High Explosive Research: Perbedaan antara revisi

Proyek ini dikelola oleh pihak sipil alih-alih militer. Para pegawai direkrut melalui [[Layanan Sipil Yang Mulia|Dinas Sipil]] dan digaji oleh badan tersebut. Proyek ini dikepalai oleh [[Charles Portal]], Pengendali Produksi Tenaga Atom di [[Kementerian Pemasok]] Britania. [[Atomic Energy Research Establishment]] didirikan di sebuah bekas lapangan udara di [[Harwell, Oxfordshire|Harwell]], [[Oxfordshire]] di bawah kepemimpinan fisikawan [[John Cockroft]]. Reaktor nuklir pertama milik Britania, yaitu sebuah [[reaktor penelitian]] kecil dengan nama [[GLEEP]] mencapai [[massa kritis|titik kritis]] pada 15 Agustus 1947. Tim Britania di [[Laboratorium Montreal]], Kanada merancang sebuah reaktor yang lebih besar, dengan nama BEPO, yang mencapai titik kritis pada 5 Juli 1948. Dengan kedua reaktor penelitian ini, Britania mendapat ilmu dan pengalaman yang kelak akan berguna dalam reaktor-reaktor nuklir produksi sungguhan.

Reaktor dan fasilitas-fasilitas produksi dibangun di bawah kepemimpinan insinyur [[Christopher Hinton]], yang bermarkas di bekas pabrik amunisi kerajaan di Risley, [[Lancashire]]. Ini termasuk pembangunan pabrik logam [[uranium]] di [[Springfields]], dua reaktor nuklir dan sebuah pabrik pengolahan [[plutonium]] di [[Windscale]], serta fasilitas [[pengayaan uranium]] melalui [[difusi gas]] di [[Capenhurst]], dekat [[Chester]]. Dua reaktor yang dibangun di Windscale mulai beroperasi pada Oktober 1950 dan Juni 1951, sedangkan Capenhurst mulai menghasikan [[pengayaan uranium|uranium diperkaya]] pada 1954.

Selanjutnya, ilmuwan [[William Penney]] memimpin perancangan bom nuklir di [[Fort Halstead]]. Pada 1951, timnya berpindah ke lokasi baru di [[Aldermaston]], Berkshire. Hasilnya. Britania menguji coba bom atom pertamanya pada 3 Oktober 1952 dalam [[Operasi Hurricane]]. Dalam uji coba ini, sebuah bom atom diledakkan di dalam kapal [[fregat]] {{HMS|Plym|K271|6}} di lepas pantai [[Kepulauan Montebello]], Australia. Proyek ini diselesaikan dengan pengiriman bom atom [[Blue Danube (senjata nuklir)|Blue Danube]] kepada [[Angkatan Udara Britania Raya]] pada November 1953. Tak lama setelah Operasi Hurricane, Amerika Serikat mengembangkan teknologi [[bom hidrogen]] pada November 1952, yang jauh lebih kuat dibandingkan bom atom fisi biasa. Setelah itu, Britania pun mulai mengembangkan [[Program bom hidrogen Britania|bom hidrogennya sendiri]], dan berhasil melakukan uji coba bom hidrogen pertama pada 1957. Setelah itu, AS dan Britania melanjutkan kerja sama nuklir mereka dengan disetujuinya [[Perjanjian Pertahanan Bersama Amerika Serikat–Britania Raya 1958|Perjanjian Pertahanan Bersama]] kedua negara.

[[Berkas:British Political Personalities 1936-1945 HU59483.jpg|jmpl|ka|Sir [[John Anderson, 1st Viscount Waverley|John Anderson]], [[menteri]] yang bertanggung jawab atas proyek ''[[Tube Alloys|''Tube Alloys'']]''|alt=Potret lelaki duduk berpakaian resmi. ]]

