โครงการแมนฮัตตันได้ค้นหาและจัดหาแร่ยูเรเนียมและทำการกลั่นและแปรรูปแร่เหล่านั้นให้เป็นวัตถุดิบสำหรับใช้ใน โรงงาน เสริมสมรรถนะไอโซโทปของโครงการแมนฮัตตันที่โรงงานวิศวกรรมคลินตันในโอ๊คริดจ์ รัฐเทนเนสซีและเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่โรงงานวิศวกรรมแฮนฟอร์ดในรัฐวอชิงตัน ผลิตภัณฑ์ ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะสูงจากโรงงานเสริมสมรรถนะและพลูโทเนียมจากเครื่องปฏิกรณ์ถูกนำไปใช้ในการผลิต ระเบิดปรมาณู

เป้าหมายเดิมของโครงการจัดหาวัตถุดิบในปี 1942 คือการจัดหาไตรยูเรเนียมออกทอกไซด์ ( U3O8 ) (แบล็กออกไซด์) ประมาณ เมตริกตัน ( 1,700 ตัน ) เมื่อถึงเวลาที่เขตแมนฮัตตันถูกยุบในวันที่ 1 มกราคม 1947 โครงการได้จัดหาวัตถุดิบได้ประมาณ 9,100 เมตริกตัน (10,000 ตันสั้น) โดย68.3% มาจากคองโกเบลเยียม 13.2 % มาจากที่ราบสูงโคโลราโดและ11.1% มาจากแคนาดา อีก 7.3% มาจาก "แหล่งอื่นๆ" ซึ่งรวมถึงปริมาณที่กู้คืนได้จากยุโรปโดย ภารกิจ Alsosของโครงการแมนฮัตตัน

นอกเหนือจากความต้องการเร่งด่วนในช่วงสงครามแล้ว รัฐบาลอเมริกันและอังกฤษพยายามควบคุมแหล่งแร่ยูเรเนียมของโลกให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ พวกเขาจึงก่อตั้งกองทุนพัฒนาร่วม (Combined Development Trust) ในเดือนมิถุนายน ปี 1944 โดยมี พลตรีเลสลี อาร์. โกรฟส์ จูเนียร์ผู้อำนวยการโครงการแมนฮัตตันเป็นประธาน กองทุนพัฒนาร่วมนี้จัดหาแร่ยูเรเนียมและแร่ทอเรียมจากตลาดระหว่างประเทศ บัญชีพิเศษที่ไม่ต้องผ่านการตรวจสอบและควบคุมตามปกติถูกใช้เพื่อเก็บเงินของกองทุน ระหว่างปี 1944 จนถึงปี 1947 ซึ่งเป็นปีที่เขาลาออกจากกองทุน โกรฟส์ได้ฝากเงินรวมทั้งสิ้น 37.5 ล้านดอลลาร์ (เทียบเท่ากับ 685.85 ล้านดอลลาร์ในปี 2025) ในปี 1944 กองทุนพัฒนาร่วมได้ซื้อแร่ยูเรเนียมออกไซด์จำนวน 3,440,000 ปอนด์ (1,560,000 กิโลกรัม) จากคองโกของเบลเยียม

แร่ดิบถูกละลายในกรดไนตริกเพื่อผลิตยูรานิลไนเตรตซึ่งถูกรีดิวซ์ให้กลายเป็นยูเรเนียมไดออกไซด์ ที่มีความบริสุทธิ์สูง ภายในเดือนกรกฎาคม ปี 1942 บริษัท Mallinckrodt สามารถผลิตออกไซด์ได้วันละหนึ่งตัน แต่การเปลี่ยนออกไซด์นี้ให้เป็นโลหะยูเรเนียมในตอนแรกนั้นยากกว่า จึง มีการจัดตั้งสาขาของห้องปฏิบัติการโลหะวิทยา ขึ้นที่ วิทยาลัยรัฐไอโอวาในเมืองเอมส์ รัฐไอโอวาภายใต้ การนำ ของแฟรงค์ สเปดดิงเพื่อศึกษาหาทางเลือกอื่น โครงการนี้เป็นที่รู้จักในชื่อโครงการเอมส์และกระบวนการเอมส์ที่พัฒนาขึ้นเพื่อผลิตโลหะยูเรเนียมก็เริ่มใช้งานได้ในปี 1943 โลหะยูเรเนียมถูกนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยูเรเนียมเตตระคลอไรด์ถูกผลิตขึ้นเพื่อใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับคาลูตรอนที่ใช้ในกระบวนการแยกไอโซโทป Y-12 (ด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า) และยูเรเนียมเฮกซาฟลูออไรด์สำหรับ กระบวนการแยก K-25 ( ด้วยการแพร่กระจายของก๊าซ )

ยูเรเนียมถูกค้นพบในปี 1789 โดยนักเคมีและเภสัชกรชาวเยอรมันมาร์ติน ไฮน์ริช คลาพรอธผู้ซึ่งได้ค้นพบคุณสมบัติเชิงพาณิชย์ที่มีประโยชน์ เช่น ผลของสีต่อแก้วหลอมเหลว ยูเรเนียมพบได้ในแร่หลายชนิด รวมถึงพิชเบลนด์ทอร์เบอร์ไนต์คาร์โนไทต์และออทูไนต์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 มีการนำยูเรเนียมมาใช้เป็นผลพลอยได้จากการทำเหมืองแร่ชนิดอื่น การทำเหมืองยูเรเนียมเป็นผลิตภัณฑ์หลักเริ่มขึ้นที่โจอาคิมสทาลในโบ ฮีเมีย ราวปี 1850 ที่เหมืองเซาท์เทอร์ราสในคอร์นวอลล์ในปี 1873 และที่หุบเขาพาราโดซ์ในโคโลราโดในปี 1898 ^{[ 1 ]}

มีการค้นพบแหล่งแร่ยูเรเนียมขนาดใหญ่ที่ชินโคโลบเวในดินแดนที่เคยเป็นคองโกของเบลเยียมในปี 1915 และบริษัทเหมืองแร่ของเบลเยียมUnion Minière du Haut-Katanga ได้เริ่มดำเนินการสกัด หลังจากสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง แร่ยูเรเนียมชุดแรกมาถึงเบลเยียมในเดือนธันวาคม 1921 ^{[ 2 ]}เฉพาะแร่ยูเรเนียมที่มีปริมาณยูเรเนียมสูงที่สุดเท่านั้นที่ถูกส่งออกไปยังโอเลน ประเทศเบลเยียมเพื่อผลิตเรเดียม ซึ่ง เป็นผลจากการสลายตัวตามธรรมชาติของยูเรเนียม โดย บริษัท Biracoซึ่งเป็นบริษัทในเครือของ Union Minière du Haut Katanga ยูเรเนียมเป็นสินค้าส่งออกที่สำคัญของเบลเยียมตั้งแต่ปี 1922 จนถึงสงครามโลกครั้งที่สอง^{[ 3 ] [ 4 ]}

แร่คุณภาพสูงจากเหมือง— ไตรยูเรเนียมออกทอกไซด์ U3O8 ) 65% หรือมากกว่า หรือที่รู้จักกันใน แบล็ กออกไซด์ ในขณะที่แหล่งแร่ส่วนใหญ่ถือว่า 0.03% ก็ดีแล้ว—ทำให้บริษัทสามารถครองตลาดได้ แม้แต่กากแร่ 2,000 เมตริกตัน (2,200 ตันสั้น) จากเหมืองที่ถือว่าคุณภาพต่ำเกินกว่าจะนำไปแปรรูปก็ยังมีแร่ยูเรเนียมอยู่ถึง 20% ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}แบล็กออกไซด์ส่วนใหญ่ใช้เป็นสารเคลือบในอุตสาหกรรมเซรามิก ซึ่งใช้ประมาณ 140 เมตริกตัน (150 ตันสั้น) ต่อปีเป็นสารให้สีสำหรับกระเบื้องยูเรเนียมและแก้วยูเรเนียมและในปี 1941 ขายในราคา 4.52 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม (2.05 ดอลลาร์สหรัฐต่อปอนด์) (เทียบเท่ากับ 99 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมในปี 2025) ยูเรเนียมไนเตรต UO2 ( NO3 2 ถูกใช้ในอุตสาหกรรมการถ่ายภาพ และขายในราคา 5.20 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม (2.36 ดอลลาร์สหรัฐต่อปอนด์) (เทียบเท่ากับ 114 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมในปี 2025) ^{[ 8 ]}ตลาดสำหรับยูเรเนียมค่อนข้างเล็ก และในปี 1937 ยูเนี่ยนมินิแยร์มีปริมาณสำรองเพียงพอสำหรับสามสิบปี ดังนั้นการทำเหมืองและการกลั่นที่ชินโคโลบเวจึงยุติลง^{[ 5 ]}

การค้นพบการแตกตัวของนิวเคลียสโดยนักเคมีOtto HahnและFritz Strassmannในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2481 และคำอธิบาย การตรวจสอบ และการตั้งชื่อในภายหลังโดยนักฟิสิกส์Lise MeitnerและOtto Frischได้เปิดโอกาสให้ยูเรเนียมกลายเป็นแหล่งพลังงานใหม่ที่สำคัญ^{[ 9 ]}ในธรรมชาติ ยูเรเนียมมีไอโซโทป 3 ชนิด ได้แก่ยูเรเนียม-238ซึ่งคิดเป็น 99.28 เปอร์เซ็นต์ยูเรเนียม-235คิดเป็น 0.71 เปอร์เซ็นต์ และยูเรเนียม-234คิดเป็นน้อยกว่า 0.001 เปอร์เซ็นต์^{[ 10 ]}ในสหราชอาณาจักร ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2482 Frisch และRudolf Peierlsได้ตรวจสอบมวลวิกฤตของยูเรเนียม-235 ^{[ 11 ]}และพบว่ามันมีขนาดเล็กพอที่จะบรรทุกโดยเครื่องบินทิ้งระเบิด ในยุคนั้น ทำให้สามารถ สร้าง ระเบิดปรมาณู ได้ บันทึก Frisch–Peierlsเดือนมีนาคม พ.ศ. 2483 ของพวกเขาได้ริเริ่ม โครงการ Tube Alloysซึ่งเป็นโครงการระเบิดปรมาณูของอังกฤษ^{[ 12 ]}

