialmente Groves, como presidente. ^[102] Al final de la guerra, tenía el control del 97 por ciento del uranio del mundo y del 65 por ciento del torio . ^[103]

Durante la guerra, todo el uranio del Congo había ido a parar a los Estados Unidos, al igual que el capturado en Europa por la Misión Alsos , aunque parte de él pasó por manos británicas. ^[104] La producción total de la mina Shinkolobwe fue contratada al Combined Development Trust hasta 1956, pero en marzo de 1946 hubo temores de que la mina pudiera agotarse en 1947, lo que daría lugar a una grave escasez de uranio. ^[105] Después de algunas negociaciones, Groves y Chadwick acordaron una división de la producción de mineral de uranio, con todo hasta marzo de 1946 destinado a los Estados Unidos, y los suministros se compartirían equitativamente a partir de entonces. ^{[104] [105]} En la reunión del Comité de Política Combinada del 31 de julio de 1946, se ajustaron los acuerdos financieros. Anteriormente, los dos países habían dividido los costos por igual; de ahora en adelante, cada uno pagaría solo por lo que realmente recibiera. ^[104] Por lo tanto, Gran Bretaña pudo conseguir el uranio que necesitaba sin tener que superar la oferta de Estados Unidos, y lo pagó en libras esterlinas . Mientras tanto, debido a que el ajuste se aplicó retroactivamente al Día de la Victoria en Japón, recibió un reembolso por los suministros asignados a los Estados Unidos, aliviando así la escasez de dólares de Gran Bretaña. ^{[104] [106]}

A finales de 1946, Gran Bretaña había recibido 1.350 toneladas largas (1.370 t), y otras 500 fueron almacenadas para el Trust en Springfields , cerca de Preston en Lancashire. El mineral de uranio se almacenó en Gran Bretaña porque la Ley McMahon no permitía su exportación desde los Estados Unidos. Groves extendió el acuerdo hasta 1947, y otras 1.400 toneladas largas (1.400 t) fueron enviadas a Gran Bretaña, todas las cuales se agregaron a las reservas de Springfields. Su creciente tamaño fue la principal razón por la que los estadounidenses reabrieron las negociaciones que resultaron en el Modus Vivendi , ^[107] que permitió un intercambio limitado de información técnica entre los Estados Unidos, Gran Bretaña y Canadá. ^{[108] [109]} Bajo este acuerdo, todo el mineral del Congo de 1948 y 1949 fue enviado a los Estados Unidos. ^[107] El Trust pasó a llamarse Agencia de Desarrollo Combinado en enero de 1948. ^{[102] [110]}

La primera prueba de bomba atómica soviética en agosto de 1949 fue embarazosa para los británicos (que no habían esperado un arma atómica soviética hasta 1954) por haber sido derrotada, ^[111] pero para los estadounidenses fue otra razón para la cooperación. El acuerdo sobre materias primas debía expirar a finales de año. ^[112] Los estadounidenses ofrecieron poner bombas en los Estados Unidos a disposición de Gran Bretaña para su uso si los británicos aceptaban poner fin a su programa de bombas atómicas. Esta oferta fue rechazada con el argumento de que no era "compatible con nuestra condición de potencia de primera clase depender de otros para armas de esta importancia suprema". ^[113] En cambio, los británicos sugirieron que habría un intercambio completo de información atómica, ^[114] y a cambio de poner fin a la producción de bombas atómicas en Gran Bretaña, las bombas estadounidenses se almacenarían en Gran Bretaña bajo control británico. ^[113] Esto habría dado a Gran Bretaña armas nucleares mucho antes de su propia fecha objetivo de fines de 1952. La oposición de varios funcionarios clave, incluido Lewis Strauss de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos y los senadores Bourke B. Hickenlooper y Arthur Vandenberg , junto con las preocupaciones de seguridad suscitadas por el arresto el 2 de febrero de 1950 de Fuchs, que trabajaba en Harwell, como espía soviético, hizo que la propuesta fuera rechazada. ^[115]

