Durante a Segunda Guerra Mundial, os Estados Unidos criaram um programa nuclear altamente secreto, dirigido pelo cientista Robert Oppenheimer. O objetivo era produzir a primeira bomba atômica.

A fissão nuclear havia sido descoberta em 10 de dezembro de 1938 pelos alemães Otto Hahn, Fritz Strassmann e Lise Meitner. O italiano Enrico Fermi foi uma das pessoas mais importantes no desenvolvimento teórico e experimental da bomba nuclear. Como sua esposa era judia, resolveu emigrar para os Estados Unidos para escapar das leis racistas impostas na Itália fascista de Benito Mussolini.

Fermi recebeu o Prêmio Nobel em 1938 por seu estudo da radioatividade artificial. Bombardeando urânio com nêutrons, ele criara novos elementos mais pesados. Fermi havia descoberto que, quando se colocava uma placa de parafina entre a fonte de nêutrons e o urânio, aumentava a radioatividade, pois crescia a chance de o nêutron ser absorvido pelo núcleo de urânio.
  

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Foto tomada 0,25 segundo após detonação inicial da primeira bomba nuclear

Em 1939, os físicos já sabiam que a "água pesada" agia como redutor de velocidade dos nêutrons, como a parafina. A água normal (leve) consiste de dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Na água pesada, dois isótopos de hidrogênio (deutério) se unem ao oxigênio. Água pesada é ainda hoje usada como moderador em reatores nucleares de urânio natural.

Bomba equivaleu a 18,6 mil toneladas de TNT

Em 1939, o húngaro Leo Szilard convenceu Albert Einstein, com quem havia trabalhado em 1919 em Berlim, a relatar ao presidente norte-americano Franklin Delano Roosevelt as pesquisas de armas atômicas feitas pelos alemães. Em consequência, foi criado o ultrassecreto programa Manhattan.

Deste projeto resultaria a primeira explosão de uma bomba nuclear na história, a 16 de julho de 1945, no Los Alamos National Laboratory, no Novo México. Essa bomba era composta de duas pequenas bolas de plutônio recobertas por níquel e em cujo centro havia um núcleo de berílio e urânio. Para acionar a bomba, havia explosivos e 32 detonadores. A primeira bomba atômica teve uma potência de 18,6 quilotons (um quiloton equivale a mil toneladas de TNT).

Uma torre de 30 metros de altura evaporou-se com a explosão, que abriu ainda uma cratera de 400 metros de diâmetro. Nas semanas seguintes, seguiram-se as construções das bombas Little Boy e Fat Man, que seriam jogadas contra Hiroshima e Nagasaki em 6 e 9 de agosto de 1945.