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2485 พันเอกเจมส์ ซี. มาร์แชลล์ได้รับเลือกให้เป็นหัวหน้าส่วนของกองทัพบกในโครงการระเบิดปรมาณูของอเมริกา เขาตั้งกองบัญชาการของเขาที่270 บรอดเวย์ในนครนิวยอร์กพันโทเคนเนธ นิโคลส์ได้เป็นรองหัวหน้าของเขา^{[ 13 ]}กองทัพบกสหรัฐฯแบ่งออกเป็นกองพล และกองพลก็แบ่งออกเป็นเขต^{[ 14 ]}เขตวิศวกรโดยปกติจะใช้ชื่อสถานที่ตั้งของกองบัญชาการ ดังนั้นกองบัญชาการของมาร์แชลล์จึงเรียกว่าเขตแมนฮัตตัน อย่างไรก็ตาม ต่างจากเขตวิศวกรอื่นๆ เขตนี้ไม่มีขอบเขตทางภูมิศาสตร์ และมาร์แชลล์มีอำนาจของวิศวกรประจำกองพล เมื่อเวลาผ่านไป โครงการทั้งหมดจึงเป็นที่รู้จักในชื่อ "แมนฮัตตัน" ^{[ 13 ]}พลจัตวาเลสลี อาร์. โกรฟส์ได้เป็นผู้อำนวยการโครงการแมนฮัตตันในเดือนกันยายน พ.ศ. 2485 ^{[ 15 ]}มาร์แชลล์ยังคงดำรงตำแหน่งวิศวกรประจำเขตจนถึงวันที่ 13 สิงหาคม พ.ศ. 2486 เมื่อเขาถูกแทนที่โดยนิโคลส์^{[ 16 ]}

หนึ่งในความกังวลแรกๆ ของโกรฟส์เมื่อเข้ารับตำแหน่งคือการรักษาแหล่งวัตถุดิบ โดยเฉพาะแร่ยูเรเนียม^{[ 17 ]}ในขณะนั้น ยูเรเนียมมีไม่เพียงพอแม้แต่สำหรับการทดลอง และไม่มีใครรู้ว่าจะต้องใช้มากแค่ไหนในท้ายที่สุด^{[ 18 ]}ปรากฏว่าอาวุธนิวเคลียร์แบบฟิสชั่นชนิดปืนLittle Boy ซึ่งใช้ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะสูง ประมาณ 60 กิโลกรัม ต้องใช้ยูเรเนียมธรรมชาติ 8,300 กิโลกรัมในการผลิตในกระบวนการแยกไอโซโทปที่โรงงานวิศวกรรมคลินตัน [ ^{19 ] อาวุธ}นิวเคลียร์แบบอิมพลอชั่นชนิด Fat Man ใช้ พลูโทเนียมประมาณ 6 กิโลกรัมแต่ต้องใช้การฉายรังสีแท่งยูเรเนียมประมาณ 24,000 กิโลกรัมในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่โรงงานวิศวกรรมแฮนฟอร์ด^{[ 20 ]}

ในขั้นต้น บริษัทStone & Websterได้จัดการจัดหาวัตถุดิบป้อนเข้าเครื่อง แต่เมื่อโครงการขยายขอบเขตออกไป จึงได้ตัดสินใจให้บริษัทดังกล่าวเน้นไปที่การออกแบบและก่อสร้างโรงงานแม่เหล็กไฟฟ้า Y-12และการจัดการจัดหาและกลั่นจะดำเนินการโดย Marshall and Nichols ^{[ 21 ]}

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2485 มาร์แชลล์ได้จัดตั้งแผนกวัสดุขึ้นที่สำนักงานใหญ่เขตแมนฮัตตัน ภายใต้การดูแลของพันโทโทมัส ที. เครนชอว์ จูเนียร์ สถาปนิก โดยมีกัปตันฟิลิป แอล. เมอร์ริตต์นักธรณีวิทยา และกัปตันจอห์น อาร์. รูฮอฟฟ์ คอยช่วยเหลือ รูฮอฟฟ์เป็นวิศวกรเคมีที่ทำงานให้กับมัลลินครอดท์เมื่อเขาเข้ารับราชการทหาร นิโคลส์ได้มอบหมายให้เขาประจำการที่เขตแมนฮัตตัน ในฐานะวิศวกรประจำพื้นที่เซนต์หลุยส์ ของเขต เขาเคยทำงานเกี่ยวกับการผลิตโลหะยูเรเนียม^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}เครนชอว์ได้เป็นเจ้าหน้าที่ผู้รับผิดชอบการดำเนินงานที่โรงงานวิศวกรรมคลินตันในโอ๊คริดจ์ รัฐเทนเนสซีในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2486 และรูฮอฟฟ์ได้รับการสืบทอดตำแหน่งหัวหน้าแผนกวัสดุ โดยรูฮอฟฟ์ได้รับการเลื่อนยศเป็นพันโท^{[ 21 ] [ 25 ]}

ในเดือนถัดมา สำนักงานใหญ่ของเขตแมนฮัตตันย้ายไปที่โอ๊คริดจ์ แต่แผนกวัสดุและแผนกที่สืบทอดต่อมายังคงอยู่ในนิวยอร์กจนถึงปี 1954 ^{[ 25 ] [ 26 ]}นิโคลส์รู้สึกว่านี่เป็นทำเลที่ดีกว่า เนื่องจากอยู่ใกล้กับท่าเรือเข้า คลังสินค้าสำหรับแร่ และสำนักงานใหญ่ของบริษัทหลายแห่งที่จัดหาวัตถุดิบ เขาจัดระเบียบแผนกใหม่เป็นพื้นที่เมดิสันสแควร์ พื้นที่วิศวกรรมมักตั้งชื่อตามสถานที่ตั้ง และสำนักงานตั้งอยู่ใกล้กับเมดิสันสแควร์^{[ 25 ]}

ในฐานะวิศวกรประจำพื้นที่ รูฮอฟรับผิดชอบบุคลากรทางทหารและพลเรือนเกือบสี่ร้อยคนภายในปี 1944 ซึ่งสามในสี่อยู่ในนิวยอร์ก มีสำนักงานภาคสนามสองแห่งที่รับผิดชอบด้านการจัดหา ได้แก่ เมอร์เรย์ฮิลล์ในนิวยอร์ก และโคโลราโดในแกรนด์จังก์ชัน โคโลราโดและอีกห้าแห่งที่รับผิดชอบด้านการแปรรูปวัตถุดิบ ได้แก่ ไอโอวา (ในเอมส์ ไอโอวา ) เซนต์หลุยส์ วิลมิงตัน เบเวอร์ลีและโทนาวันดา [ ^{25 ] [ 27 ] รู}ฮอฟถูกแทนที่โดยพันโท ดับเบิลยู เคลลีย์ ในเดือนตุลาคม 1944 ซึ่งต่อมาถูกแทนที่โดยพันโท จี ดับเบิลยู บีเลอร์ ในเดือนเมษายน 1946 ^{[ 21 ]}

เป้าหมายเดิมของโครงการจัดหาวัตถุดิบในปี 1942 คือการจัดหาแบล็กออกไซด์ประมาณ 1,500 เมตริกตัน (1,700 ตันสั้น) เมื่อถึงเวลาที่เขตแมนฮัตตันถูกยุบในปลายปี 1946 โครงการได้จัดหาแบล็กออกไซด์ได้ประมาณ 9,100 ตัน (10,000 ตันสั้น) ต้นทุนรวมของโครงการวัตถุดิบอาหารสัตว์จนถึงวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2490 อยู่ที่ประมาณ 90,268,490 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่า 1,301,561,313 ดอลลาร์สหรัฐในปี พ.ศ. 2568) ซึ่งในจำนวนนี้ 27,592,360 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่า 397,848,112 ดอลลาร์สหรัฐในปี พ.ศ. 2568) เป็นค่าใช้จ่ายในการจัดซื้อวัตถุดิบ 58,622,360 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่า 845,262,791 ดอลลาร์สหรัฐในปี พ.ศ. 2568) เป็นค่าใช้จ่ายในการกลั่นและแปรรูป และ 3,357,690 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่า 48,413,787 ดอลลาร์สหรัฐในปี พ.ศ. 2568) เป็นค่าใช้จ่ายในการวิจัย พัฒนา และควบคุมคุณภาพ^{[ 28 ]}

วัตถุประสงค์แรกของโครงการวัตถุดิบคือการจัดหาวัตถุดิบที่มีธาตุยูเรเนียมเพียงพอสำหรับการแปลงเป็นวัตถุดิบสำหรับโรงงานแปรรูป เป้าหมายเริ่มต้นคือการจัดหาแบล็กออกไซด์ 1,700 ตัน (1,500 ตัน) ภายในกลางปี ​​1944 ^{[ 29 ]}