En ese momento, la mayor parte de las 1.350 toneladas largas (1.370 t) asignadas originalmente a Gran Bretaña se habían agotado, y los estadounidenses aceptaron asignar 505 toneladas largas (513 t) de las reservas de Springfield. A Gran Bretaña se le asignaron otras 561 toneladas largas (570 t) en 1951, y 500 toneladas largas (510 t) en 1952. Debido al aumento de la producción y al descubrimiento y desarrollo de nuevas fuentes de uranio en Portugal, Sudáfrica y Australia, ^[116] hubo suficiente uranio para los programas de Estados Unidos, Gran Bretaña y Canadá, aunque Gran Bretaña tuvo que cancelar un reactor en 1949. ^[117]

Entre enero de 1946 y marzo de 1953, se gastaron 44 millones de libras en la construcción de instalaciones de armas nucleares. ^[118] El personal fue seleccionado y reclutado en el Servicio Civil , y se les pagaron los salarios del Servicio Civil. ^[119]

Durante la guerra, Chadwick había encargado a ICI la construcción de una pequeña planta para producir uranio. En 1947, estaba operativa y producía 3.000 libras (1.400 kg) por semana. Esto se utilizaría en BEPO, el reactor experimental construido en Harwell, pero la planta requería óxido de uranio como fuente de alimentación, y la exportación de este metal desde los Estados Unidos estaba prohibida por la Ley McMahon. Hinton y su personal en Risley construyeron una nueva planta de uranio en Springfields, en el sitio de una antigua planta de gas venenoso, ^[120] a un costo de £5,5 millones. El primer metal de uranio se produjo en octubre de 1948. ^[121]

El mineral de uranio se trituraba y se disolvía en ácidos. Se separaban las impurezas y se precipitaba el óxido de uranio. El radio se devolvía a Union Minière según el contrato con la empresa. A continuación, el óxido de uranio se purificaba. Se disolvía en ácido nítrico para producir nitrato de uranilo . A continuación, este se disolvía en éter , se extraía y se precipitaba mediante la adición de amoníaco, produciendo diuranato de amonio . El diuranato de amonio se calentaba en un horno y se reducía con hidrógeno y ácido fluorhídrico para producir tetrafluoruro de uranio . El calentamiento y la mezcla con calcio metálico lo reducían a uranio metálico, dejando fluoruro de calcio como escoria . A continuación, el uranio metálico se fundía en tochos . Estos se extruían en varillas y se sellaban en latas de aluminio . ^{[122] [123]}

El primer reactor nuclear del Reino Unido, un pequeño reactor de investigación de 100 kW conocido como GLEEP , entró en estado crítico en Harwell el 15 de agosto de 1947. ^[124] Estaba alimentado por 12 toneladas largas (12 t) de uranio metálico y 21 toneladas largas (21 t) de dióxido de uranio, y utilizaba 505 toneladas largas (513 t) de grafito nuclear como moderador de neutrones . ^[125] Esto estaba bien para algunos trabajos experimentales, pero la producción de isótopos radiactivos requería un reactor más potente de 6000 kW con un mayor flujo de neutrones . El personal británico del Laboratorio de Montreal había diseñado BEPO en 1945 y 1946; Risley manejó la ingeniería y la construcción. Las decisiones clave en el diseño del reactor son la selección del combustible, el moderador de neutrones y el refrigerante. Dado que el uranio enriquecido no estaba disponible, el único combustible disponible era el uranio natural. De manera similar, mientras que el Laboratorio de Montreal tenía experiencia en el diseño y construcción del reactor de agua pesada ZEEP en Canadá, no había agua pesada disponible en el Reino Unido, por lo que el grafito era la única opción para un moderador de neutrones. Eso dejaba la refrigeración, y para un reactor experimental, la refrigeración por aire era la opción obvia. El reactor resultante era, por tanto, bastante similar al reactor de grafito estadounidense X-10 . ^[126] BEPO, que entró en estado crítico el 5 de julio de 1948, utilizó 40 toneladas largas (41 t) de uranio metálico y 850 toneladas largas (860 t) de grafito, encapsulados en 600 toneladas largas (610 t) de acero y 3.000 toneladas largas (3.000 t) de hormigón. ^[127]