Setelah berakhirnya Perang Dunia II, hubungat erat Britania dan AS yang dijuluki ''[[Hubungan Istimewa|Special Relationship]]'' ("Hubungan Istimewa") mulai merenggang.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|p=93}} Pemerintah Britania awalnya menganggap bahwa teknologi nuklir hasil Proyek Manhattan adalah penemuan bersama dan AS akan berbagi teknologi dengan Britania. Pada 8 Agustus 1945, Perdana Menteri [[Clement Attlee]] menyebut dirinya dan Presiden AS [[Harry Truman]] sebagai "kepala-kepala pemerintahan yang mengendalikan kekuatan hebat ini".{{sfn|Goldberg|1964|p=410}} PadahalKenyataannya, setelah meninggalnya Roosevelt pada 12 April 1945, pemerintah AS selanjutnya tidak terikat pada ''aide-mémoire'' September 1944.{{sfn|Paul|2000|pp=72–73}} Bahkan pada Juni 1945 saat Jenderal Besar Britania [[Henry Maitland Wilson]] menyebut isu ini dalam pertemuan Komite Kebijakan Gabungan, pihak AS tidak menemukan salinan ''aide-mémoire'' milik mereka.{{sfn|Hewlett|Anderson|1962|pp=457–458}} Ketika Britania mengirim sebuah fotokopi pada 18 Juli,{{sfn|Paul|2000|pp=72–73}} Groves mempertanyakan keabsahan dokumen tersebut, dan baru beberapa tahun berikutnya AS menemukan salinan milik mereka dalam arsip milik Laksamana Madya [[Wilson Brown, Jr.]], anggota staf militer Roosevelt dari pihak angkatan laut. Agaknya seseorang salah menyimpannya karena terkecoh dengan istilah ''Tube Alloys'' dan mengiranya terkait urusan angkatan laut.{{sfn|Hewlett|Anderson|1962|pp=457–458}}{{sfn|Nichols|1987|p=177}}{{sfn|Groves|1962|pp=401–402}}

Pada 10 Agustus 1945, Attlee membentuk sebuah subkomite dalam [[Kabinet Britania]] yang bernama [[Komite Gen 75]] (dijuluki "Komite Bom Atom" oleh Attlee){{sfn|Gowing|Arnold|1974a|p=21}} yang bertujuan menyelidiki kelayakan program senjata nuklir.{{sfn|Baylis|Stoddart|2015|p=32}} Attlee juga membentuk Komite Penasihat Mengenai Tenaga Atom di bawah pimpinan Sir John Anderson untuk memberikan masukan teknis. Anderson adalah seorang [[anggota parlemen]] [[Independen (politikus)|independen]] yang duduk di [[kabinet bayangan]] pihak oposisi. Sebagai ketua Komite Penasihat, Anderson diberi kantor sendiri di ''Cabinet Office''. Ia menemani Attlee dalam kunjungan ke AS pada November 1945.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=24–25}} Sebuah dokumen yang ditulis [[Kantor Angkatan Laut]] pada 2 September 1945 berjudul ''The Influence of the Atomic Bomb on War'' memprediksi bahwa sebuah negara musuh dapat membuat 500 bom selama sepuluh tahun masa damai,. danDokumen ini juga memperingatkan bahwa jika 10% saja digunakan terhadap Britania Raya, "dalam waktu semalaman pangkalan utama Imperium Britania akan dilumpuhkan",{{sfn|Baylis|1995|p=391}} sementara senjata yang tersisa akan cukup untuk menghadapi sisa kekuatan Britania di seluruh dunia.{{sfn|Baylis|1995|p=391}}

[[Berkas:John Douglas Cockcroft 1961.jpg|lurus|kiri|jmpl|[[John Douglas Cockcroft|John Cockroft]], kepala ''[[Atomic Energy Research Establishment|]]''Atomic Energy Research Establishment'']]]]

Saat perang masih berkecamuk, Chadwick, Cockroft, Oliphant, Peierls, [[Harrie Massey]], dan [[Herbert Skinner]] pernah bertemu di Washington, D.C. pada November 1944 dan menyusun sebuah proposal mengenai badan penelitian tenaga atom di Britania dengan perkiraan biaya £1,5 juta.{{sfn|Gowing|1964|p=350}} Komite ''Tube Alloys'' mendukung usulan ini pada April 1945. Attlee mengumumkan pendirian badan ini di Dewan Rakyat pada 29 Oktober dan menyebut badan ini membutuhkan £1 juta untuk pendirian serta £500 juta untuk biaya operasi per tahun.{{sfn|Goldberg|1964|p=417}} Chadwick dan Cockroft menjadi pilihan utama untuk diangkat sebagai direktur. Chadwick menyarankan Cockroftlahagar Cockroft yang diangkat. Cockroft setuju, tetapi meminta jaminan tertulis bahwa ia bertanggung jawab langsung kepada Menteri Pemasok dan [[sekretaris tetap]]nya, dan bahwa badan ini akan dijalankan layaknya sebuah universitas, dengan pertukaran gagasan yang bebas serta penerbitan [[Jurnal ilmiah|artikel ilmiah]], kecuali jika ada rahasia militer.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=38–39}} Pengangkatan Cockroft diumumkan pada November 1945, tetapi ia baru pulang dari Kanada pada September 1946.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=137–138}} ''[[Atomic Energy Research Establishment]]'' (AERE, "Badan Penelitian Tenaga Atom") segera dibentuk, tetapi baru berada di bawah wewenang Portal pada Januari 1950. Badan ini berlokasi di sebuah lapangan udara di [[Harwell, Oxfordshire|Harwell]], sekitar 21  km selatan [[Oxford]]. Lokasi ini adalah lapangan udara modern dengan landasan pacu yang panjang, dan Kementerian Udara pada awalnya enggan melepasnya hingga ada intervensi dari Perdana Menteri.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=40–43}}