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2482 เอ็ดการ์ เซนเจียร์ผู้อำนวยการของยูเนียน มินิแยร์ ได้ไปเยี่ยมลอร์ด สโตนเฮเวน ผู้อำนวยการร่วมอีกท่านหนึ่ง ในลอนดอน สโตนเฮเวนได้จัดให้เซนเจียร์ได้พบกับเซอร์เฮนรี ทิซาร์ดและพลตรีเฮสติงส์ อิสเมย์ [ ^{30 ] [ 31 ] กระทรวง}การต่างประเทศได้ติดต่อยูเนียน มินิแยร์ และพบว่าบริษัทมีแร่ยูเรเนียมเข้มข้นอยู่ 59 เมตริกตัน (65 ตันสั้น) ในสหราชอาณาจักร และราคาขายอยู่ที่6/4ต่อปอนด์ หรือ 19,000 ปอนด์ (เทียบเท่า 920,000 ดอลลาร์สหรัฐในปี พ.ศ. 2568) นอกจากนี้ยังมีแร่ยูเรเนียมออกไซด์บริสุทธิ์อีก 180 เมตริกตัน (200 ตันสั้น) อยู่ในเบลเยียม เซนเจียร์ตกลงที่จะพิจารณาย้ายสต็อกนี้จากเบลเยียมไปยังสหราชอาณาจักร ในระหว่างนี้ รัฐบาลอังกฤษซื้อแร่หนึ่งตันจากตัวแทนของ Union Minière ในลอนดอนในราคา 709 ปอนด์ 6 ชิลลิง 8 เพนนี (เทียบเท่ากับ 34,334 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2025) ^{[ 31 ]}ขณะที่ Sengier ออกจากการประชุม Tizard ได้เตือนเขาว่า “จงระมัดระวังและอย่าลืมว่าคุณมีบางสิ่งอยู่ในมือซึ่งอาจหมายถึงหายนะต่อประเทศของคุณและของฉัน หากวัสดุนี้ตกไปอยู่ในมือของศัตรูที่อาจเกิดขึ้นได้” ^{[ 30 ] [ 17 ]}

ความเป็นไปได้ที่เบลเยียมอาจถูกรุกรานนั้นได้รับการพิจารณาอย่างจริงจัง ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2482 เซนเจียร์เดินทางไปนิวยอร์กพร้อมอำนาจในการดำเนินธุรกิจหากขาดการติดต่อระหว่างเบลเยียมและคองโก ก่อนออกเดินทาง เขาได้จัดเตรียมการขนส่งเรเดียมและยูเรเนียมที่โรงกลั่นของบริษัทในโอเลน ประเทศเบลเยียมไปยังสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกา เรเดียมประมาณ 120 กรัม มูลค่า 1.8 ล้านดอลลาร์ (เทียบเท่า 41.37 ล้านดอลลาร์ในปี พ.ศ. 2568) มาถึงแล้ว แต่สารประกอบยูเรเนียม 3,200 เมตริกตัน (3,500 ตันสั้น) ไม่ได้ถูกขนส่งก่อนที่เบลเยียมจะถูกเยอรมันยึดครองในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2483 ^{[ 32 ] [ 33 ]}

ในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1940 เซงเจียร์เกรงว่าเยอรมนีจะเข้ายึดครองคองโกของเบลเยียม จึงสั่งให้ขนส่งแร่ยูเรเนียมบางส่วนที่เก็บไว้ในคองโกไปยังสหรัฐอเมริกาผ่านทางบริษัทในเครือของยูเนียน มินิแยร์ คือบริษัทแอฟริกัน เมทัลส์ คอร์ปอเรชั่นแร่ยูเรเนียมจำนวน 1,139 เมตริกตัน (1,256 ตันสั้น) ถูกขนส่งผ่านโลบิโตในแองโกลาไปยังนิวยอร์กในสองเที่ยว: เที่ยวแรกจำนวน 470 เมตริกตัน (460 ตันยาว) ออกจากโลบิโตในเดือนกันยายนและมาถึงนิวยอร์กในเดือนพฤศจิกายน; เที่ยวที่สองจำนวน 669 เมตริกตัน (658 ตันยาว) ออกจากในเดือนตุลาคมและมาถึงในเดือนธันวาคม^{[ 34 ] [ 35 ]}แร่ถูกเก็บไว้ในถังเหล็ก 2,006 ถัง สูง 86 เซนติเมตร (34 นิ้ว) และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 64 เซนติเมตร (25 นิ้ว) ^{[ 36 ]}ติดฉลากว่า "แร่ยูเรเนียม" และ "ผลิตภัณฑ์จากคองโกเบลเยียม" ในโกดังที่พอร์ตริชมอนด์ เกาะสเตเทนซึ่งเป็นของบริษัท Archer-Daniels- Midland ^{[ 35 ] [ 37 ]}

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2485 ไม่กี่เดือนหลังจากที่สหรัฐอเมริกาเข้าร่วมสงครามโลกครั้งที่ 2เซนเกียร์ได้รับเชิญให้เข้าร่วมการประชุมที่ร่วมจัดโดยกระทรวงการต่างประเทศบริษัทMetals Reserveคณะกรรมการวัตถุดิบ และคณะกรรมการสงครามเศรษฐกิจเพื่อหารือเกี่ยวกับโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เขาได้พบกับโทมัส เค. ฟินเล็ตเตอร์และเฮอร์เบิร์ต เฟสแต่พบว่าพวกเขาสนใจเฉพาะโคบอลต์ เท่านั้น ไม่ใช่ยูเรเนียม กระทรวงการต่างประเทศจะไม่ได้รับแจ้งเกี่ยวกับโครงการแมนฮัตตันจนกว่าจะ ถึง การประชุมยัลตาในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2488 ^{[ 38 ]}ในการประชุมเมื่อวันที่ 9 กรกฎาคมคณะกรรมการบริหาร S-1ของสำนักงานวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์ (OSRD) ซึ่งรับผิดชอบโครงการอะตอมของอเมริกา เห็นว่าไม่มีความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับแร่ยูเรเนียมเพิ่มเติม นอกเหนือจาก 60 ตัน (54 ตัน) ที่สั่งซื้อจากบริษัท Eldorado Gold Minesในแคนาดา อย่างไรก็ตาม ในเดือนสิงหาคม หน่วยงานได้ทราบว่าBoris Pregelซึ่งเป็นตัวแทนของทั้ง Union Minière และ Eldorado กำลังพยายามซื้อแร่ของ Sengier จำนวน 500 ตัน (450 ตัน) และเขาได้ยื่นขอใบอนุญาตส่งออกเพื่อส่งไปยัง Eldorado เพื่อทำการกลั่น คณะกรรมการบริหาร S-1 ตระหนักว่าแร่ที่พวกเขาจ่ายเงินเพื่อขุดและขนส่งจากอาร์กติกอาจมาจากเกาะสเตเทนแทน ในวันที่ 11 กันยายนVannevar Bushหัวหน้า OSRD ได้ขอให้กองทัพบังคับใช้มาตรการควบคุมการส่งออกยูเรเนียม^{[ 39 ]}

เหตุการณ์เริ่มดำเนินไปอย่างรวดเร็วเมื่อกองทัพเข้ามาเกี่ยวข้อง ในวันที่ 15 กันยายน พ.ศ. 2485 รูฮอฟฟ์ได้รับอนุมัติจากเซนเจียร์ให้ปล่อยแร่ 100 ตัน (91 ตัน) ซึ่งถูกส่งไปยังโรงกลั่นของเอลโดราโดที่พอร์ตโฮป รัฐออนแทรีโอเพื่อทดสอบปริมาณออกไซด์^{[ 40 ]}นิโคลส์ได้พบกับเซนเจียร์ในสำนักงานของเขาที่25 บรอดเวย์ในวันที่ 18 กันยายน^{[ 35 ]}และทั้งสองคนได้บรรลุข้อตกลงแปดประโยค ซึ่งนิโคลส์บันทึกไว้บนกระดาษ สีเหลือง และมอบสำเนาคาร์บอน ให้เซนเจียร์ ภายใต้ข้อตกลงนี้ สหรัฐอเมริกาตกลงที่จะซื้อแร่ที่เก็บไว้ในเกาะสเตเทน และได้รับสิทธิ์ในการซื้อแร่ 3,000 ตัน (2,700 ตัน) ในคองโกเบลเยียมก่อน ซึ่งจะถูกขนส่ง จัดเก็บ และกลั่นโดยรัฐบาลสหรัฐฯ เป็นผู้รับผิดชอบค่าใช้จ่าย บริษัทแอฟริกันเมทัลส์จะยังคงเป็นเจ้าของเรเดียมในแร่ ในการประชุมเมื่อวันที่ 23 กันยายน พวกเขาตกลงกันที่ราคา 1.60 ดอลลาร์สหรัฐต่อปอนด์ (3.5 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม) (เทียบเท่ากับ 69 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัมในปี 2025) โดย 1 ดอลลาร์สหรัฐจะตกเป็นของ African Metals และ 60 เซนต์จะตกเป็นของ Eldorado เพื่อการกลั่น^{[ 41 ]} Sengier เปิดบัญชีธนาคารพิเศษเพื่อรับเงิน ซึ่งธนาคารกลางสหรัฐได้รับคำสั่งให้เพิกเฉย และผู้ตรวจสอบบัญชีได้รับคำสั่งให้ยอมรับโดยไม่ตั้งคำถาม^{[ 42 ]}สัญญาได้รับการลงนามเมื่อวันที่ 19 ตุลาคม^{[ 43 ]}

