マンハッタン計画へのイギリスの貢献

1940 年 7 月、イギリスはアメリカに自国の科学研究へのアクセスを提供すると申し出ており、^{[ 14 ]}ティザード使節団のジョン・コッククロフトはアメリカの科学者たちにイギリスの進展について説明した。彼はアメリカのプロジェクトがイギリスのものより規模が小さく、それほど進んでいないことを発見した。^{[ 11 ]}科学交流の一環として、モード委員会の調査結果がアメリカに伝えられた。モード委員会のメンバーの 1 人であるオリファントは 1941 年 8 月下旬にアメリカに飛び、重要な情報がアメリカの重要な物理学者に届いていないことを発見した。彼はウラン委員会と会い、カリフォルニア州バークレーを訪れ、アーネスト O. ローレンスに説得力のある話をし、ローレンスは感銘を受けてバークレー放射線研究所でウランに関する独自の研究を開始した。ローレンスは今度はジェームズ B. コナント、アーサー H. コンプトン、ジョージ B. ペグラムに話をした。オリファントの任務は成功した。アメリカの主要な物理学者たちは原子爆弾の潜在的な威力に気づいた。^{[ 15 ] [ 16 ]}イギリスのデータを手に、科学研究開発局（OSRD）局長のヴァネヴァー・ブッシュは、 1941年10月9日にホワイトハウスで行われた会合でルーズベルト大統領とヘンリー・A・ウォレス副大統領に説明を行った。^{[ 17 ]}

イギリスとアメリカは核情報を交換したが、当初は協力しなかった。イギリス当局は、1941年8月にブッシュとコナントがイギリスとアメリカの共同プロジェクトを創設するという提案に返答しなかった。^{[ 18 ]} 1941年11月、OSRDのロンドン連絡事務所長フレデリック・L・ホブデは、アンダーソンとチャーウェル卿に協力と情報交換の問題を提起したが、彼らは表向きはアメリカの安全保障上の懸念から難色を示した。皮肉なことに、すでにソ連の原子スパイによって潜入されていたのはイギリスのプロジェクトだった。^{[ 19 ]}

しかし、英国には米国ほどの人材や資源がなく、チューブ・アロイズは初期の有望なスタートにもかかわらず、米国の同業他社に後れを取り、その規模に圧倒されてしまった。^{[ 20 ]}英国は研究開発に年間約43万ポンドを費やし、メトロポリタン・ヴィッカースは15万ポンド相当のウラン濃縮用ガス拡散装置を建設していたが、マンハッタン計画は研究開発に875万ポンドを費やし、1ポンドあたり4ドルの戦時固定レートで1億ポンド相当の建設契約を結んでいた。^{[ 21 ]} 1942年7月30日、アンダーソンは英国首相ウィンストン・チャーチルに次のように助言した。「我々は、先駆的な研究が衰退していく資産であり、それを迅速に活用しなければ追い抜かれてしまうという事実に向き合わなければならない。我々は今、合併に真に貢献できる立場にある。間もなく、我々にはほとんど、あるいは全く貢献できなくなるだろう。」^{[ 22 ]}  

その頃には、両国の立場は1941年とは逆転していた。^{[ 22 ]}アメリカは、イギリスが戦後商業上の利益を求めているのではないかと疑うようになり、^{[ 23 ]} 1942年9月23日にマンハッタン計画の指揮を引き継いだレスリー・R・グローブス・ジュニア准将は、[ 24 ]^{イギリスがレーダー}に課したのと同様の厳格な区分化政策でセキュリティを強化したいと考えていた。 ^{[ 25 ]}アメリカ当局は、アメリカはもはや外部の助けを必要としていないと判断した。ヘンリー・L・スティムソン陸軍長官は、アメリカが原爆開発の「90パーセント」を担っているのだから、「我々ができること以上のことは何も共有せずに、当面は協力する方が良い」と考えていた。^{[ 26 ]} 1942年12月、ルーズベルトは、たとえそれがアメリカの計画を遅らせることになっても、イギリスが戦争中に利用できる情報だけを流すことに同意した。^{[ 26 ]}報復として、イギリスはアメリカへの情報と科学者の派遣を停止し、アメリカはその後、すべての情報共有を停止した。^{[ 27 ]}