En el caso de los reactores de producción de plutonio, las mismas razones exigían el uso de combustible de uranio natural y grafito como moderador; pero en un principio se supuso que estarían refrigerados por agua, como los reactores estadounidenses de Hanford Site. ^[128] Un reactor refrigerado por agua del tamaño requerido requeriría unos 30.000 galones imperiales (140.000 L; 36.000 galones estadounidenses) de agua al día, preferiblemente muy pura para evitar la corrosión de las tuberías de metal. Además, existían preocupaciones sobre la seguridad. El agua absorbe neutrones, por lo que si hay una pérdida repentina de agua de refrigeración, esto dará como resultado un aumento del flujo de neutrones y de la temperatura del reactor, y posiblemente una fusión nuclear catastrófica . ^[129] Un evento de este tipo ocurrió en el desastre de Chernóbil en 1986. ^[130] La solución estadounidense fue ubicar la instalación en un lugar remoto, pero en las densamente pobladas Islas Británicas los únicos lugares de ese tipo estaban en el norte y el oeste de Escocia. ^[128] En abril de 1947, Hinton había convencido a Portal de las ventajas de un sistema refrigerado por gas. ^[128] El helio fue al principio la opción preferida como gas refrigerante, pero la principal fuente de este gas era Estados Unidos, y bajo la Ley McMahon, Estados Unidos no lo suministraría para la producción de armas nucleares, ^[131] por lo que, al final, se eligió la refrigeración por aire. ^[132]

Con la necesidad de un sitio remoto obviada, se decidió construir la instalación en la costa de Cumberland en una antigua Fábrica Real de Artillería, ROF Drigg . Esto pronto se cambió a un sitio más adecuado en la antigua ROF Sellafield cercana . Para evitar cualquier confusión con Springfields, el nombre se cambió a Windscale. ^[133] La construcción comenzó en septiembre de 1947. ^[134] El peligro del Efecto Wigner no se pasó por alto. Walter Zinn visitó Gran Bretaña en 1948 y proporcionó información crucial. Nuevos cálculos basados ​​​​en esto significaron que la disposición de los bloques de grafito, que ya estaban siendo mecanizados, tuvo que cambiarse. ^[135] Los dos reactores Windscale entraron en funcionamiento en octubre de 1950 y junio de 1951. ^[134] Debido a cálculos defectuosos en la etapa de diseño, los reactores no produjeron la salida esperada. ^[136] Como resultado, se tuvieron que tomar medidas extraordinarias para proporcionar a Penney un primer envío de plutonio en junio de 1952, y una cantidad suficiente para un núcleo antes de la fecha límite del 1 de agosto de 1952. Las mejoras en el diseño de la bomba finalmente significaron que podía arreglárselas con un 15 por ciento menos de plutonio. ^[137] A partir de 1953, los reactores Windscale pudieron utilizar uranio ligeramente enriquecido como combustible. ^[136] Fueron cerrados después del incendio de Windscale en octubre de 1957. ^[138]

En los reactores Windscale se irradiaban cartuchos de uranio para producir plutonio. Los cartuchos se empujaban a través del reactor y salían por el otro lado, donde caían en contenedores de acero sumergidos que se arrastraban hasta un estanque de enfriamiento profundo. Después de ser irradiados, cada cartucho contenía hasta 180 isótopos de 35 elementos químicos diferentes . Menos de la mitad del uno por ciento de la carga se habría convertido en plutonio, pero alrededor del 5 por ciento eran ahora productos de fisión radiactivos , y el resto era uranio ligeramente empobrecido. Después de estar almacenados bajo el agua durante 150 días, los isótopos de vida corta se habían desintegrado, dejando cantidades significativas de unos 20 isótopos radiactivos. Mediante manipulación remota , los cartuchos se colocaron en "ataúdes" revestidos de plomo y se transportaron a la planta de separación química. ^[139]