แร่ในเกาะสเตเทนถูกย้ายไปยังคลังอาวุธเซเนกาในโรมูลัส รัฐนิวยอร์กเพื่อเก็บรักษาอย่างปลอดภัย ในขณะเดียวกันก็มีการจัดเตรียมการขนส่งแร่จากคองโกเบลเยียม เหมืองชินโคโลบเวปิดตัวลงตั้งแต่ปี 1937 และทรุดโทรมและถูกน้ำท่วมกองทัพบกสหรัฐฯได้บูรณะเหมือง ขยายสนามบินในเลโอโปลด์วิลล์และเอลิซาเบธวิลล์ปรับปรุงทางรถไฟ และสร้างท่าเรือในมาตาดี ซึ่งเป็นทางออกสู่ทะเลเพียงแห่งเดียวของคองโก กองทัพยังได้รักษาความปลอดภัยของแร่ที่เหลืออยู่ในชินโคโลบเวด้วย^{[ 44 ]}เนื่องจากท่าเรือโลบิโตในแองโกลาที่เป็นกลางถือเป็นความเสี่ยงด้านความปลอดภัย ยูเรเนียมทั้งหมดที่ขนส่งทางทะเลตั้งแต่สัปดาห์สุดท้ายของเดือนมกราคม 1943 จึงถูกส่งผ่านมาตาดีในถังปิดผนึกที่ทำเครื่องหมายว่า "โคบอลต์พิเศษ" ยูเรเนียมถูกส่งไปทางเหนือโดยรถไฟจากชินโคโลบเวไปยังสถานีรถไฟที่ปอร์ต-ฟรังกี (ปัจจุบัน คือ อิเลโบ ) บนแม่น้ำกาไซ จากนั้นถังที่ปิดผนึกจะถูกบรรทุกขึ้นเรือเพื่อขนส่งไปยังเลโอโปลด์วิลล์ (ปัจจุบันคือคินชาซา ) ซึ่งจากนั้นจะถูกขนส่งโดยรถไฟไปยังมาตาดี^{[ 44 ]}

เซงเกียร์คิดว่าการขนส่งแร่ด้วยเรือบรรทุกสินค้าความเร็ว 16 นอต (30 กม./ชม.) ที่สามารถวิ่งหนีเรือดำน้ำ ของเยอรมันได้จะปลอดภัย กว่าการขนส่งเป็นขบวนเรือ แนวคิดนี้ได้รับการยอมรับ และการขนส่งครั้งแรกจำนวน 250 เมตริกตัน (250 ลองตัน) ออกเดินทางในวันที่ 10 ตุลาคม ตามด้วยครั้งที่สองในวันที่ 20 ตุลาคม และครั้งที่สามในวันที่ 10 พฤศจิกายน การขนส่งดำเนินการโดยAmerican West African Lineซึ่งให้บริการระหว่างนิวยอร์กและมาตาดี^{[ 44 ]}ยูเรเนียมสำหรับโครงการแมนฮัตตันยังถูกขนส่งทางอากาศด้วย บริการเครื่องบิน คลิปเปอร์ ของ Pan American Airways เส้นทางบินระหว่าง บราซิลและแอฟริกาตะวันตกได้รับการขยายไปยังเลโอโปลด์วิลล์ โดยส่วนใหญ่เพื่อเข้าถึงยูเรเนียมจากสิ่งที่ในขณะนั้นคือคองโกของเบลเยียม^{[ 45 ] [ 46 ]}หลังจากนั้น แร่ถูกขนส่งในอัตรา 410 เมตริกตัน (400 ตันยาว) ต่อเดือน ตั้งแต่เดือนธันวาคม พ.ศ. 2485 ถึงเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2486 การขนส่งสองครั้งสูญหาย ครั้งหนึ่งถูกเรือดำน้ำของเยอรมนีทำลายในช่วงปลายปี พ.ศ. 2485 และอีกครั้งเนื่องจากอุบัติเหตุทางทะเลในช่วงต้นปี พ.ศ. 2486 แร่สูญหายไปประมาณ 180 เมตริกตัน (200 ตันสั้น) แร่มาถึงเร็วกว่าที่จะสามารถแปรรูปได้ ดังนั้นจึงต้องเก็บไว้ที่เซเนกา การขนส่งในภายหลังถูกเก็บไว้ชั่วคราวที่โรงงานวิศวกรรมคลินตัน ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2486 โรงงานสุ่มตัวอย่างมิดเดิลเซ็กซ์ในมิดเดิลเซ็กซ์ รัฐนิวเจอร์ซีย์ ถูกเช่าเพื่อใช้ในการจัดเก็บ สุ่มตัวอย่าง และวิเคราะห์ แร่ถูกรับในถุงและส่งไปกลั่นตามความจำเป็น^{[ 47 ] [ 6 ] [ 48 ] [ 49 ]}

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2486 วินสตัน เชอร์ชิลล์และแฟรงคลิน รูสเวลต์ได้เจรจาข้อตกลงควิเบกซึ่งรวมโครงการระเบิดปรมาณูของอังกฤษและอเมริกาเข้าด้วยกัน^{[ 50 ] [ 51 ]}และจัดตั้งคณะกรรมการนโยบายร่วมเพื่อประสานความพยายามของทั้งสองฝ่าย^{[ 52 ]}ในทางกลับกัน คณะกรรมการนโยบายร่วมได้จัดตั้งกองทุนพัฒนาร่วมขึ้นเมื่อวันที่ 13 มิถุนายน พ.ศ. 2487 เพื่อจัดหาแร่ยูเรเนียมและทอเรียมในตลาดระหว่างประเทศและรักษาปริมาณแร่ของโลกให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อป้องกันไม่ให้ตกไปอยู่ในมือของผู้ไม่หวังดี^{[ 53 ]}โกรฟส์ได้รับการแต่งตั้งเป็นประธาน โดยมีเซอร์ชาร์ลส์ แฮมโบร หัวหน้าคณะผู้แทนวัตถุดิบของอังกฤษในวอชิงตัน และแฟรงค์ ลีจาก คณะผู้แทน กระทรวงการคลังเป็นผู้ดูแลผลประโยชน์ของอังกฤษ และจอร์จ เบตแมน รัฐมนตรีช่วยว่าการและสมาชิกของคณะกรรมการการผลิตและทรัพยากรร่วมเป็นตัวแทนของแคนาดา^{[ 54 ] [ 55 ]}ในปี พ.ศ. 2487 Combined Development Trust ได้ซื้อแร่ยูเรเนียมออกไซด์จำนวน 1,560,000 กิโลกรัม (3,440,000 ปอนด์) จากคองโกเบลเยียม บัญชีพิเศษที่ไม่ต้องผ่านการตรวจสอบและควบคุมตามปกติถูกใช้เพื่อเก็บเงินของ Trust ระหว่างปี พ.ศ. 2487 จนถึงการลาออกจาก Trust ในปลายปี พ.ศ. 2490 Groves ได้ฝากเงินรวมทั้งสิ้น 37.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 685.85 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี พ.ศ. 2568) ^{[ 56 ]}

ในฤดูใบไม้ร่วงปี 1943 โกรฟส์พยายามที่จะเปิดเหมืองชินโคโลบเวอีกครั้งและขายผลผลิตให้กับสหรัฐอเมริกา^{[ 57 ]}เซงเกียร์รายงานว่าเหมืองสามารถให้ผลผลิตแร่ได้อีก 9,100 เมตริกตัน (10,000 ตันสั้น) ซึ่งมีออกไซด์ 50 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ แต่การเริ่มต้นการผลิตใหม่ต้องใช้อุปกรณ์ใหม่ ไฟฟ้าเพื่อสูบน้ำออกจากเหมืองที่ถูกน้ำท่วม และการรวบรวมกำลังคน ซึ่งจะใช้เวลา 18 ถึง 20 เดือน^{[ 58 ]}การซ่อมแซมเหมืองและการระบายน้ำมีค่าใช้จ่ายประมาณ 350,000 ดอลลาร์ และต้องใช้เงินอีก 200,000 ดอลลาร์เพื่อเปลี่ยนเส้นทางไฟฟ้าจากเหมืองทองแดง^{[ 59 ]}เนื่องจากผู้ถือหุ้นชาวอังกฤษถือหุ้น 30 เปอร์เซ็นต์ในยูเนียนมินิแยร์ และรัฐบาลเบลเยียมพลัดถิ่นอยู่ในลอนดอน ฝ่ายอังกฤษจึงเป็นผู้นำในการเจรจา^{[ 57 ]}การเจรจาใช้เวลานานกว่าที่คาดไว้มาก แต่เซอร์จอห์น แอนเดอร์สันและจอห์น วินันต์เอกอัครราชทูตสหรัฐอเมริกาประจำสหราชอาณาจักรได้ตกลงกันในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2487 กับเซงเกียร์และรัฐบาลเบลเยียมพลัดถิ่นให้เปิดเหมืองอีกครั้งและซื้อแร่ 1,560 เมตริกตัน (1,720 ตันสั้น) และลงนามในสัญญาเมื่อวันที่ 25 กันยายน พ.ศ. 2487 ^{[ 60 ]}ข้อตกลงระหว่างสหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร และเบลเยียมมีอายุสิบปีและให้เงินทุนสำหรับการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ในเบลเยียม^{[ 61 ]}