Pada awalnya, terjadi perdebatan antara ilmuwan proyek ini mengenai pilihan bahan yang akan dibuat menjadi bom atom, yaitu antara isotop uranium-235 dan [[plutonium]]. Proyek ''Tube Alloys'' telah menghasilkan banyak penelitian awal tentang proses difusi gas untuk [[pengayaan uranium]], sementara kelompok pimpinan Oliphant di Berkeley telah banyak bekerja dengan proses elektromagnetik untuk tujuan yang sama. Karena itu, kebanyakan anggota proyek yang berada di Inggris selama perang mendukung pilihan uranium-235. Namun, para ilmuwan yang turut serta dalam Proyek Manhattan mendukung plutonium dengan alasan unsur tersebut lebih efisien sebagai bahan peledak. Kendala pilihan ini adalah tidak adanya keahlian merancang reaktor nuklir untuk memproduksi plutonium maupun tidak adanya pengetahuan yang cukup tentang ilmu kimia dan [[metalurgi]] yang diperlukan untuk memperoleh unsur tersebut dari alam. Faktor lain yang mendukung pilihan plutonium adalah bahwa Laboratorium Montreal pernah merancang dan sedang membangun reaktor perintis,. danLaboratorium ini juga telah mengerjakan beberapa hal yang terkait pemisahan plutonium dari uranium. Proyek Manhattan sendiri mengerjakan baik bom plutonium maupun uranium, dan para ilmuwan yang terlibat di Los Alamos tahu bahwa ada [[biji (senjata nuklir)|biji senjata]] komposit yang mencampurkan keduanya, tetapi mereka khawatir bahwa Britania tidak memiliki cukup uang, sumber daya, maupun keahlian untuk melakukan hal ini. Akhirnya, perdebatan ini diselesaikan dengan pertimbangan ekonomi. Reaktor penghasil plutonium dapat dibuat dengan lebih murah dibandingkan pabrik pengayaan uranium dengan hasil setara serta dapat menggunakan bahan mentah uranium dengan lebih efisien. Anggaran sebesar £20 juta disiapkan untuk membangun reaktor dan fasilitas pemisahan dengan produksi plutonium yang cukup untuk 15 bom per tahun.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=165–168}} Pembangunan fasilitas ini disetujui "dengan sangat mendesak dan penting" oleh Komite Gen 75 pada 18 Desember 1945.{{sfn|Wynn|1997|pp=11–12}}

Pada Juli 1946, Komite Kepala Staf Angkatan Bersenjata Britania membicarakan masalah senjata nuklir dan menyarankan agar Britania memilikinya. Saran ini diterima oleh Komite Pertahanan Kabinet pada 22 Juli 1946.{{sfn|Wynn|1997|pp=16–18}} Kepala Staf Angkatan Udara, [[Arthur Tedder, 1st Baron Tedder|Arthur Tedder]], secara resmi mengajukan permintaan bom atom pada 9 Agustus 1946.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|p=174}}{{sfn|Wynn|1997|pp=6, 18}} Para kepala staf memperkirakan bahwa 200 bom atom akan dibutuhkan menjelang 1957.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|p=216}} Walaupun demikian, dan meskipun penelitian dan pembangunan fasilitas telah disetujui, masih belum ada keputusan resmi untuk dimulainya pembuatan bom atom.{{sfn|Wynn|1997|p=18}} Portal melayangkan usulannya untuk melakukan hal ini pada pertemuan Komite Gen 164 (sebuah komite ''[[ad hoc]]'' dalam kabinet) yang setuju untuk memulai pengembangan bom atom. Pertemuan ini juga mendukung usul Portal untuk menyerahkan tanggung jawab ini kepada Penney, walaupun Penney baru akan diberitahu pada Mei.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=181–184}} [[Margaret Gowing]] menulis:

Pada saat itu, uranium mutlak dibutuhkan dalam reaktor sebagai [[bahan bakar nuklir]], dan bagi program nuklir Britania mengamankan sumber uranium adalah hal yang wajib.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=349–351}} Selama Perang Dunia II, Britania memimpin dibukanya kembali pertambangan uranium terbesar dunia, yaitu pertambangan [[Shinkolobwe]] di [[Kongo Belgia|Kongo yang dikuasai Belgia]], yang sebelumnya ditutup akibat banjir. Pihak Britania mengendalikan 30% saham [[Union Minière du Haut Katanga|Union Minière]], perusahaan yang menguasai Shinkolobwe. Pada Mei 1944, Sir John Anderson dan Duta Besar AS [[John Gilbert Winant|John Winant]] menegosiasikan perjanjian dengan [[Pemerintah Belgia di London]] dan direktur Union Minière [[Edgar Sengier]], untuk membuka kembali lokasi pertambangan ini dan membeli 1.750 ton bijih uranium seharga $1,45 per [[pon]].{{sfn|Hewlett|Anderson|1962|pp=285–288}} Para pemimpin AS dan Britania menganggap penting menguasai sebanyak mungkin cadangan uranium di seluruh dunia. Perwalian Pengembangan Gabungan didirikan pada 14 Juni 1944 untuk tujuan ini.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=393–395}} Perwalian ini beranggotakan 3 orang AS, 2 orang Britania, dan 1 orang Kanada, dengan Groves (dari AS) sebagai ketuanya.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=352–353}} Pada akhir Perang Dunia II, perwalian ini telah menguasai 97% uranium dan 65% [[torium]] dunia.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=356–357}}

Saat Perang Dunia II masih berkobar, Chadwick mengatur agar ICI membangun sebuah pabrik kecil untuk membuat logam uranium. Logam ini digunakan untuk sebuah reaktor eksperimen bernama "BEPO" di Harwell. Pada 1947, pabrik ini telah beroperasi dan memproduksi sekitar 1.400  kg per minggu. Namun, sejak AS memberlakukan McMahon Act, negara tersebut melarang ekspor [[uranium oksida]] yang dibutuhkan sebagai bahan mentah pabrik ICI ini. Akibatnya, Hinton dan pegawainya di Risley membuat pabrik logam uranium baru di Springfields, di lokasi bekas sebuah pabrik [[gas beracun]],{{sfn|Gowing|Arnold|1974b|pp=370–371}} dengan biaya ₤5,5 juta. Pabrik ini menghasilkan logam uranium pertama pada Oktober 1948.{{sfn|Gowing|Arnold|1974b|p=376}}

Reaktor nuklir pertama di Britania Raya, sebuah [[reaktor penelitian]] bernama "[[GLEEP]]", berhasil mencapai [[Massa kritis|titik kritis]] di Harwell pada 15 Agustus 1947.{{sfn|Atomic Energy Research Establishment|1952|p=15}} Bahan bakarnya adalah 12 ton logam uranium dan 21 ton uranium dioksida, dan menggunakan sekitar 500 ton [[grafit nuklir]] sebagai [[moderator neutron|moderator (pelambat) neutron]].{{sfn|Atomic Energy Research Establishment|1952|p=96}} Reaktor ini cukup memadai untuk penelitian, tetapi produksi isotop radioaktif membutuhkan reaktor lebih besar (berdaya 6.000  kW) dengan [[fluks neutron]] lebih tinggi. Britania sudah memiliki pengalaman yang relevan untuk perancangan reaktor baru ini: para pegawai Britania eks Laboratorium Montreal merancang BEPO pada 1945 dan 1946, dan Risley menangani pembangunan dan rekayasa tekniknya. Pertimbangan penting dalam merancang reaktor adalah pemilihan bahan bakar, moderator neutron, dan zat pendigin. Karena Britania belum memiliki uranium diperkaya, satu-satunya pilihan bahan bakar yang tersedia adalah uranium alamiah. Mengenai pilihan moderator neutron, walaupun pengalaman di Laboratorium Montreal melibatkan rancangan dan pembangunan [[reaktor air berat]] [[ZEEP]] di Kanada, [[air berat]] tidak tersedia di Britania, sehingga satu-satunya pilihan adalah grafit. Mengenai zat pendingin, karena reaktor yang dibangun hanyalah reaktor penelitian, pendingin udara adalah pilihan yang paling tepat. Reaktor yang akhirnya dirancang memiliki banyak kemiripan dengan [[Reaktor Grafit X-10]] milik AS.{{sfn|Gowing|Arnold|1974b|pp=379–380}} BEPO, yang mencapai titik kritis pada 5 Juli 1948, menggunakan ±40 ton logam uranium dan ±850 ton grafit yang dibungkus ±600 ton baja dan ±3.000 ton beton.{{sfn|Atomic Energy Research Establishment|1952|pp=100–105}}