En Hanford, los estadounidenses habían utilizado un proceso de fosfato de bismuto para separar el plutonio del uranio. Esto era un desperdicio; se recuperaba el plutonio, pero el uranio quedaba en un estado del que no se podía recuperar fácilmente. ^[140] Un equipo del Laboratorio de Montreal investigó este problema y había ideado un nuevo proceso similar al utilizado con el uranio. Habían probado el proceso, que creían que podría emplearse a escala industrial, para extraer 20 mg de plutonio de una barra de combustible gastada de Hanford. Los cartuchos se disolvieron en ácido nítrico y se utilizó dibutil carbitol para eliminar el plutonio. ^[141]

Después de 1946, la única fuente de plutonio era el reactor NRX en Canadá, y las barras irradiadas de allí no llegaron a Gran Bretaña hasta mediados de 1948. Harwell tampoco habría podido manejarlas si lo hubieran hecho; no se construyó un laboratorio radiactivo "caliente" hasta 1949, aunque se puso en servicio un pequeño laboratorio caliente en 1948. Se estableció una planta piloto en los Laboratorios Chalk River , que funcionó hasta 1950. ^[142] A pesar de las preocupaciones sobre si el proceso funcionaría, numerosos cambios menores y problemas de construcción relacionados con el acero utilizado, la planta se completó según lo programado en abril de 1951. El primer material activo se introdujo en la planta el 25 de febrero de 1952. La planta funcionó bien durante doce años, superando sus objetivos de producción diseñados, y solo se desmanteló cuando se requirió una instalación más grande. El primer tocho de plutonio se fundió el 31 de marzo de 1952, pero era impuro y no podía usarse en una bomba. Fue necesario seguir trabajando en Harwell y Windscale para perfeccionar el proceso. ^[143]

La planta de difusión gaseosa fue la más complicada de todas desde el punto de vista de la ingeniería. ^{[144] El gas} de hexafluoruro de uranio se bombeaba en una cascada , volviéndose más rico en uranio-235 en cada etapa a medida que pasaba a través de una serie de membranas. Obtener el polvo de níquel utilizado por el Proyecto Manhattan no fue un problema, ya que provenía de una empresa británica. Una vez más, se eligió una Royal Ordnance Factory como el sitio, en este caso ROF Capenhurst en Capenhurst , cerca de Chester , que tenía la ventaja de estar a solo 25 millas (40 km) de Risley. ^[145] Una decisión fue que, en lugar de producir hexafluoruro de uranio utilizando flúor elemental, que era difícil y peligroso de transportar, se produjo en Springfields a partir de trifluoruro de cloro . Este proceso no se había probado y no funcionó correctamente, y cuando comenzó la producción en febrero de 1952, la planta de hexafluoruro no funcionó adecuadamente. Tuvo que ser rediseñada a un costo de £250.000. La planta de difusión gaseosa en Capenhurst, que costó £14 millones, comenzó a producir en 1953, ^[144] pero solo produjo uranio poco enriquecido, y no produjo uranio altamente enriquecido hasta 1954. Para 1957 era capaz de producir 125 kg de uranio altamente enriquecido por año. ^[146] Los diseños británicos en este momento usaban grandes cantidades de uranio enriquecido: 87 kg para Green Bamboo , 117 kg para Orange Herald . ^[147] A fines de 1961, habiendo producido entre 3,8 y 4,9 toneladas de uranio altamente enriquecido, se cambió a la producción de uranio poco enriquecido para energía nuclear civil. ^[146]