ในช่วงสงคราม ยูเรเนียมทั้งหมดจากคองโกถูกส่งไปยังสหรัฐอเมริกา เช่นเดียวกับที่ยึดได้ในยุโรปโดยภารกิจ Alsosแม้ว่าบางส่วนจะผ่านมือของอังกฤษก็ตาม^{[ 62 ]}ผลผลิตทั้งหมดของ Shinkolobwe ได้รับการทำสัญญากับ Combined Development Trust จนถึงปี 1956 แต่ในเดือนมีนาคม 1946 มีความกังวล (ที่ไม่เกิดขึ้นจริง) ว่าเหมืองอาจหมดลงในปี 1947 ส่งผลให้เกิดการขาดแคลนยูเรเนียมอย่างรุนแรง^{[ 63 ]}หลังจากการเจรจา Groves และJames Chadwickหัวหน้าภารกิจของอังกฤษในโครงการแมนฮัตตันตกลงที่จะแบ่งการผลิตแร่ยูเรเนียม โดยทุกอย่างจนถึงเดือนมีนาคม 1946 จะส่งไปยังสหรัฐอเมริกา และหลังจากนั้นจะแบ่งกันอย่างเท่าเทียมกัน^{[ 62 ] [ 63 ]}ระหว่าง วันสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่ สอง (VJ-Day ) และวันที่ 31 มีนาคม 1946 แร่ที่มีออกไซด์ 770 เมตริกตัน (850 ตันสั้น) ถูกส่งไปยังสหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักร การผลิตจึงเพิ่มขึ้นเมื่อเห็นผลของเครื่องจักรใหม่ และตั้งแต่วันที่ 1 เมษายนถึง 1 กรกฎาคม มีการส่งมอบออกไซด์จำนวน 1,786 เมตริกตัน (1,969 ตันสั้น) ^{[ 64 ]}

ในการประชุมคณะกรรมการนโยบายร่วมเมื่อวันที่ 31 กรกฎาคม พ.ศ. 2489 ได้มีการปรับเปลี่ยนข้อตกลงทางการเงิน ก่อนหน้านี้ทั้งสองประเทศแบ่งค่าใช้จ่ายกันคนละครึ่ง แต่ต่อจากนี้ไปแต่ละประเทศจะจ่ายเฉพาะสิ่งที่ตนได้รับเท่านั้น^{[ 62 ]}ด้วยเหตุนี้ สหราชอาณาจักรจึงสามารถจัดหายูเรเนียมที่จำเป็นสำหรับการวิจัยวัตถุระเบิดแรงสูง ซึ่งเป็นโครงการอาวุธนิวเคลียร์ของตนเอง โดยไม่ต้องแข่งขันกับสหรัฐอเมริกา และชำระเงินเป็นเงินปอนด์สเตอร์ลิงในขณะเดียวกัน เนื่องจากการปรับเปลี่ยนนี้มีผลย้อนหลังไปถึงวันสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง สหราชอาณาจักรจึงได้รับการชดเชยสำหรับวัสดุที่จัดสรรให้กับสหราชอาณาจักรแต่ให้แก่สหรัฐอเมริกา ซึ่งช่วยบรรเทาปัญหาการขาดแคลนดอลลาร์ของสหราชอาณาจักร^{[ 62 ] [ 65 ]}แม้ว่า Union Minière จะต้องการรับชำระเงินเป็นดอลลาร์ แต่ก็ต้องยอมรับครึ่งหนึ่งเป็นเงินปอนด์สเตอร์ลิง^{[ 64 ]}

ภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2490 เมื่อคณะกรรมการพลังงานปรมาณูแห่งสหรัฐอเมริกาเข้ามารับช่วงต่อจากโครงการแมนฮัตตัน^{[ 66 ]}มีการสกัดแบล็กออกไซด์ได้ประมาณ 3,501 เมตริกตัน (3,859 ตันสั้น) จากแร่แอฟริกันประมาณ 26,974 เมตริกตัน (29,734 ตันสั้น) ซึ่งรัฐบาลจ่ายเงิน 9,113,800 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 131,409,858 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2025) สำนักงานวอชิงตันได้รับแบล็กออกไซด์ในแร่อีก 2,852 เมตริกตัน (3,144 ตันสั้น) ในราคาประมาณ 10,267,000 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 148,037,593 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2025) ^{[ 67 ]}กากตะกอนที่มีเรเดียมเหลืออยู่หลังกระบวนการกลั่นยังคงเป็นทรัพย์สินของ African Metals และถูกส่งคืนให้กับบริษัทหลังสงคราม กากที่เหลือจากแร่คุณภาพต่ำถูกเก็บไว้ที่ โรงงาน ผลิตอาวุธ Lake Ontario Ordnance Worksซึ่งอยู่ใกล้กับ โรงงาน Linde Air Products Companyที่ทำการกลั่นแร่คุณภาพต่ำ ภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2490 มีกากตะกอนจำนวน 18,333 เมตริกตัน (20,209 ตันสั้น) ถูกเก็บไว้ที่นั่น และ 1,492 เมตริกตัน (1,645 ตันสั้น) ได้ถูกส่งคืนไปยัง African Metals แล้ว^{[ 67 ]}

หลังจากคองโกของเบลเยียม แหล่งแร่ยูเรเนียมที่สำคัญลำดับถัดไปคือแคนาดา แร่จากแคนาดามาจากเหมืองเอลโดราโดใน พื้นที่ ทะเลสาบเกรตแบร์ซึ่งอยู่ไม่ไกลจากวงกลมอาร์กติกทาง ใต้ ^{[ 68 ] [ 69 ]} เหมือง นี้ดำเนินการโดยบริษัทเอลโดราโดโกลด์ไมน์ส ซึ่งร่วมก่อตั้งโดยกิลเบิร์ต ลาไบน์และชาร์ลี น้องชายของเขา^{[ 70 ] [ 71 ]}เอลโดราโดยังได้ก่อตั้งโรงงานแปรรูปที่พอร์ตโฮป รัฐออนแทรีโอ ซึ่งเป็นแห่งเดียวในอเมริกาเหนือ เพื่อดำเนินการโรงงานนี้ ลาไบน์ได้ว่าจ้างมาร์เซล โปชง นักเคมีชาวฝรั่งเศสผู้ซึ่งเรียนรู้วิธีการกลั่นเรเดียมจากปิแอร์ กูรี [ ^{72 ] [ 73 ] [ 74 ] แร่}ถูกขุดที่พอร์ตเรเดียมและขนส่งผ่าน แม่น้ำ เกรตแบร์แมคเคนซีและสเลฟไปยังวอเตอร์เวย์ส รัฐอัลเบอร์ตาจากนั้นโดยทางรถไฟไปยังพอร์ตโฮป^{[ 75 ] [ 76 ]}ทะเลสาบเกรทแบร์สามารถเดินเรือได้เฉพาะระหว่างต้นเดือนกรกฎาคมถึงต้นเดือนตุลาคมเท่านั้น ส่วนที่เหลือของปีจะเป็นน้ำแข็ง^{[ 77 ]}แต่กิจกรรมการทำเหมืองยังคงดำเนินต่อไปตลอดทั้งปี โดยได้รับการสนับสนุนจากEldorado Radium Silver Expressซึ่งนำบุคลากรและเสบียงไปยังเหมืองและขนส่งแร่กลับทางอากาศ^{[ 78 ] [ 79 ] [ 80 ]}

การแข่งขันจาก Union Minière นั้นรุนแรงมากและทำให้ราคาเรเดียมลดลงจาก 70 ดอลลาร์แคนาดาต่อมิลลิกรัมในปี 1930 (เทียบเท่ากับ 1,263 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2025) เหลือ 21 ดอลลาร์แคนาดาต่อมิลลิกรัมในปี 1937 (เทียบเท่ากับ 448 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2025) บอริส เปรเกลเจรจาข้อตกลงผูกขาดกับ Union Minière โดยแต่ละบริษัทได้รับสิทธิ์พิเศษในการเข้าถึงตลาดในประเทศของตน และแบ่งส่วนที่เหลือของโลกเป็น 60:40 โดย Union Minière ได้เปรียบ การปะทุของสงครามในเดือนกันยายนปี 1939 ทำให้การเข้าถึงตลาดในยุโรปที่ได้มาอย่างยากลำบากถูกปิดกั้น และ Union Minière สูญเสียโรงกลั่นที่โอเลนเมื่อเบลเยียมถูกรุกราน ทำให้ต้องใช้โรงงานของเอลโดราโดที่พอร์ตโฮปแทน^{[ 81 ]}ด้วยสต็อกที่เพียงพอสำหรับการดำเนินงานห้าปี เอลโดราโดจึงปิดเหมืองในเดือนมิถุนายนปี 1940 ^{[ 78 ] [ 82 ]}

เมื่อวันที่ 15 มิถุนายน พ.ศ. 2485 มัลคอล์ม แมคโดนัลด์ ข้าหลวงใหญ่แห่ง สหราชอาณาจักรประจำแคนาดาจอร์จ พาเก็ต ทอมสันจากมหาวิทยาลัยลอนดอนและไมเคิล เพอร์รินจาก Tube Alloys ได้พบกับแมคเคนซี คิง นายกรัฐมนตรีของแคนาดาและบรรยายสรุปเกี่ยวกับโครงการระเบิดปรมาณู การประชุมครั้งต่อมาถูกจัดขึ้นในวันเดียวกันนั้น โดยทั้งสามคนได้พบกับซีดี โฮว์รัฐมนตรีว่าการกระทรวงยุทธภัณฑ์และเสบียงและซีเจ แมคเคนซีประธานสภาวิจัยแห่งชาติแคนาดาฝ่ายอังกฤษสังเกตเห็นว่าราคายูเรเนียมเพิ่มสูงขึ้นและเกรงว่า Pregel จะพยายามผูกขาดตลาด จึงเรียกร้องให้รัฐบาลควบคุม Eldorado แมคเคนซีเสนอให้ดำเนินการดังกล่าวโดยการซื้อหุ้นอย่างลับๆ^{[ 83 ]}จากนั้นโฮว์ได้พบกับกิลเบิร์ต ลาไบน์ ซึ่งตกลงที่จะขายหุ้น 1,000,303 หุ้นในราคา 1.25 ดอลลาร์แคนาดาต่อหุ้น (เทียบเท่า 23 ดอลลาร์สหรัฐในปี พ.ศ. 2568) นี่เป็นข้อตกลงที่ดีสำหรับลาไบน์ ในขณะนั้นหุ้นมีการซื้อขายอยู่ที่ 40 เซนต์ต่อหุ้น แต่หุ้นดังกล่าวคิดเป็นเพียงหนึ่งในสี่ของหุ้นทั้งหมดสี่ล้านหุ้นของบริษัท^{[ 84 ]}