Di Hanford milik AS, pemisahan ini dilakukan melalui [[proses bismut fosfat]]. Proses ini tidak begitu efisien karena setelah plutonium diperoleh, uranium yang tersisa berada dalam kondisi yang tidak mudah digunakan lagi.{{sfn|Jones|1985|p=592}} Sebuah tim di Laboratorium Montreal menyelidiki masalah ini, dan merancang proses baru untuk memperoleh plutonium. Tim ini percaya dapat menerapkan proses ini dalam skala industri untuk memperoleh 20  mg plutonium dari setiap batang bekas bahan bakar di Hanford. Paket-paket ini dilarutkan dalam asam nitrat dan senyawa dibutil karbitol digunakan untuk memisahkan plutonium.{{sfn|Gowing|Arnold|1974b|pp=405–406}}

Dari segi teknis, fasilitas difusi gas untuk memperkaya uranium adalah fasilitas nuklir yang paling rumit dalam proyek ini.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=440–441}} Gas [[uranium heksafluorida]] (UF₆) dipompa ke dalam sebuah [[proses bertingkat (teknik kimia)kaskade|proses bertingkat]], dan diperkaya dalam setiap tingkat dengan cara melewati serangkaian membran. Dalam Proyek Manhattan digunakan serbuk nikel dari sebuah perusahaan Britania, sehingga Britania dapat menggunakan sumber yang sama dengan mudah. Fasilitas difusi gas dibangun di sebuah bekas pabrik amunisi di [[Capenhurst]], dekat [[Chester]] dan hanya 40 &nbsp;km dari markas Hinton di Risley.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=430–433}} Produksi uranium heksafluorida di Springfields menggunakan [[klorin trifluorida]] (ClF₃) alih-alih menggunakan unsur [[fluor]] yang transportasinya cukup sulit dan berbahaya. Proses menggunakan klorin trifluorida ini masih belum teruji, dan pada awalnya tidak berjalan dengan baik. Saat produksi dimulai pada Februari 1952, fasilitas ini tidak bekerja dengan semestinya dan harus dirancang ulang dengan biaya £250.000. Akhirnya produksi fasilitas difusi gas di Capenhurst dimulai pada 1953 setelah mengabiskan £14 juta.{{sfn|Gowing|Arnold|1974a|pp=440–441}} Pada awalnya fasilitas ini hanya menghasilkan uranium diperkaya rendah, dan baru menghasilkan uranium [[Pengayaan uranium#Highly Enriched Uranium|diperkaya tinggi]] pada 1954. Pada 1957, fasilitas ini menghasilkan 125 &nbsp;kg uranium diperkaya tinggi per tahun.<ref name="Facilities" /> Rancangan bom Britania saat itu membutuhkan jumlah uranium diperkaya yang tinggi, misalnya 87 &nbsp;kg untuk [[Mentari Kuning (nuklir)|Green Bamboo]] dan 117 &nbsp;kg untuk [[Orange Herald]].<ref name="Testing">{{cite web|url=http://nuclearweaponarchive.org/Uk/UKTesting.html |title=Britain's Nuclear Weapons – British Nuclear Testing |publisher=Nuclear Weapon Archive |accessdate=23 Maret 2017}}</ref> Pada akhir 1961, fasilitas difusi gas Britania telah menghasilkan 3,8–4,9 ton uranium diperkaya tinggi, dan dialihfungsikan untuk menghasilkan uranium diperkaya rendah untuk bahan bakar pembangkit listrik sipil.<ref name="Facilities">{{cite web|url=http://nuclearweaponarchive.org/Uk/UKFacility.html |title=Britain's Nuclear Weapons – British Nuclear Facilities |publisher=Nuclear Weapon Archive |accessdate=23 Maret 2017}}</ref>