El personal clave reclutado para trabajar en Fort Halstead incluía a John Challens , quien comenzó el 1 de enero de 1948. ^[148] A mediados de 1948, quedó claro que la estimación inicial de Penney de que necesitaría 220 empleados estaba muy lejos de la realidad, y que necesitaría casi 500. Esto significaba no solo tomar personal de otros proyectos, sino descartar algunos por completo. ^[149] En octubre de 1948, Penney presentó una solicitud para desarrollar un sitio nuevo y separado para HER por razones de seguridad y economía. ^[150] Esto fue aprobado, pero tomó otros seis meses localizar un sitio adecuado. Se eligió una base aérea, RAF South Cerney en Gloucestershire , pero la RAF se negó a ceder el sitio. Luego se seleccionó una antigua base aérea, RAF Aldermaston . ^[151] Al mismo tiempo, se decidió separar HER del Armaments Research Establishment (ARE). Esto dio lugar a una dolorosa batalla burocrática por el personal como Challens, cuya experiencia era necesaria para la investigación tanto de armas nucleares como de misiles guiados . Al final, HER se quedó con 25 de los 30 miembros clave del personal que ARE necesitaba, incluido Challens. El sitio fue tomado el 1 de abril de 1950. Penney se convirtió en Superintendente Jefe de Investigación de Altos Explosivos (CSHER). ^[152] La primera etapa del trabajo en Aldermaston se completó en diciembre de 1951, pero el edificio de procesamiento de plutonio no se entregó hasta abril de 1952, el mes en el que debía llegar el primer plutonio de Windscale. En el pico de la construcción en 1953, más de 4.000 personas trabajaban en el sitio. ^[153]

La elección del plutonio para el componente fisible de la bomba significó que el equipo HER de Penney en Fort Halstead tuvo que diseñar un arma nuclear de tipo implosión . El Laboratorio de Los Álamos había resuelto el problema de hacer esto con lentes explosivas . La participación de varios científicos británicos proporcionó a HER una sólida base de experiencia sobre la que trabajar. El diseño británico se ceñiría lo más posible al del Fat Man estadounidense . Un cambio importante sería la sustitución de RDX , un producto de ARD, por la Composición B como componente explosivo rápido de las lentes; Baratol seguiría proporcionando el componente lento. ^[154] Esto fue manejado por los expertos en explosivos de Woolwich, quienes idearon los procesos de mecanizado y produjeron prototipos de las lentes y moldes. La producción fue manejada entonces por dos Royal Ordnance Factories. Las primeras lentes se entregaron en 1952, y había suficientes para dos juegos para los ensamblajes de la Operación Huracán . Woolwich proporcionó la supercarga, la carcasa esférica de explosivo que encierra el tamper . ^[155] Un equipo dirigido por Roy Pilgrim realizó pruebas de disparos de lentes explosivas en Foulness . ^[156] Para lograr detonaciones casi simultáneas de las lentes, los estadounidenses habían desarrollado el detonador de puente explosivo ; este tuvo que ser duplicado. ^[157] Ernest Mott y Cecil Bean los desarrollaron, mientras que Challens ideó los circuitos de disparo. ^[158]

El trabajo en el núcleo de plutonio tuvo que esperar hasta que Windscale entregara suficiente producto, lo que no ocurrió hasta finales de 1951. El apisonador de uranio resultó ser un desafío mayor para los metalúrgicos de lo previsto, debido a la escasez de máquinas herramienta y moldes, y la dificultad con el horno de vacío . Las primeras esferas se fundieron en diciembre de 1951, y aunque tenían una forma esférica de 0,75 milésimas (0,019  mm ), tenían algunos defectos de fundición y se temía que obstaculizaran el proceso de implosión. Los defectos se repararon y se prepararon dos piezas fundidas para la Operación Huracán. Los trabajos sobre química y metalurgia del plutonio se llevaron a cabo en Harwell, ya que el laboratorio de Aldermaston no se completó hasta mayo de 1952. El primer tocho de plutonio se fundió allí a partir de nitrato de plutonio de los Laboratorios Chalk River en 1951. Los metalúrgicos decidieron alear el plutonio con galio para estabilizarlo en el alótropo maleable de la fase δ . No pudieron confirmar que esto era práctico hasta que llegó el primer tocho de Harwell en 1951. El primer plutonio en Aldermaston se fundió en una atmósfera de argón en un crisol de sulfuro de cerio. ^[159]