การเจรจาที่ซับซ้อนเกิดขึ้นระหว่างชาวอเมริกัน อังกฤษ และแคนาดา เกี่ยวกับสิทธิบัตร การควบคุมการส่งออก และการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ แต่การซื้อกิจการได้รับการอนุมัติเมื่อเชอร์ชิลล์และรูสเวลต์พบกันในการประชุมวอชิงตันครั้งที่สองในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2485 ^{[ 69 ]}ในช่วงสิบแปดเดือนถัดมา ลาไบน์และจอห์น พรอคเตอร์จากธนาคารอิมพีเรียลแห่งแคนาดาได้เดินทางไปทั่วอเมริกาเหนือเพื่อซื้อหุ้นในเหมืองทองคำเอลโดราโด^{[ 84 ]}ซึ่งเปลี่ยนชื่อเป็นเอลโดราโด ไมน์นิ่ง แอนด์ ริไฟนิ่ง ซึ่งมีความถูกต้องแม่นยำกว่า ในวันที่ 3 มิถุนายน พ.ศ. 2486 ^{[ 78 ]}ในวันที่ 28 มกราคม พ.ศ. 2487 ฮาวประกาศในสภาสามัญแห่งแคนาดาว่าเอลโดราโดได้กลายเป็นบริษัทของรัฐและผู้ถือหุ้นที่เหลือจะได้รับการชดเชยในราคา 1.35 ดอลลาร์แคนาดาต่อหุ้น^{[ 85 ] [ 86 ]}ผู้ถือหุ้นหลายรายจ่ายมากกว่านั้นมาก แต่รัฐบาลยืนยันว่านี่เป็นราคาที่ยุติธรรม^{[ 87 ]}เนื่องจากราคาตลาดสุดท้ายอยู่ที่ 1.31 ดอลลาร์แคนาดาต่อหุ้น^{[ 85 ]}

หลังจากที่รัฐบาลแคนาดาเข้าควบคุมกิจการเหมืองทองคำเอลโดราโดไม่นาน รัฐบาลแคนาดาได้เริ่มการสอบสวนเกี่ยวกับการจัดการและการดำเนินงานในอดีตของบริษัท ซึ่งพบหลักฐานที่บ่งชี้ถึงกิจกรรมฉ้อโกง^{[ 88 ]}ส่งผลให้ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2489 มาร์เซล โปชง ผู้อำนวยการฝ่ายการเงิน คาร์ล เฟรนช์ และบอริส เปรเกล ถูกตั้งข้อหาการสมรู้ร่วมคิดทางอาญาและการฉ้อโกง พวกเขาถูกกล่าวหาว่ายักยอกเงินจากเอลโดราโดผ่านเครือข่ายบริษัทที่ควบคุมอย่างลับๆ^{[ 89 ]}อย่างไรก็ตาม การดำเนินคดีอาญาต่อโปชง เฟรนช์ และเปรเกล ถูกยุติลง มีรายงานว่าการตัดสินใจนี้เกิดจากความต้องการของรัฐบาลแคนาดาที่จะหลีกเลี่ยงการเปิดเผยต่อสาธารณะเกี่ยวกับธุรกรรมที่อาจมีความอ่อนไหวในช่วงสงคราม เงื่อนไขของการประนีประนอมใดๆ ที่บรรลุกับเอลโดราโดยังคงเป็นความลับ^{[ 88 ]}การตรวจสอบที่เกี่ยวข้องยังเปิดเผยรายงานว่าเปรเกล ซึ่งดำเนินการโดยได้รับอนุญาตจากรัฐบาลสหรัฐฯ ได้อำนวยความสะดวกในการขายยูเรเนียมออกไซด์ 230 กิโลกรัม (500 ปอนด์) ให้กับสหภาพโซเวียตในช่วงสงคราม ธุรกรรมนี้แสดงให้เห็นว่าการแจกจ่ายยูเรเนียมของแคนาดาไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะโครงการแมนฮัตตันเท่านั้น^{[ 90 ] [ 91 ]} ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2486 ยูเรเนียม 680 กิโลกรัม (1,500 ปอนด์) ถูกส่งมอบให้สหภาพโซเวียตภายใต้โครงการให้ยืมและเช่า (Lend-Lease ) โกรฟส์รู้สึกว่าการปฏิเสธคำขอของโซเวียตสำหรับยูเรเนียมจะเป็นการส่งสัญญาณว่าสหรัฐอเมริกากำลังพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์^{[ 92 ]}

ในปี พ.ศ. 2484 คณะกรรมการ S-1 ได้สั่งซื้อออกไซด์จำนวน 7.3 ตัน (8 ตันสั้น) จากบริษัท Eldorado ^{[ 93 ]}ต่อมาได้เพิ่มปริมาณเป็น 54 ตัน (60 ตันสั้น) โดยคณะกรรมการประเมินว่าในปี พ.ศ. 2485 จะต้องใช้ออกไซด์จำนวน 41 ตัน (45 ตันสั้น) เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทดลองที่มหาวิทยาลัยชิคาโก^{[ 94 ]} โรงงานเริ่มจัดส่งออกไซด์ 14 ตัน (15 ตันสั้น) ต่อเดือนตั้งแต่เดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2485 ในวันที่ 16 กรกฎาคม Preger ได้เจรจาข้อตกลงให้ชาวอเมริกันซื้อออกไซด์จำนวน 320 ตัน (350 ตันสั้น) ในราคา 6.3 ดอลลาร์แคนาดาต่อกิโลกรัม (2.85 ดอลลาร์สหรัฐต่อปอนด์) (เทียบเท่ากับ 115 ดอลลาร์แคนาดาต่อกิโลกรัมในปี พ.ศ. 2568) ^{[ 95 ]}

และเรื่องนี้ก็ยังไม่จบเพียงเท่านี้: ในวันที่ 22 ธันวาคม บริษัท Canadian Radium and Uranium Corporation ของ Preger ได้สั่งซื้อเพิ่มอีก 450 ตัน (500 ตันสั้น) ซึ่งหมายความว่าไม่เพียงแต่เหมืองจะเปิดทำการอีกครั้งเท่านั้น แต่ยังจะเต็มไปด้วยคำสั่งซื้อจากอเมริกาจนถึงสิ้นปี 1944 อีกด้วย^{[ 96 ]}ฝ่ายอังกฤษเริ่มตื่นตระหนก: พวกเขาอนุญาตให้โอนออกไซด์ 18 ตัน (20 ตันสั้น) ที่จัดสรรไว้สำหรับพวกเขาไปยังอเมริกา ซึ่งมีความต้องการเร่งด่วนกว่า แต่ตอนนี้พวกเขากลับต้องเผชิญกับการถูกตัดขาดโดยสิ้นเชิง ไม่มียูเรเนียมสำหรับ เครื่องปฏิกรณ์ของ ห้องปฏิบัติการมอนทรีออลปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดยข้อตกลงควิเบกในเดือนสิงหาคม 1943 ^{[ 95 ] [ 97 ]}

เอ็ด โบลเกอร์ ซึ่งดำรงตำแหน่งหัวหน้างานเหมืองตั้งแต่ปี 1939 ถึง 1940 เป็นผู้นำความพยายามในการฟื้นฟูเหมืองในเดือนเมษายน ปี 1942 เขาเดินทางมาทางอากาศพร้อมกับคณะล่วงหน้า 25 คน และเสบียงที่ขนส่งมาโดยสายการบินแคนาเดียนแปซิฟิกแอร์ไลน์ แร่ บางส่วนถูกทิ้งไว้ที่ท่าเรือเมื่อเหมืองปิดตัวลง และสามารถขนส่งได้ทันที แต่การ ฟื้นฟูนั้นซับซ้อน เหมืองเต็มไปด้วยน้ำที่ต้องสูบออก และน้ำได้ทำให้ไม้ผุพังปล่องเหมืองหนึ่งเต็มไปด้วยฮีเลียม เพื่อละลายหิน จึงมีการนำเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าเข้ามาและลดการระบายอากาศ แต่สิ่งนี้ทำให้คนงานเหมืองสัมผัสกับก๊าซเรดอนกัมมันตรังสีที่สะสมอยู่ โบลเกอร์ค้นหาแหล่งแร่ที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดและเริ่มดำเนินการก่อน ในเส้นแร่เส้น หนึ่ง ปริมาณออกไซด์สูงถึง 5% แต่ผลผลิตรายเดือนลดลงต่ำกว่าเป้าหมายอย่างต่อเนื่อง โดยลดลงจากระดับสูงสุดที่ 73,000 ตัน (80,000 ตันสั้น) ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2486 เหลือเพียง 16,741 ตัน (18,454 ตันสั้น) ในเดือนธันวาคม^{[ 82 ] [ 98 ]}