イギリスは、アメリカの支援なしに爆弾を製造する方法を検討した。兵器級ウランを1日あたり1キログラム（2.2ポンド）生産する気体拡散プラントの研究開発費は最大300万ポンド、戦時中のイギリス国内での建設費は最大5000万ポンドと見積もられた。プルトニウムを1日あたり1キログラム（2.2ポンド）生産する原子炉はカナダに建設する必要があり、建設には最大5年かかり、費用は500万ポンドと見積もられた。この計画には、原子炉に必要な重水を製造するための施設も必要で、その費用は500万ポンドから1000万ポンド、ウラン金属を製造するための施設は150万ポンドと見積もられた。このプロジェクトには、2万人の労働者（その多くは高度な技能を持つ）、50万トンの鉄鋼、50万キロワットの電力が必要になると見積もられていたため、圧倒的な優先順位が必要だった。他の戦時プロジェクトへの支障は避けられず、ヨーロッパでの戦争の結果に影響を与えるほど間に合う可能性は低かった。このプロジェクトに着手する前に、アメリカの協力を得るための別の努力をすべきだという意見で一致した。^{[ 28 ]}   

1943年3月までに、コナントはイギリスの支援がプロジェクトのいくつかの分野に有益であると判断した。特に、マンハッタン計画は、中性子の発見者であるジェームズ・チャドウィックや他の数人のイギリス人科学者からの支援によって、兵器設計の秘密を漏らすリスクを冒すだけの価値があるほどの恩恵を受けることができると考えた。^{[ 29 ]}ブッシュ、コナント、グローブスは、チャドウィックとパイエルスにロバート・オッペンハイマーと爆弾設計について話し合うことを望んでおり、ケロッグは依然としてガス拡散プラントの設計に関するイギリスの意見を求めていた。^{[ 30 ]}

チャーチルは1943年5月25日のワシントン会談でルーズベルトにこの件を取り上げ、ルーズベルトが求めていた安心感を与えてくれたと思ったが、その後の進展はなかった。ブッシュ、スティムソン、ウィリアム・バンディはロンドンのダウニング街10番地でチャーチル、チャーウェル、アンダーソンと会談した。彼らの誰も、ルーズベルトがすでに決定を下しており^{[ 31 ]} 、 1943年7月20日にブッシュに「チューブ合金に関する英国政府との全面的な意見交換を包括的な形で再開する」よう指示する手紙を送っていたことを知らなかった^{[ 32 ] 。}

スティムソンは、フランス侵攻の必要性についてイギリス側と一連の議論を終えたばかりで、あらゆる点でイギリス側と意見が合わないように見られることを嫌がり、両国間の良好な戦後関係の必要性について融和的な言葉で語った。一方、チャーチルは核技術の商業的利用への関心を否定した。^{[ 31 ]}チェルウェルは、イギリスが戦後協力に関心を持っている理由は商業的な懸念ではなく、戦後イギリスが核兵器を保有するためだと説明した。^{[ 33 ]}アンダーソンはその後、完全な交換協定の草案を作成し、チャーチルはそれを「より荘厳な言葉で」書き直した。^{[ 34 ]}ルーズベルトの決定の知らせは7月27日にロンドンに届き、アンダーソンは協定草案を持ってワシントンに派遣された。^{[ 35 ]}チャーチルとルーズベルトは、1943年8月19日のケベック会議で、後にケベック協定として知られることになる協定に署名した。^{[ 35 ] [ 36 ]}

ケベック協定は、米国、英国、カナダの取り組みを調整するために合同政策委員会を設立した。スティムソン、ブッシュ、コナントが合同政策委員会の米国側委員を務め、ジョン・ディル元帥とJJ・ルウェリン大佐が英国側委員、C・D・ハウがカナダ側委員を務めた。^{[ 37 ]}ルウェリンは1943年末に英国に帰国し、委員会にはロナルド・イアン・キャンベル卿が就任したが、キャンベル卿は1945年初頭に駐米英国大使のハリファックス卿に交代した。ディルは1944年11月にワシントンDCで死去し、英国統合参謀本部代表と合同政策委員会委員の両方の職をヘンリー・メイトランド・ウィルソン元帥が引き継いだ。^{[ 38 ]}