El otro elemento radiactivo en uso era el polonio , que se utilizó en el iniciador . Era una de las partes del Proyecto Manhattan en la que la misión británica no había estado involucrada, y poco se sabía sobre su química y propiedades, excepto que tenía una vida media de 138 días. Un descubrimiento inquietante fue que las motas de polonio podían propulsarse a través del aire utilizando sus propias emisiones de partículas alfa . Los procedimientos de seguridad tuvieron que ser más estrictos. Se produjo en Windscale mediante la irradiación de bismuto . Se construyó allí una planta especial para extraerlo, pero no estuvo operativa hasta junio de 1952. El producto final fue de solo 500 curios (18.000 GBq) de polonio, menos de 1 mg. Recién estuvo disponible a tiempo para la Operación Huracán. ^[160]

Un pequeño equipo de la RAF que llegó a contar con diez hombres fue asignado para comunicarse con HER, bajo el mando del comandante de escuadrón John Rowlands . Él respondía ante un comité en el Ministerio del Aire, con el nombre en código "Herodes". Consideraron cómo se volarían las misiones de bombardeo atómico y prepararon cursos de capacitación y manuales sobre cómo se almacenaría, manipularía y mantendría el arma de producción, con el nombre en código Danubio Azul . ^[161] La carcasa balística de la bomba fue diseñada en Farnborough . ^[160] Rowlands fue responsable de un importante cambio de diseño. Por razones de seguridad, quería que el núcleo se insertara como un tapón mientras el bombardero estaba en vuelo. ^[162] Fuchs realizó cálculos de la física nuclear involucrada en Harwell en 1948, ^[159] y produjo un diseño alternativo que, aunque no se había probado, podía usarse. El nuevo diseño británico incorporaba un pozo levitado , en el que había un espacio de aire entre el manipulador de uranio y el núcleo de plutonio. Esto le dio tiempo a la explosión para ganar impulso, similar en principio a un martillo golpeando un clavo. ^[163]

En la decisión de desarrollar bombas atómicas estaba implícita la necesidad de probarlas. El sitio preferido fue el American Pacific Proving Grounds . Como alternativa, se consideraron sitios en Canadá y Australia. En septiembre de 1950, el Almirantazgo sugirió que las islas Monte Bello en Australia podrían ser adecuadas, por lo que Attlee envió una solicitud al Primer Ministro de Australia , Robert Menzies , para obtener permiso para enviar un grupo de reconocimiento para echar un vistazo a las islas. Menzies estuvo de acuerdo y, en noviembre de 1950, se envió a las islas un grupo de tres hombres encabezado por el vicemariscal del aire ED Davis. El gobierno australiano aceptó formalmente que se utilizaran las islas en mayo de 1951, y en diciembre de 1951 el nuevo gobierno británico bajo Winston Churchill confirmó la elección del sitio de prueba. ^[164] El 26 de febrero de 1952, Churchill anunció en la Cámara de los Comunes que la primera prueba de bomba atómica británica se realizaría en Australia antes de fin de año. ^[165]

