Parallèlement, depuis mars 1943, une équipe de savants sous la direction de Robert Oppenheimer se livre, à Los Alamos (dans le désert du Nouveau-Mexique, près de Santa Fé), à l'étude de l'architecture de la bombe elle-même. Il s'agissait en fait d'un immense village construit de toutes pièces par l'armée américaine au milieu du désert. Là travaillèrent des centaines de physiciens dont plus de 20 prix Nobel ou futurs prix Nobel, ainsi que quelque 2000 techniciens et chercheurs (dont 600 militaires). Ils œuvrèrent dans le plus grand secret (les enfants nés sur place n'ont d'ailleurs pas de lieu de naissance sur leur carte d'identité !), toujours dans l'urgence et le stress (ce qui devait, aux yeux de l'armée, les inciter à la production). Les relations ne furent pas toujours roses entre officiers et savants.

A noter que le général Groves pilotait le Projet depuis ses bureaux de New-York ; et que les pilotes chargés de lancer les bombes atomiques étaient entraînés à la base d'entraînement de Wendover, Utah

Le général Groves, à gauche, chef du Projet Manhattan, avec Robert Oppenheimer, qui dirigea les scientifiques de Los Alamos.

Los Alamos, une ville-laboratoire construite dans le désert pour fabriquer la bombe.

Phase n°3 : La bombe atomique

La capitulation allemande fut signée le 8 mai 1945. Mais celle-ci ne fit que ralentir l'espace d'une fête le Projet. Les scientifiques, encouragés par l'armée, continuèrent leurs recherches terminales : le projet Manhattan arriva à son terme en juillet 1945.

Son succès confirma les deux filières (uranium 235 et plutonium), comme dit plus haut. Les savants se trouvaient donc en possession de deux types de bombe. Effectivement, contrairement à l'idée reçue, il n'y eut pas une seule bombe atomique. Il y en eut deux: l'une fonctionnait grâce à l'uranium (celle qui sera larguée sur Hiroshima), l'autre grâce au plutonium (celle de Nagasaki, ainsi que Trinity - voir plus loin).

Les quantités de plutonium étaient supérieures à celles d'uranium. Il fut donc possible de construire deux engins au plutonium, et par conséquent de procéder à un essai : il s'agit de l'essai Trinity.

Grâce à ce cyclotron, les chercheurs de Berkeley, conduits par E. Lawrence (3ème à g.), produiront de l'uranium 235. Little Boy (à droite), qui pesait 5 t, a explosé par collision entre les deux charges d'uranium (en rouge); Fat Man (à gauche), par compression du plutonium placé au centre.

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