ケベック協定が署名される前から、エイカーズはすでにロンドンに電報を送り、チャドウィック、パイエルス、オリファント、フランシス・サイモンに北米へ直ちに出発するよう指示していた。彼らは協定が署名された8月19日に到着し、アメリカの科学者と話せることを期待していたが、それは叶わなかった。アメリカ当局がケベック協定の内容を知るまでには2週間かかった。^{[ 39 ]}その後2年間で、合同政策委員会はわずか8回しか会合を開かなかった。^{[ 38 ]}

最初の機会は、スティムソンが自分が議長であることを知った翌日の午後、1943年9月8日だった。最初の会議では、ヴィルヘルム・D・シュタイアー少将 が議長を務める技術小委員会が設立された。^{[ 39 ]}アメリカ側は、エイカーズがICI出身であることから技術小委員会に加わることを望まなかったため、ルウェリンはチャドウィックを指名した。ルウェリンはチャドウィックをマンハッタン計画の英国代表団の団長にも指名したかった。 ^{[ 40 ]}他のメンバーは、グローブスの科学顧問であるリチャード・C・トルマンと、カナダ国立研究評議会の会長であるC・J・マッケンジーだった。^{[ 39 ]}技術委員会は、決定が全会一致であれば、合同政策委員会に相談することなく行動できることで合意された。^{[ 41 ]}技術小委員会は9月10日に最初の会議を開催したが、交渉は長引いた。合同政策委員会は1943年12月に提案を承認したが、その時点で既に数名の英国人科学者が米国でマンハッタン計画に着手していた。^{[ 42 ] [ 43 ]}

シカゴのマンハッタン計画冶金研究所とモントリオール研究所との協力の問題が残っていた。1944年2月17日の合同政策委員会で、チャドウィックは、現在チョークリバー研究所として知られる場所に原子炉を建設するための資源を強く求めた。イギリスとカナダはこの計画の費用を支払うことに同意したが、アメリカは重水を供給する必要があった。当時、アメリカは供給契約により、ブリティッシュコロンビア州トレイルにあるコンソリデーテッド・マイニング・アンド・スメルティング社の大陸唯一の主要生産拠点を支配していた。^{[ 44 ] [ 45 ]}戦争に何の影響も及ぼさない可能性が高いことを考えると、特にコナントはこの提案に冷淡だったが、重水炉は大きな関心を集めていた。^{[ 45 ]}グローブスは、一定の制限付きで、この取り組みを支援し、必要な重水を供給する意思があった。モントリオール研究所は、アルゴンヌの研究用原子炉とオークリッジのX-10黒鉛炉からのデータにはアクセスできるが、ハンフォードサイトの生産用原子炉からのデータにはアクセスできない。また、プルトニウムに関する情報も提供されない。この取り決めは、1944年9月19日の合同政策委員会会議で正式に承認された。^{[ 46 ] [ 47 ]}カナダのZEEP （ゼロエネルギー実験炉）原子炉は、1945年9月5日に臨界に達した。 ^{[ 48 ]}

チャドウィックは、戦争中にイギリス独自のプロジェクトを行うという希望を捨て、マンハッタン計画へのイギリスの関与を全面的に支持した。^{[ 49 ]}チャーチルの後押しもあり、彼はグローブスからの支援要請がすべて受け入れられるよう尽力した。戦争が最終段階に入ると研究のペースは鈍化したが、これらの科学者は依然として非常に需要が高く、アンダーソン、チャーウェル、そしてチューブ合金を担当していた科学産業研究省の事務次官であるエドワード・アップルトン卿が、彼らが常に従事していた戦時プロジェクトから彼らを引き離す役目を担った。^{[ 50 ]}

1944年9月のハイドパーク協定は、商業協力と軍事協力の両方を戦後まで延長した。^{[ 51 ] [ 52 ]}ケベック協定は、相互の同意なしに他国に対して核兵器を使用しないことを規定した。1945年7月4日、ウィルソンは、日本に対する核兵器の使用は統合政策委員会の決定として記録されることに同意した。^{[ 53 ] [ 54 ]}