Se reunió una pequeña flota para la Operación Huracán que incluía al portaaviones HMS  Campania , que sirvió como buque insignia, y los LST Narvik , Zeebrugge y Tracker , bajo el mando del contralmirante A. D. Torlesse . Leonard Tyte de Aldermaston fue designado director técnico. ^[166] Los conjuntos de bombas para la Operación Huracán se ensamblaron en Foulness y luego se llevaron a la fragata HMS  Plym el 5 de junio de 1952 para su transporte a Australia. ^[167] El Campania y el Plym tardaron ocho semanas en realizar el viaje, ya que navegaron alrededor del Cabo de Buena Esperanza para evitar atravesar el Canal de Suez , ^[166] ya que había disturbios en Egipto en ese momento. ^[168] Se llegó a las islas Monte Bello el 8 de agosto. ^[169] Se les unieron once barcos de la Marina Real Australiana , incluido el portaaviones HMAS  Sydney . ^[170] El núcleo de plutonio fue enviado por aire desde la base de la RAF Lyneham a Singapur en un avión Handley Page Hastings vía Chipre, Sharjah y Ceilán. Desde Singapur hicieron la última etapa de su viaje en un hidroavión Short Sunderland . ^[171] Penney llegó por aire el 22 de septiembre. ^[172]

La bomba fue detonada con éxito a bordo del Plym a las 09:29:24 del 3 de octubre de 1952, hora local (23:59:24 del 2 de octubre de 1952 UTC ). ^[173] La explosión se produjo a 2,7 metros (8 pies 10 pulgadas) por debajo de la línea de flotación y dejó un cráter en forma de platillo en el fondo marino de 6 metros (20 pies) de profundidad y 300 metros (980 pies) de ancho. ^[174] La producción se estimó en 25 kilotones de TNT (100 TJ). ^[175]

Un informe del Comité Tizard de julio de 1945 previó la llegada de cohetes de largo alcance y aviones sin piloto, pero no los imaginó como probables en un plazo de diez años, y por lo tanto instó al desarrollo de bombarderos a reacción de largo alcance . ^[176] En 1946, el bombardero de primera línea de la RAF era el Avro Lincoln , un desarrollo del Avro Lancaster de la época de la guerra . No tenía el alcance para alcanzar objetivos en la Unión Soviética, ni podía hacer frente a los interceptores de cazas a reacción. ^[177] El Requisito Operacional (OR229) exigía un bombardero a reacción de gran altitud con un alcance de 1.500 millas náuticas (2.800 km; 1.700 mi) que llevara una bomba atómica. El requisito del 9 de agosto de 1946 para una bomba atómica (OR1001) especificaba que no debía tener más de 24 pies (7,3 m) de largo o 5 pies (1,5 m) de diámetro, y no pesar más de 10.000 libras (4.500 kg). ^[176]

El OR229 fue aprobado por el Comité de Requisitos Operacionales el 17 de diciembre de 1946, y el Ministerio de Suministros envió cartas invitando a presentar ofertas el 8 de enero de 1947. Tres bombarderos resultaron del OR229: el Vickers Valiant , el Avro Vulcan y el Handley Page Victor , ^[176] conocidos como los bombarderos V. La alta prioridad otorgada al programa de la bomba atómica no fue compartida por el programa de bombarderos V. ^[178] Vickers recibió la primera orden de producción de 25 Valiants el 9 de febrero de 1951, y fueron entregados el 8 de febrero de 1955. El Vulcan y el Victor siguieron, entrando en servicio en 1956 y 1957 respectivamente. ^[179] Así, cuando las primeras bombas atómicas Danubio Azul fueron entregadas a la Escuela de Armamento del Mando de Bombardeo en la RAF Wittering el 7 y el 11 de noviembre de 1953, ^[180] la RAF no tenía bombarderos capaces de transportarlas. ^{[178] [181]} Penney señaló que "la RAF ha manejado aviones durante mucho tiempo y puede volar Valiants tan pronto como salen de la línea de producción. Pero la Royal Air Force aún no ha manejado armas atómicas, por lo tanto, debemos hacer llegar algunas bombas a la RAF lo antes posible, para que se pueda practicar y resolver por completo el manejo y el servicio". ^[182] Por el momento, el Reino Unido siguió dependiendo del paraguas nuclear estadounidense . ^[183]