ในแต่ละฤดูกาล มีการขนส่งสินค้าประมาณ 1,100 ถึง 1,300 ตัน (1,200 ถึง 1,400 ตันสั้น) ไปยังท่าเรือเรเดียมทางน้ำ พร้อมกับน้ำมัน 2,300 ถึง 2,700 ตัน (2,500 ถึง 3,000 ตันสั้น) สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลจากนอร์แมนเวลส์บนแม่น้ำแมคเคนซี ค่าใช้จ่ายในการขนส่งเสบียงทางน้ำจากวอเตอร์เวย์สอยู่ที่ 0.11 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม (0.05 ดอลลาร์/ปอนด์) (เทียบเท่ากับ 2 ดอลลาร์/กิโลกรัมในปี 2025) ในขณะที่ค่าขนส่งทางอากาศจากเอดมันตันอยู่ที่ 1.5 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม (0.70 ดอลลาร์/ปอนด์) (เทียบเท่ากับ 27 ดอลลาร์/กิโลกรัมในปี 2025) ^{[ 76 ]}ลาไบน์ขอให้ชาวอเมริกันเร่งส่งมอบ เครื่องบิน ล็อคฮีดรุ่น 18 โลเดสตาร์ ใหม่สองลำ ให้กับแคนาเดียนแปซิฟิก^{[ 82 ]}เครื่องบินทหารของสหรัฐอเมริกาและแคนาดาถูกใช้เพื่อขนแร่จากท่าเรือเรเดียมไปยังวอเตอร์เวย์ส ในปี พ.ศ. 2486 มีการขนส่งแร่ทางอากาศจำนวน 270 ตัน (300 ตันสั้น) ^{[ 47 ]}ลาไบน์ยังสามารถขอให้ปลดประจำการบุคลากรบางส่วนจากกองทัพแคนาดาได้อีกด้วย ในปี พ.ศ. 2487 เอลโดราโดมีพนักงาน 230 คน^{[ 82 ]}

ภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2490 เขตแมนฮัตตันได้ทำสัญญากับเอลโดราโดเพื่อซื้อแร่เข้มข้นจำนวน 3,755 ตัน (4,139 ตันสั้น) โดยจะส่งมอบในรูปของแบล็กออกไซด์จำนวน 1,031 ตัน (1,137 ตันสั้น) ในราคาประมาณ 5,082,300 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 73,280,555 ดอลลาร์สหรัฐในปี พ.ศ. 2568) ^{[ 78 ]}

ในสหรัฐอเมริกา มีการขุดแร่คาร์โนไทต์บนที่ราบสูงโคโลราโดเพื่อใช้ประโยชน์จากวาเนเดียม แร่เหล่านี้มีวาเนเดียมนทอกไซด์ (V2O5) ประมาณ 1.75% และยูเรเนียมไดออกไซด์ (UO2) ประมาณ 0.25% มีความสำคัญต่อความพยายามในการทำสงครามในฐานะสารเพิ่มความแข็งใน โลหะผสม เหล็ก และบริษัท Metals Reserve Company ได้เสนอเงินกู้และเงินอุดหนุนเพื่อเพิ่ม ผลิต กากทรายคาร์โนไทต์ที่ เหลือจากการทำเหมืองในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีความเข้มข้นของยูเรเนียมออกไซด์ต่ำ ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ประโยชน์ได้ในเชิงเศรษฐกิจ แต่ไม่คุ้มค่าที่จะขนส่ง^{[ 99 ] [ 68 ]}

เขตแมนฮัตตันได้จัดให้ซัพพลายเออร์ของตน ได้แก่ บริษัท Metals Reserve Company, Vanadium Corporation of America (VCA) และ United States Vanadium Corporation (USV) ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของUnion Carbideทำการบดกากแร่ที่มีออกไซด์ยูเรเนียม 0.25% ให้เป็นสารเข้มข้นหรือกากตะกอนที่มีออกไซด์ตั้งแต่ 10% ถึง 50% ^{[ 99 ] [ 68 ]} VCA ทำการเข้มข้นแร่ที่โรงงานของตนในเมืองนาทูริตา รัฐโคโลราโดก่อนที่จะส่งไปยังโรงงานแปรรูปของ Vitro ในเมืองแคนอนส์เบิร์ก รัฐเพนซิลเว เนีย USV ทำการแปรรูปกากแร่ที่โรงงานของตนในเมืองอูราวาน รัฐโคโลราโดเพื่อส่งไปยังโรงงานของ Linde ในเมืองโทนาวันดา เขตแมนฮัตตันยังได้ทำสัญญากับ USV เพื่อสร้างและดำเนินการโรงงานที่รัฐบาลเป็นเจ้าของในเมืองดูรังโกอูราวาน และแกรนด์จังก์ชัน ในรัฐโคโลราโด ซึ่งจะทำการแปรรูปกากแร่^{[ 100 ]}

ภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2490 มีการซื้อกากแร่ประมาณ 344,432 ตัน (379,671 ตันสั้น) ซึ่งให้ผลผลิตออกไซด์ดำประมาณ 1,224 ตัน (1,349 ตันสั้น) ในจำนวนนี้ 808 ตัน (891 ตันสั้น) มาจาก USV, 210 ตัน (230 ตันสั้น) จาก VCA, 122 ตัน (135 ตันสั้น) จาก Metals Reserve Company, 24 ตัน (26 ตันสั้น) จากVitro Manufacturing Companyและ 61 ตัน (67 ตันสั้น) จากแหล่งอื่นๆ ต้นทุนรวมของการจัดซื้อจากแหล่งผลิตในอเมริกาอยู่ที่ประมาณ 2,072,330 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 29,880,466 ดอลลาร์สหรัฐในปี พ.ศ. 2568) ^{[ 99 ] [ 68 ]}

เพื่อเป็นการอนุรักษ์ยูเรเนียมคณะกรรมการการผลิตสงครามได้ห้ามการขายหรือซื้อสารประกอบยูเรเนียมเพื่อใช้ในเซรามิกเมื่อวันที่ 26 มกราคม พ.ศ. 2486 ในเดือนสิงหาคม การใช้ยูเรเนียมในอุตสาหกรรมการถ่ายภาพถูกจำกัดไว้เฉพาะการใช้งานทางทหารและอุตสาหกรรมที่จำเป็นเท่านั้น พื้นที่เมดิสันสแควร์ได้ซื้อสต็อกที่มีอยู่ทั้งหมด ซึ่งคิดเป็นปริมาณ 240 ตัน (270 ตันสั้น) ของออกไซด์ดำที่สามารถกู้คืนได้จากเกลือยูเรเนียม ในราคา 1,056,130 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 15,228,104 ดอลลาร์สหรัฐในปี พ.ศ. 2568) ^{[ 101 ]}

ภารกิจ Alsos เป็น ภารกิจ ข่าวกรองทางวิทยาศาสตร์ ของโครงการแมนฮัตตัน ที่ดำเนินการในยุโรป ภารกิจนี้อยู่ภายใต้การบังคับบัญชาของพันโทบอริส พัชโดยมีซามูเอล กูดสมิทเป็นรองผู้บัญชาการด้านวิทยาศาสตร์ ภารกิจนี้เคลื่อนที่ไปพร้อมกับการรุกคืบของกองทัพฝ่ายสัมพันธมิตร (และบางครั้งก็อยู่ข้างหน้าพวกเขา) ^{[ 102 ]}ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2487 หลังจากการปลดปล่อยเมืองแอนต์เวิร์ป ภารกิจนี้ได้เข้าควบคุมสำนักงานใหญ่ของบริษัท Union Minière และยึดบันทึกต่างๆ^{[ 103 ]}พวกเขาค้นพบว่ายูเรเนียมบริสุทธิ์กว่า 1,100 ตัน (1,000 ตัน) ถูกส่งไปยังเยอรมนี แต่เหลืออยู่ที่โอเลนประมาณ 140 ตัน (150 ตัน) ^{[ 104 ]}จากนั้นพวกเขาจึงออกเดินทางไปยังโอเลน ซึ่งพวกเขาพบยูเรเนียม 62 ตัน (68 ตัน) แต่พบว่ายูเรเนียมอีก 73 ตัน (80 ตัน) หายไป โดยถูกส่งไปยังฝรั่งเศสในปี พ.ศ. 2483 ก่อนการรุกรานเบลเยียมของเยอรมนี^{[ 105 ]}โกรฟส์ได้ขนส่งยูเรเนียมที่กู้คืนได้ไปยังอังกฤษและในที่สุดก็ไปยังสหรัฐอเมริกา^{[ 106 ]}

คณะภารกิจ Alsos พยายามกู้คืนสินค้าที่ส่งไปยังฝรั่งเศส มีการค้นพบเอกสารที่ระบุว่าส่วนหนึ่งถูกส่งไปยังตูลูส [ ^{107 ] ทีม}ภารกิจ Alsos ภายใต้การบังคับบัญชาของ Pash เดินทางถึงตูลูสในวันที่ 1 ตุลาคม และตรวจสอบคลังแสงของกองทัพฝรั่งเศส พวกเขาใช้เครื่องวัดรังสี Geigerเพื่อค้นหาถังบรรจุยูเรเนียม 28 ตัน (31 ตันสั้น) จากเบลเยียม^{[ 108 ]}ถังเหล่านั้นถูกรวบรวมและขนส่งไปยังมาร์เซย์ซึ่งพวกมันถูกบรรทุกขึ้นเรือที่มุ่งหน้าไปยังสหรัฐอเมริกา ในระหว่างกระบวนการบรรทุก ถังหนึ่งตกลงไปในน้ำและต้องให้นักดำน้ำของกองทัพเรือกู้ขึ้นมา^{[ 109 ]}ยูเรเนียมที่เหลืออีก 44 ตัน (49 ตันสั้น) ไม่เคยถูกพบ^{[ 105 ]}

เมื่อกองทัพฝ่ายสัมพันธมิตรรุกคืบเข้าสู่เยอรมนีในเดือนเมษายน พ.ศ. 2488 ทีมภารกิจ Alsos ได้ค้นหาStadtilmซึ่งพวกเขาพบเอกสารเกี่ยวกับโครงการนิวเคลียร์ของเยอรมนี ส่วนประกอบของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และยูเรเนียมออกไซด์ 7.3 ตัน (8 ตันสั้น) ^{[ 110 ] [ 111 ]}พวกเขาได้เรียนรู้ว่าแร่ยูเรเนียมที่ถูกนำมาจากเบลเยียมในปี พ.ศ. 2487 ได้ถูกส่งไปยัง โรงงาน Wirtschaftliche Forschungsgesellschaft (WiFO) ในStaßfurt ^{[ 112 ] [ 113 ] [ 114 ]}