Tube Alloys 社はガス拡散技術で最大の進歩を遂げ、^{[ 55 ]} Chadwick 氏は当初、少なくともパイロットプラントはイギリスに建設されることを望んでいた。^{[ 56 ]}ガス拡散技術は、 1940 年にクラレンドン研究所でSimon 氏と 3 人の外国人、ハンガリー出身のNicholas Kurti 氏、ドイツ出身のHeinrich Kuhn氏、米国出身のHenry Arms氏によって考案された。 ^{[ 57 ]}試作ガス拡散装置、2 段モデル 2 台と 10 段モデル 2 台、^{[ 58 ]} Metropolitan-Vickers社が4 台のユニットに対して 15 万ポンドの費用をかけて製造した。 ^{[ 21 ]}後に 2 台の単段式装置が追加された。納入の遅れにより、単段式機械の実験は1943年6月まで開始されず、二段式機械の実験は1943年8月まで開始されませんでした。2台の10段式機械は1943年8月と11月に納入されましたが、この時点で、それらが製造された研究計画は事態の進展により遅れていました。^{[ 58 ]}

ケベック協定により、サイモンとパイエルスは、アメリカのガス拡散プラントの設計と建設を担当していたケレックス社、プラントを運営するユニオン・カーバイド・アンド・カーボン社、そしてマンハッタン計画の中心でこのプロセスの研究開発を担当していたコロンビア大学のハロルド・ユーリーの代替合金材料（SAM）研究所の代表者と会うことができた。この年の協力関係の喪失は、マンハッタン計画に大きな損失をもたらした。企業は厳しいスケジュールに縛られており、技術者たちは大きな変更を伴うイギリスの提案を取り入れることができなかった。また、2番目のプラントを建設することも不可能だった。それでも、アメリカ側は依然としてイギリスの支援を熱望しており、グローブスはガス拡散プロジェクトを支援するためにイギリスの使節団を派遣するよう要請した。その間、サイモンとパイエルスはケレックス社に配属された。^{[ 55 ]}

エイカーズと15人のイギリス人専門家からなるイギリスの調査団は1943年12月に到着した。これは危機的な時期だった。ノリス・アドラーバリアで深刻な問題が発生していた。ニッケル粉末と電着ニッケルメッシュ拡散バリアは、SAM研究所でアメリカ人化学者のエドワード・アドラーとイギリス人インテリアデザイナーのエドワード・ノリスによって開拓された。このバリアを継続するか、ケレックスが開発したイギリスの技術に基づく粉末ニッケルバリアに切り替えるかの決定を下す必要があった。この時点では、どちらも開発中だった。SAM研究所には気体拡散の研究に従事する人が700人おり、ケレックスには約900人がいた。イギリスの専門家は徹底的な調査を行い、ケレックスのバリアの方が優れていることに同意したが、間に合う可能性は低いと感じた。ケレックスの技術部長パーシバル・C・キース[ ^{59 ]は}これに反対し、自社はノリス・アドラーのバリアよりも早く準備して生産できると主張した。グローブスは、1944年1月5日に正式にケレックス障壁を採用する前に、イギリスの専門家の意見に耳を傾けた。^{[ 60 ] [ 55 ]}

アメリカ陸軍は、適切な種類のニッケル粉末を十分な量調達する責任を負った。^{[ 60 ]}この点で、イギリスは協力することができた。ニッケル粉末を製造していた唯一の会社は、ウェールズのクライダッハにあるモンド・ニッケル社だった。1945年6月末までに、同社はマンハッタン計画に5,000ロングトン（5,100トン）のニッケル粉末を供給した。これはイギリス政府が費用を負担し、逆レンドリース法に基づいてアメリカに供給された。^{[ 55 ]} 

アメリカ側は、K-25 プラントを 1945 年 6 月か 7 月までに本格稼働させる計画を立てていた。試作段階の稼働に 2 年を要したイギリスの専門家たちは、これを非常に楽観的だと考え、奇跡でも起こらない限り 1946 年末までにその段階に達することはまずないだろうと感じていた。この意見はアメリカ側の関係者の反感を買い、協力への熱意を冷ましたため、イギリスの調査団は 1944 年 1 月にイギリスに帰国した。イギリス調査団の報告書を手に、チャドウィックとオリファントはグローブスを説得して K-25 の濃縮目標を引き下げることができた。K-25 の生産物は電磁プラントに投入され、兵器級に濃縮されることになった。イギリス調査団の悲観的な予測にもかかわらず、K-25 は 1945 年 6 月には濃縮ウランを生産していた。^{[ 55 ]}