El 5 de noviembre de 1953, los Estados Mayores del Aire y la Marina emitieron un Requerimiento Operacional (OR1127) para una bomba atómica más pequeña y ligera capaz de ser transportada por sus aviones English Electric Canberra , Gloster Javelin y Supermarine Scimitar . Aldermaston comenzó a trabajar en la nueva bomba, con nombre en código Red Beard , en 1954. Tenía un núcleo compuesto de uranio y plutonio y usaba lentes de aire para reducir sus dimensiones sin dejar de tener un rendimiento de 10 kilotones. De hecho, las versiones posteriores potenciadas tenían rendimientos de hasta 100 kilotones. Red Beard pesaba 1.650 libras (750 kg), aproximadamente una quinta parte de Blue Danube, tenía 12 pies y 10 pulgadas (3,91 m) de largo y 28 pulgadas (710 mm) de diámetro. Fue probado en las pruebas nucleares británicas de la Operación Buffalo en Maralinga en septiembre y octubre de 1956, pero varios problemas encontrados hicieron que las entregas de versiones de producción a la RAF y la Royal Navy no se produjeran hasta 1960. ^{[184] [185] [186]}

En 1951, Penney escribió que "la prueba discriminatoria para una potencia de primera clase es si ha fabricado una bomba atómica y nosotros tenemos que pasar la prueba o sufrir una grave pérdida de prestigio tanto dentro de este país como a nivel internacional". ^[187] Existía el temor de quedarse atrás y la esperanza de que Estados Unidos se sintiera lo suficientemente impresionado como para reanudar la Relación Especial. ^[187] La ​​prueba exitosa de una bomba atómica representó un logro tecnológico extraordinario. Gran Bretaña se convirtió en la tercera potencia nuclear del mundo. ^[188]

La investigación de alto explosivo logró su objetivo con una economía y eficiencia notables, pero el precio seguía siendo alto. ^[189] Entre 1946 y 1953, Risley gastó 72 millones de libras, Harwell casi 27 millones y la industria armamentística más de 9,5 millones. ^[190] En comparación, el gasto de defensa británico en 1948 fue de 600 millones de libras. ^[191] El HER representó el 11 por ciento del gasto del Ministerio de Suministros entre 1946 y 1953. ^[192] Tenía apoyo bipartidista y popular. ^[193] Dada la terrible situación financiera de Gran Bretaña, se pensó en reemplazar las fuerzas convencionales con bombas atómicas. Si bien ciertamente caras, podían ofrecer un poder destructivo extraordinario a un costo relativamente bajo. ^{[194] [195]} El concepto de disuasión comenzó a evolucionar, basado en experiencias que se remontaban a la Gran Guerra . ^[196] También hubo derivaciones tecnológicas. La posesión de reactores nucleares, de medios para producir combustibles nucleares y de un depósito de conocimientos científicos condujeron a la creación de una vasta industria de energía nuclear . ^[197]

Sin embargo, mientras Gran Bretaña luchaba por su independencia, al mismo tiempo buscaba la interdependencia en forma de una renovación de la Relación Especial con los Estados Unidos. Esto era más deseado que nunca, ya que otros países se recuperaban de la guerra y una vez más comenzaron a desafiar el estatus de Gran Bretaña. A pesar de lo exitoso que fue, la Investigación de Altos Explosivos se quedó corta en ambos aspectos. ^[198] La tecnología demostrada en Monte Bello en octubre de 1952 ya tenía siete años. El mes siguiente, Estados Unidos probó Ivy Mike , un dispositivo termonuclear . El gobierno británico ahora tendría que decidir si iniciar su propio programa de bomba de hidrógeno . Penney, por su parte, temía que esto probablemente resultara estar más allá de los recursos financieros de la economía británica devastada por la guerra. ^[195] El exitoso programa británico de la bomba de hidrógeno y un clima de relaciones internacionales favorable causado por la crisis del Sputnik llevaron a la modificación de la Ley de Energía Atómica de los Estados Unidos en 1958 y a la reanudación de la Relación Especial nuclear entre Estados Unidos y Gran Bretaña en virtud del Acuerdo de Defensa Mutua entre Estados Unidos y el Reino Unido de 1958. [ ^199]