Pemilihan plutonium sebagai komponen fisi dalam rancangan bom berarti tim HER di Fort Halstead harus merancang bom atom jenis "implosi" atau ledakan ke dalam (''lihat gambar''). Laboratorium AS di Los Alamos membuatnya menggunakan [[lensa ledak]]. Keterlibatan beberapa ilmuwan Britania di Los Alamos memberikan HER dasar yang kuat untuk memulai pekerjaan ini. Rancangan Britania banyak mengikuti rancangan bom [[Fat Man]] yang dijatuhkan AS di Nagasaki. Perbedaan penting adalah penggunaan [[RDX]] (produk Britania sendiri) alih-alih [[Composition B]] sebagai komponen peledak cepat dalam lensa yang dibuat. [[Baratol]] tetap menjadi komponen peledak lambat seperti halnya dalam Fat Man.{{sfn|Cathcart|1995|pp=50–56}} Ahli bahan peledak di Woolwich bertugas merancang proses pencetakan dan membuat [[prototipe]] lensa beserta pencetaknya. Produksi dikerjakan oleh dua pabrik militer kerajaan. Produk lensa pertama selesai pada 1952, yang cukup untuk dua set yang dirakit untuk [[Operasi Hurricane]]. ''Supercharge'', atau bahan peledak berbentuk bola yang mengelingi pemantul neutron, dihasilkan oleh Woolwich.{{sfn|Gowing|Arnold|1974b|pp=457, 463}} Uji coba lensa ledak dilakukan di [[Pulau Foulness|Foulness]] oleh sebuah tim yang dipimpin Roy Pilgrim.{{sfn|Cathcart|1995|pp=78–79}} Untuk memastikan lensa-lensa meledak secara hampir bersamaan, tim Britania membuat [[detonator jembatan kawat meledak]] seperti dilakukan tim bom atom AS.{{sfn|Cathcart|1995|p=69}} Ernest Mott dan Cecil Bean merancang detonator ini, sementara Challens merancang rangkaian penyalanya.{{sfn|Gowing|Arnold|1974b|p=464}}

Pengerjaan bagian inti plutonium baru bisa dimulai ketika Windscale selesai membuat bahan yang cukup, yaitu pada akhir 1951. Pemantul neutron dari uranium ternyata lebih sulit dari yang diperkirakan, karena kurangnya alat pencetak, dan masalah dengan [[tanur vakum]] yang dipakai. Inti atau "bola" pertama berhasil dicetak pada Desember 1951. Namun, walaupun semuanya berbentuk bulat dengan ketepatan di bawah 0.02 &nbsp;mm, terdapat beberapa kecacatan yang dikhawatirkan dapat menganggumengganggu proses implosi. Kecacatan tersebut lalu diperbaiki dan dua rakitan dipersiapkan untuk Operasi Hurricane. Pekerjaan terkait kimia dan metalurgi plutonium dilakukan di Harwell, karena laboratorium di Aldermaston belum selesai sebelum Mei 1952. Batang plutonium pertama dicetak di Harwell menggunakan plutonium nitrat dari Laboratorium Chalk River pada 1951. Para ahli metalurgi memilih [[paduan logam|memadukan]] plutonium dengan [[galium]] untuk menstabilkannya dalam [[alotrop]] plutonium fase δ. Ketika batang plutonium pertama dikirim dari Harwell, barulah dapat dipastikan kalau paduan ini berfungsi. Plutonium yang pertama diproduksi di Aldermaston dicetak dalam atmosfer [[argon]] dalam [[:wikt:sangan|sangan]] serium sulfida.{{sfn|Gowing|Arnold|1974b|pp=466–468}}

Unsur radioaktif lain yang digunakan adalah [[polonium]], yang digunakan dalam inisiator neutron. Tim Britania dalam Proyek Manhattan tidak terlibat dalam bagian ini, dan mereka tidak banyak mengetahui sifat-sifat fisik dan kimianya. Mereka lalu menemukan bahwa butiran polonium dapat melompat sendiri di udara menggunakan emisi [[partikel alfa]]. Fenomena ini cukup mengkhawatirkan, dan menyebabkan ditingkatkannya prosedur keselamatan. Polonium ini diproduksi di Windscale dengan meradiasikan [[bismut]]. Sebuah pabrik khusus didirikan untuk melakukan ekstraksi polonium, yang baru beroperasi pada Juni 1952. Hasil akhirnya hanyalah 500 curie (18.000 [[becquerel]]) polonium, atau kurang dari 1 &nbsp;mg. Polonium ini baru tersedia saat mendekati waktu Operasi Hurricane.{{sfn|Gowing|Arnold|1974b|pp=469–470}}