ミッションの残りのメンバーが去った後、パイエルス、クルティ、フックスはニューヨークに残り、ケレックスと共同研究を行った。 1944年3月にはトニー・スカイムとフランク・キートンが合流した。クルティは1944年4月にイギリスに戻り、キートンは9月に帰国した。^{[ 55 ]}パイエルスは1944年2月にロスアラモス研究所に移り、スカイムは7月に、フックスは8月に続いた。^{[ 61 ]}

1943 年 5 月 26 日、オリファントはアップルトンに手紙を書き、電磁同位体分離の問題を検討しており、ローレンスの方法よりも優れた方法を考案したと考えていると述べた。この方法は効率を 5 倍から 10 倍向上させ、英国でこのプロセスを使用するのに実用的になるだろう。彼の提案はエイカーズ、チャドウィック、パイエルス、サイモンによって検討され、彼らはそれが妥当であることに同意した。英国の科学者の大多数は気体拡散法を支持していたが、電磁分離は濃縮プロセスの最終段階として有用である可能性があり、気体プロセスによってすでに 50 パーセントまで濃縮されたウランを純粋なウラン 235 まで濃縮することができる。そのため、オリファントはレーダー プロジェクトから解放され、チューブ アロイズの研究に従事し、バーミンガム大学で彼の方法の実験を行った。^{[ 62 ] [ 63 ]}

オリファントは1943年9月18日にワシントンDCでグローブスとオッペンハイマーに会い、彼らはオリファントをロスアラモス研究所に誘おうとしたが、オリファントはローレンスの電磁プロジェクトを支援する方が役に立つと感じた。^{[ 64 ]}そこで、技術小委員会はオリファントと6人の助手をバークレーに行かせ、その後ロスアラモスに移るように指示した。^{[ 42 ]}オリファントは、自分とローレンスの設計が全く異なり、アメリカ側の設計は凍結されていることに気づいたが、^{[ 65 ]} 1942年にはすでにオリファントに電磁プロジェクトに参加してほしいと希望していたローレンスは、^{[ 66 ]}オリファントの協力を熱望していた。^{[ 67 ]}

オリファントは、海軍省で磁気機雷の研究をしていた同僚のオーストラリア人物理学者ハリー・マッセイと、空洞マグネトロンの研究で彼と協力したジェームズ・ステイヤーズとスタンリー・デュークの協力を得た。この最初のグループは、1943年11月にB-24リベレーター爆撃機でバークレーに向けて出発した。^{[ 64 ]}オリファントは、バークレーでは特に物理学者、化学者、エンジニアといった重要なスキルが不足していることに気づいた。^{[ 68 ]}彼は、オーストラリア科学産業研究評議会の長であるデイビッド・リベット卿に、エリック・バーホップをこのプロジェクトに参加させるために派遣するよう説得した。^{[ 68 ] [ 69 ]}彼の人員要請は受け入れられ、バークレーの英国使節団は35人に増えた。^{[ 70 ]}そのうちの2人、ロビン・ウィリアムズとジョージ・ペイジはニュージーランド人だった。^{[ 71 ] [ 72 ]}

英国使節団のメンバーは、電磁プロジェクトでいくつかの重要な役職を占めた。オリファントはローレンスの事実上の副官となり、ローレンスが不在のときはバークレー放射線研究所の責任者となった。^{[ 67 ]}電磁プロジェクトに対する彼の熱意はローレンスに匹敵するほどで、^{[ 65 ]}彼の関与は科学的な問題にとどまらず、電磁プラントを拡張するかどうかといった政策的な問題にまで及んだが、^{[ 67 ]}この点では成功しなかった。^{[ 73 ] [ 74 ]}英国の化学者たちは重要な貢献をしたが、特にハリー・エメレウスとフィリップ・バクスターは、ICIで研究マネージャーを務めていた化学者で、ウラン化学の支援要請に応じて1944年にテネシー州オークリッジのマンハッタン計画のクリントン工学工場に派遣され、総支配人の個人秘書となった。^{[ 67 ] [ 75 ]}グローブスにとって、彼が ICI の従業員であることは問題ではなかった。英国使節団は、バークレーとオークリッジのY-12電磁分離プラントの両方で、電磁プロジェクトへの完全なアクセス権を与えられた。英国使節団の一部はバークレーまたはオークリッジに数週間しか滞在しなかったが、ほとんどは終戦まで滞在した。^{[ 67 ]}オリファントは 1945 年 3 月に英国に戻り、^{[ 65 ]}バークレーの英国使節団の責任者の職をマッセイに引き継がせた。^{[ 76 ]}

1943年9月に協力が再開されたとき、グローブスとオッペンハイマーはロスアラモス研究所の存在をチャドウィック、パイエルス、オリファントに明らかにした。オッペンハイマーは3人全員にできるだけ早くロスアラモスに来るよう望んだが、オリファントはバークレーに行って電磁プロセスに取り組み、パイエルスはニューヨークに行って気体拡散プロセスに取り組むことになった。^{[ 77 ]}その後、チャドウィックに任務が回ってきた。グローブスが支持していた当初の構想は、イギリスの科学者たちがチャドウィックの下でグループとして働き、チャドウィックが彼らに仕事を委託するというものだった。しかし、これはすぐに却下され、イギリスの調査団が研究所に完全に統合されることになった。彼らはプルトニウム化学と冶金学を除いて、研究所のほとんどの部門で働いた。^{[ 78 ]}

最初に到着したのはオットー・フリッシュとアーネスト・ティタートンとその妻ペギーで、1943年12月13日にロスアラモスに到着した。ロスアラモスでフリッシュは臨界質量研究の研究を続け、ティタートンは高電圧発生器、X線発生器、タイマー、発射回路の電子回路を開発した。^{[ 61 ]}物理学と冶金学の訓練を受けた実験助手であるペギー・ティタートンは、ロスアラモスで技術職に就いていた数少ない女性の一人だった。^{[ 79 ]}チャドウィックは1944年1月12日に到着したが、^{[ 61 ]}数ヶ月滞在しただけでワシントンDCに戻った。^{[ 80 ]}

オッペンハイマーがハンス・ベーテを研究所の権威ある理論（T）部門の責任者に任命したとき、彼はエドワード・テラーの怒りを買い、テラーは自身のグループを与えられ、テラーの「スーパー」爆弾の調査を任され、最終的にはエンリコ・フェルミのF部門に配属された。オッペンハイマーはその後グローブスに手紙を書き、テラーの後任としてパイエルスをT部門に派遣するよう要請した。^{[ 81 ]}パイエルスは1944年2月8日にニューヨークから到着し、^{[ 61 ]}その後チャドウィックの後任としてロスアラモスの英国ミッションの責任者となった。^{[ 80 ]}エゴン・ブレッチャーはテラーのスーパーグループで働いており、アンソニー・フレンチも同様だったが、フレンチは後に「ロスアラモスに行ってからは、核分裂爆弾とは一切関わりがなかった」と回想している。^{[ 82 ]}英国調査団の4名がグループリーダーとなった。ブレッチャー（超実験）、フリッシュ（臨界集合体と核仕様）、パイエルス（爆縮流体力学）、ジョージ・プラゼック（複合兵器）である。^{[ 83 ]}

ニールス・ボーアと、父親の助手として働いていた物理学者の息子アーゲは、コンサルタントとして数回の訪問のうち最初の訪問として12月30日に到着した。ボーアと家族は占領下のデンマークからスウェーデンに逃れてきた。デ・ハビランド・モスキート爆撃機でイギリスに渡り、チューブ・アロイズ社に入社した。アメリカではオークリッジとロスアラモスを訪れることができ、^{[ 84 ]}かつての教え子たちと再会した。ボーアは若い科学者たちにとって批評家、促進者、そして模範となる存在だった。彼は重要な時期に到着し、彼の発案でいくつかの核分裂研究と実験が行われた。彼はウランタンパーの開発、変調中性子イニシエーターの設計と採用において重要な役割を果たした。彼の存在は士気を高め、研究所の運営を改善し、陸軍との関係を強化するのに役立った。^{[ 85 ]}