Sebuah tim kecil RAF (yang akhirnya mencapai 10 orang) ditugaskan untuk berhubungan dengan HER, di bawah perintah [[Komandan Sayap]] [[John Rowlands (pegawai RAF)|John Rowlands]]. Ia bertanggung jawab kepada sebuah komite dalam Kementerian Udara, dengan nama kode "Herod". Tim ini mempertimbangkan cara penerbangan misi bom atom, dan menyiapkan kursus pelatihan dan buku panduan tentang cara menyimpan, menangani, dan merawat bom atom yang akan dibuat (bom ini diberi nama "[[Blue Danube (senjata nuklir)|Blue Danube]]").{{sfn|Gowing|Arnold|1974b|pp=460–461}} Selongsong bom dirancang di [[Farnborough, Hampshire|Farnborough]].{{sfn|Gowing|Arnold|1974b|pp=469–470}} Rowlands juga berperan memerintahkan sebuah perubahan penting dalam rancangan bom. Untuk alasan keamanan, ia meminta inti bom baru dipasang atau ditancapkan ketika pesawat sudah di udara.{{sfn|Cathcart|1995|pp=136–138}} Fuchs pernah melakukan perhitungan fisika nuklir di Harwell pada 1948,{{sfn|Gowing|Arnold|1974b|pp=466–468}} dan perhitungan ini dapat dipakai untuk sebuah rancangan alternatif yang dapat digunakan (tetapi belum teruji). Rancangan baru ini menggunakan "biji melayang", yang melibatkan rongga udara antara inti plutonium dan uranium di sekitarnya. Ini memberi waktu lebih bagi ledakan untuk meningkatkan momentumnya, mirip seperti palu yang memukul paku setelah bergerak dulu di udara.{{sfn|Cathcart|1995|pp=138–140}}

Laporan Komite Survei Ilmiah Pertahanan Udara pada Juli 1945 meramalkan ditemukannya roket jarak jauh dan pesawat tanpa awak, tetapi menganggap penemuan tersebut kurang mungkin terjadi dalam sepuluh tahun berikutnya, sehingga menyarankan pengembangan [[pesawat pengebom]] jarak jauh.{{sfn|Wynn|1997|pp=43–47}} Pada 1946, pengebom lini depan RAF adalah [[Avro Lincoln]], yang merupakan kelanjutan dari [[Avro Lancaster]] dari masa Perang Dunia II. Jangkauan pengebom ini tidak cukup jauh (tidak mampu mencapai Uni Soviet) dan tidak dapat menghadapi sergapan [[pesawat pemburu]].{{sfn|Goldberg|1964|pp=603–604}} Persyaratan operasi OR229 dari Kementerian Udara menggariskan perlunya pesawat pengebom jet berketinggian atas, dengan jangkauan 1.500 mil laut (2.800 &nbsp;km), dan berkemampuan membawa bom atom. Pada 9 Agustus 1946, persyaratan untuk bom atom (OR1001) mensyaratkan panjang di bawah 24 kaki (7,3 m), diameter di bawah 5 kaki (1,5 m) dan berat di bawah 10.000 pon (± 4.500 &nbsp;kg).{{sfn|Wynn|1997|pp=43–47}}

Pada 5 November 1953, Staf Angkatan Udara dan Laut mengeluarkan OR1127, menguraikan spesifikasi bom atom yang lebih kecil dan ringan untuk dibawa pesawat-pesawat yang lebih kecil seperti [[English Electric Canberra]], [[Gloster Javelin]], dan [[Supermarine Scimitar]]. Aldermaston mulai mengembangkan bom baru ini pada 1954, dengan kode "[[Red Beard]]". Bom ini memiliki inti campuran uranium-plutonium, dan menggunakan lensa ledak udara demi memperkecil ukurannya dan mempertahankan daya ledak sekurangnya 10 kiloton. Versi [[senjata fisi berpenggalak|berpenggalak]] yang dibuat kemudian bahkan mampu mencapai daya ledak 100 kiloton. Red Beard berbobot 750 &nbsp;kg, sekitar seperlima dari Blue Danube, dan panjang 3,91 m serta diameter 71 &nbsp;cm. [[Uji coba nuklir Inggris di Maralinga|Bom ini diuji coba]] dalam [[Operasi Buffalo]] di [[Maralinga]] pada September dan Oktober 1956, tetapi ditemukan sejumlah masalah sehingga versi akhir (bukan uji coba) baru dapat diterima Angkatan Udara dan Angkatan Laut pada 1960.{{sfn|Moore|2010|pp=113–116}}{{sfn|Arnold|Smith|2006|pp=139–140}}{{sfn|Spinardi|1997|p=554}}