原子核物理学者は核分裂については知っていたが、従来の爆発の流体力学については知らなかった。そのため、この物理学の分野で重要な貢献をした2人がチームに加わった。1人目はジェームズ・タックで、彼の専門分野は装甲貫通用の対戦車兵器で使用される成形炸薬だった。プルトニウム爆弾に関して、ロスアラモスの科学者たちは爆縮の問題に取り組んでいた。^{[ 86 ]}タックは1944年4月にロスアラモスに派遣され、爆発レンズという斬新な概念を使用し、それが実用化された。タックはまた、セス・ネダーマイヤーと緊密に協力して爆弾のアーチン起爆装置を設計した。この研究はプルトニウム原子爆弾の成功に不可欠だった。イタリア系アメリカ人の科学者ブルーノ・ロッシは後に、タックの研究がなければプルトニウム爆弾は1945年8月に爆発しなかっただろうと述べている。^{[ 87 ]}もう一人は、この問題に取り組むために1か月後に到着した重要なコンサルタント、サー・ジェフリー・テイラーである。チャドウィックはロンドンに、ロスアラモスではテイラーの存在が非常に求められており、「誘拐以外の手段なら何でも正当化されるだろう」と伝えた。^{[ 88 ]}彼は派遣され、レイリー・テイラー不安定性に関する重要な洞察を提供した。^{[ 80 ]}爆発物に関する知識を持つ科学者の切実な必要性から、チャドウィックは海軍省からウィリアム・ペニーを、道路研究所からウィリアム・マーリーを解放させた。^{[ 89 ]}パイエルスとフックスは爆発レンズの流体力学に取り組んだ。^{[ 90 ]}ベテはフックスを「私の部門で最も価値のある人物の一人」であり「我々が擁した最高の理論物理学者の一人」だと考えていた。^{[ 91 ]}

ウィリアム・ペニーは核爆発の影響を評価する方法に取り組み、ドイツと日本への攻撃で最大の効果を得るために爆弾をどの高度で起爆すべきかについての論文を書いた。^{[ 92 ]}彼は、原子爆弾の標的となる日本の都市を選定するためにグローブスによって設立された標的委員会のメンバーを務め、^{[ 93 ]}テニアン島ではプロジェクト・アルバータの特別顧問を務めた。^{[ 94 ]}ウィルソンによって英国代表として派遣されたレナード・チェシャー大佐 とともに、観測機ビッグ・スティンクから長崎への原爆投下を目撃した。^{[ 95 ]}彼はまた、原爆による被害の程度を評価するために広島と長崎に派遣されたマンハッタン計画の戦後科学調査団の一員でもあった。^{[ 96 ]}

ベーテは次のように宣言した。

戦時中のロスアラモス計画の理論部門の活動にとって、英国使節団の協力は絶対に不可欠だった…異なる状況下で何が起こったかは断言できない。しかし、少なくとも、英国使節団のメンバーがいなければ、理論部門の活動ははるかに困難で、はるかに効果が低かっただろうし、その場合、我々の最終兵器の効率は著しく低下していた可能性も否定できない。^{[ 97 ]}

1945 年 12 月以降、英国使節団のメンバーは帰国し始めた。パイエルスは 1946 年 1 月に帰国した。オッペンハイマーの後任として研究所長に就任したノリス・ブラッドベリーの要請により、フックスは 1946 年 6 月 15 日まで滞在した。ロスアラモスから 3 人、英国から 5 人の 8 人の英国人科学者が、太平洋のビキニ環礁で行われた核実験であるクロスロード作戦に参加した。マクマホン法として知られる1946 年原子力法の成立により、すべての英国政府職員は帰国しなければならなかった。ティタートンは特別に許可され、1947 年 4 月 12 日まで滞在した。英国使節団は彼が帰国した時点で終了した。^{[ 98 ]}カーソン・マークはカナダ政府職員であったため、滞在した。^{[ 99 ]}彼はロスアラモスに留まり、1947年に理論部門の責任者となり、1973年に退職するまでその職を務めた。^{[ 100 ]}彼は1950年代にアメリカ合衆国の市民権を取得した。^{[ 101 ]}

合同開発信託は、1944年2月17日に合同政策委員会によって提案されました。信託宣言は、 1944年6月13日にチャーチルとルーズベルトによって署名されました。^{[ 102 ]}受託者は、1944年9月19日の合同政策委員会の会議で承認されました。米国の受託者は、議長に選出されたグローブス、地質学者のチャールズ・K・レイス、ジョージ・L・ハリソンでした。英国の受託者は、ワシントンDCの英国原材料使節団の責任者であるチャールズ・ハンブロ卿と、英国財務省のフランク・リーでした。カナダは、副大臣でありカナダ合同資源委員会のメンバーであるジョージ・C・ベイトマンによって代表されました。3つの政府はそれぞれ独自の原材料資源スタッフを抱えており、合同開発信託はそれらの取り組みを調整する手段でした。^{[ 103 ] [ 104 ]}

合同開発信託の役割は、マンハッタン計画に必要な鉱物資源を購入または管理し、3者間の競争を回避することであった。戦争が続く間、イギリスはウラン鉱石をほとんど必要としなかったが、戦争終結後に自国の核兵器計画に必要な十分な供給を確保することを切望していた。資金の半分は米国から、残りの半分は英国とカナダから拠出 されることになっていた。最初の1250万ドルは、通常の会計監査や監督の対象とならない米国財務長官ヘンリー・モーゲンソー・ジュニアの事務所の口座からグローブスに送金された。グローブスが1947年末に信託を辞任するまでに、彼はバンカーズ・トラスト で管理する口座に3750万ドルを預け入れた。その後、この口座から支払いが行われた。^{[ 105 ]}

イギリスは、ベルギー領コンゴにある世界最大のウラン鉱石産地であるシンコロブエ鉱山 の再開交渉で主導権を握った。この鉱山は水没して閉鎖されていたが、鉱山を所有するユニオン・ミニエール・デュ・オー・カタンガ社の株式の30%がイギリスの利害関係者によって支配されていたためである。ジョン・アンダーソン卿とジョン・ウィナント大使は、1944年5月にユニオン・ミニエール社の取締役エドガー・センジエとベルギー政府との間で、鉱山の再開と1,720ロングトン（1,750トン）の鉱石を1ポンドあたり1.45ドルで購入することで合意した。^{[ 106 ]}合同開発信託も、そこから鉱石を取得するためにスウェーデンの企業と交渉した。オリファントは1943年8月にロンドン駐在オーストラリア高等弁務官のスタンリー・ブルース卿にオーストラリアからのウラン供給について打診し、アンダーソンは1944年5月にオーストラリア首相ジョン・カーティンが英国を訪問した際に、ウラン鉱床が存在すると考えられるオーストラリアでの鉱物探査を開始するよう直接要請した。^{[ 107 ]}ウランに加えて、合同開発信託はブラジル、オランダ領東インド、スウェーデン、ポルトガルからトリウムの供給を確保した。 ^{[ 108 ] [ 109 ]}当時、ウランは希少鉱物と考えられており、より豊富なトリウムは、照射することで原子爆弾の製造に適したウランの別の同位体であるウラン233を生成できるため、代替品として考えられると考えられていた。^{[ 110 ] [ 111 ]} 

1943 年 12 月、グローブスはロバート R. ファーマンをイギリスに派遣し、マンハッタン計画のロンドン連絡事務所を設立して、科学情報をイギリス政府と調整させた。^{[ 112 ]}グローブスは、マンハッタン地区の保安活動責任者であるホレス K. カルバート大尉をロンドン連絡事務所の責任者に選び、副駐在武官の肩書きを与えた。彼はMI6ノルウェー支部の責任者であるエリックウェルシュ中佐とチューブ アロイズのマイケル ペリンと協力して活動した。 ^{[ 113 ]} 1944 年 11 月、グローブスとアンダーソンは、ペリン、ウェルシュ、カルバート、ファーマン、 R.V.ジョーンズからなる英米情報委員会を設立した。 ^{[ 114 ]}

グローブスとファーマンの要請により、ドイツの原子力計画に関する現地情報収集を行うため、 1944年4月4日にボリス・パッシュ中佐の指揮下でアルソス・ミッションが設立された。 ^{[ 115 ] [ 116 ] [ 117 ]}経験豊富なイギリスは対抗ミッションの設立を検討したが、最終的にはアルソス・ミッションにジュニア・パートナーとして参加することに同意した。^{[ 118 ] [ 119 ]} 1945年6月、ウェルシュは、アルソス・ミッションによって捕らえられたドイツの核物理学者たちが、強制収容所の犠牲者を利用して殺害したナチスの軍産複合体の一員であったため、アメリカ軍によって処刑される危険にさらされていると報告した。そこでジョーンズは、彼らをハンティンドンシャーにあるMI6と特殊作戦執行部（SOE）の訓練に使用されていたカントリーハウス、ファーム・ホールに移送する手配をした。この家には盗聴器が仕掛けられ、科学者たちの会話が録音された。^{[ 120 ]}