* {{cite report |author=Atomic Weapons Research Establishment |title=Scientific Data Obtained at Operation Hurricane |location=London |publisher=Ministry of Defence |date=27 Agustus 1954 |url=https://archive.org/details/BritishNuclearTestOperationHurricaneDeclassifiedReportsToWinston |accessdate=16 Oktober 2015 |ref=harv }}

* {{cite journal|last1=Bernstein|first1=Jeremy |author-link=Jeremy Bernstein |title=A Memorandum that Changed the World |journal=American Journal of Physics|volume=79|issue=5 |year=2011|issn=0002-9505|doi=10.1119/1.3533426|url=http://www.pugetsound.edu/files/resources/7579_Bernstein%20on%20Frisch%20Peierls%20May%202011.pdf|bibcode=2011AmJPh..79..440B |pages=440–446 |ref=harv}}

* {{cite book |last=Farmelo |first=Graham |author-link=Graham Farmelo |title=Churchill's Bomb: How the United States Overtook Britain in the First Nuclear Arms Race |url=https://archive.org/details/churchillsbombho0000farm |publisher=Basic Books |year=2013 |isbn=978-0-465-02195-6 |oclc=858935268 |location=New York |ref=harv }}

* {{cite book |last=Groves |first=Leslie |authorlink=Leslie Groves |title=Now it Can be Told: The Story of the Manhattan Project |url=https://archive.org/details/nowitcanbetolds00grov |location=New York |publisher=Harper & Row |year=1962 |isbn=0-306-70738-1 |oclc=537684 |ref=harv }}

* {{cite book |last=Hewlett |first=Richard G. |authorlink=Richard G. Hewlett |last2=Anderson |first2=Oscar E. |url=https://www.governmentattic.org/5docs/TheNewWorld1939-1946.pdf |title=The New World, 1939–1946 |publisher=Pennsylvania State University Press |year=1962 |isbn=0-520-07186-7 |location=University Park |oclc=637004643 |ref=harv |accessdate=26 Maret 2013 }}

* {{cite book |last=Hewlett |first=Richard G. |authorlink=Richard G. Hewlett |last2=Duncan |first2=Francis |title=Atomic Shield, 1947–1952 |series=A History of the United States Atomic Energy Commission |url=http://energy.gov/sites/prod/files/2013/04/f0/Hewlett%20and%20Duncan%20-%20Atomic%20Shield%20%28complete%29.pdf |accessdate=7 Maret 2015 |publisher=Pennsylvania State University Press |location=University Park, Pennsylvania |year=1969 |isbn=0-520-07187-5 |oclc=3717478 |ref=harv }}

* {{cite book |last = Jones | first = Vincent |title = Manhattan: The Army and the Atomic Bomb |publisher = United States Army Center of Military History | location = Washington, DC |year = 1985 | url = http://www.history.army.mil/html/books/011/11-10/CMH_Pub_11-10.pdf | accessdate = 8 Juni 2013 | oclc = 10913875 |ref = harv |archive-date = 2014-10-07 |archive-url = https://web.archive.org/web/20141007074359/http://www.history.army.mil/html/books/011/11-10/CMH_Pub_11-10.pdf |dead-url = yes }}

* {{cite book |last=Nichols |first=Kenneth David |authorlink=Kenneth Nichols |title=The Road to Trinity: A Personal Account of How America's Nuclear Policies Were Made |url=https://archive.org/details/roadtotrinity0000nich |location=New York |publisher=William Morrow and Company |year= 1987 |isbn=0-688-06910-X |oclc=15223648 |ref=harv }}

* {{cite book |last = Phelps |first = Stephen | year = 2010 |title = The Tizard Mission: the Top-Secret Operation that Changed the Course of World War II |url = https://archive.org/details/tizardmissiontop0000phel |location = Yardley, Pennsylvania |publisher = Westholme |isbn = 978-1-59416-116-2 |oclc = 642846903 |ref = harv }}