กองทัพอเมริกันยึดครองพื้นที่นี้ได้ในวันที่ 15 เมษายน แต่พื้นที่นี้อยู่ในเขตยึดครองที่สหภาพโซเวียตได้รับจากการประชุมยัลตา ดังนั้นคณะภารกิจ Alsos ซึ่งนำโดย Pash พร้อมด้วย Michael Perrin และ Charles Hambro จึงเดินทางมาถึงในวันที่ 17 เมษายน เพื่อขนย้ายสิ่งของที่น่าสนใจออกไป ในช่วงสิบวันถัดมา ได้มีการขนย้ายแร่ยูเรเนียมโซเดียมยูเรเนตและเฟอร์โรยูเรเนียม จำนวน 260 คันรถบรรทุก ซึ่งมีน้ำหนักประมาณ 910 ตัน (1,000 ตันสั้น) ยูเรเนียมถูกนำไปยังฮิลเดสไฮม์ซึ่งส่วนใหญ่ถูกขนส่งทางอากาศไปยังสหราชอาณาจักรโดยกองทัพอากาศหลวงส่วนที่เหลือถูกส่งไปยังแอนต์เวิร์ปโดยรถไฟและบรรทุกขึ้นเรือไปยังอังกฤษ^{[ 112 ] [ 113 ] [ 114 ]}

ในHaigerlochพวกเขาค้นพบเครื่องปฏิกรณ์ทดลองของเยอรมัน^{[ 115 ]}พร้อมกับถังน้ำหนัก 3 ถังและแท่ง โลหะยูเรเนียมหนัก 1.4 ตัน (1.5 ตันสั้น) ที่ถูกฝังอยู่ในทุ่งนา^{[ 116 ]}โดยรวมแล้ว ภารกิจ Alsos ได้รวบรวมออกไซด์สีดำได้ 436 ตัน (481 ตันสั้น) ในรูปแบบของสารประกอบต่างๆ ในยุโรป^{[ 8 ]}

ในช่วงวันสุดท้ายของสงครามในยุโรปเรือดำน้ำเยอรมันU-234ซึ่งกำลังมุ่งหน้าไปยังญี่ปุ่นเพื่อส่งมอบเทคโนโลยีที่สำคัญ ได้ยอมจำนนต่อกองทัพอเมริกัน ในบรรดาสินค้าที่ยึดมาได้นั้น มีแร่ยูเรเนียมออกไซด์ (ที่ยังไม่เสริมสมรรถนะ) จำนวน 560 กิโลกรัม (1,230 ปอนด์) บรรจุอยู่ในภาชนะ 10 ใบที่ทำจากตะกั่วและบุด้วยทองคำ (อาจเพื่อป้องกันอันตรายจากคุณสมบัติการติดไฟได้ง่าย ) ซึ่งเยอรมนีกำลังส่งไปยังญี่ปุ่นตามคำขอของญี่ปุ่น (อย่างเป็นทางการเพื่อใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตบิวทานอลแต่ก็อาจมีจุดหมายปลายทางสำหรับโครงการวิจัยนิวเคลียร์ขนาดเล็กของญี่ปุ่นด้วย) ตัวแทนจากโครงการแมนฮัตตันได้ยึดแร่ยูเรเนียมนี้ไว้ภายใต้เงื่อนไขการรักษาความลับอย่างเข้มงวดที่อู่ต่อเรือพอร์ตสมัธซึ่งเป็นที่ตั้งของเรือดำน้ำหลังจากยอมจำนน แร่ยูเรเนียมถูกย้ายไปยังสถานีทหารเรืออินเดียนเฮดและจากที่นั่นไปยังสถานที่ที่ไม่ทราบแน่ชัด การจัดการยูเรเนียมที่ยึดได้จากU-234หลังเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2488 นั้นไม่เคยมีการบันทึกอย่างครบถ้วน แต่พันตรีจอห์น แลนส์เดลอดีตหัวหน้าฝ่ายความปลอดภัยของโครงการแมนฮัตตันกล่าวในปี พ.ศ. 2538 ว่ายูเรเนียมดังกล่าวถูกส่งตรงไปยังโรงงานวิศวกรรมคลินตัน ซึ่งจะถูกเพิ่มเข้าไปในวัตถุดิบที่ใช้ในการเสริมสมรรถนะยูเรเนียมในโครงการอาวุธ^{[ 117 ] [ 118 ]}

การจัดหาแร่ยูเรเนียมของโครงการแมนฮัตตันจนถึงวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2490 ^{[ 119 ]}

ประเทศ	ไซต์หลัก	บริษัทเหมืองแร่	ปริมาณแร่ (% U O )	U O (ตัน)	ปริมาณ U (ตัน)	ราคา (1947 ดอลลาร์)	ราคา ($/กก.)
คองโกเบลเยียม	ชินโคโลบเว, โอต์-คาตังกา	Union Minière du Haut-Katanga	65	6,983	5,922	19,381,600	3.27
แคนาดา	เหมืองเอลโดราโด พอร์ตเรเดียม ดินแดนตะวันตกเฉียงเหนือ	เหมืองทองเอลโดราโด	1	1,137	964	5,082,300	5.27
สหรัฐอเมริกา	ที่ราบสูงโคโลราโด	บริษัท เมทัลส์ รีเซิร์ฟ จำกัด , บริษัท สหรัฐวานาเดียม คอร์ปอเรชั่น , บริษัท วานาเดียม คอร์ปอเรชั่น ออฟ อเมริกา , บริษัท ไวโทร แมนูแฟคเจอริ่ง จำกัด	0.25	1,349	1,144	2,072,300	1.81
ถ่ายโดยภารกิจ Alsos				481	408
การซื้อในตลาด				270	229	1,056,130	4.61
ทั้งหมด				10,220	8,667	27,592,330	3.18

แร่ยูเรเนียมต้องได้รับการกลั่นและแปรรูปเป็นวัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับกระบวนการผลิตของโครงการแมนฮัตตัน^{[ 120 ]}

โรงกลั่นพอร์ตโฮปของเอลโดราโดตั้งอยู่ริมฝั่งทะเลสาบออนแทรีโอในอาคารที่สร้างขึ้นในปี 1847 ซึ่งเดิมเป็นส่วนหนึ่งของท่าเทียบเรือขนส่งธัญพืช^{[ 121 ]}เมื่อเริ่มการผลิตในเดือนมกราคม 1933 ^{[ 122 ]}มีพนักงานเพียง 25 คน และเพิ่มขึ้นเป็น 287 คนในปี 1943 ^{[ 123 ]}เพื่อรับมือกับความต้องการที่เพิ่มขึ้นของโครงการแมนฮัตตัน จึงมีการเพิ่มอาคารใหม่ และเปลี่ยนกระบวนการผลิตจากแบบเป็นชุดเป็นแบบต่อเนื่อง^{[ 121 ]}กระบวนการเชิงพาณิชย์ได้รับการออกแบบมาเพื่อแปรรูปออกไซด์ดำ ก่อนสงคราม พอร์ตโฮปมีกำลังการผลิต 27 ตัน (30 ตันสั้น) ต่อเดือน ซึ่งเพิ่มขึ้นเป็น 140 ตัน (150 ตันสั้น) ต่อเดือน^{[ 124 ]}

แร่ถูกส่งมาจากพอร์ตเรเดียมหลังจากผ่านกระบวนการแยกด้วยแรงโน้มถ่วงและน้ำแล้ว ซึ่งทำให้เปอร์เซ็นต์ของแบล็กออกไซด์เพิ่มขึ้นเป็น 35–50% ที่พอร์ตโฮป แร่เข้มข้นถูกบดและใช้แม่เหล็กเพื่อแยกเหล็กออก จากนั้นจึงให้ความร้อนที่ 593 °C (1,100 °F) เพื่อกำจัดซัลไฟด์และคาร์บอเนตโดยการสลายตัว และ กำจัด สารหนูและพลวงโดยการระเหย จากนั้นจึงนำไปคั่วซ้ำกับเกลือ ( NaCl ) เพื่อสร้างยูเรเนียมคลอไรด์ ( )ซึ่งถูกบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริก H2SO4 ) และโซเดียมคาร์บอเนต ( NaCO3 เพื่อสร้างโซเดียมนิลคาร์บอเนต ( Na4UO2 (CO3 3 ซึ่งถูกสลายตัวด้วยกรดซัลฟิวริก จึงเติม โซดาไฟ ( NaOH ) เพื่อสร้างโซเดียมไดอูราเนต( เกลือโซดา ( Na2U2O7 กำจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์ ( H₂S ) ส่วนเกินออกไป และเติมแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์(NH₄OH) เพื่อสร้างแอมโมเนียมไดอูราเนต ((NH₄)₂U₂O₇ ) ช่วยในการกำจัดปริมาณแอมโมเนียอู รา ถูกเผาในเบ้าหลอมเพื่อผลิตออกไซด์สีดำ จากนั้นจึงบดและบรรจุถุงเพื่อจัดส่ง^{[ 125 ] [ 123 ]}

ความบริสุทธิ์เป็นปัญหาสำคัญ เขตแมนฮัตตันไม่ชอบสิ่งเจือปน โดยเฉพาะอย่างยิ่งธาตุหายากเช่นแกโดลิเนียมเพราะอาจเป็นพิษต่อนิวตรอนได้แต่ความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้นต้องใช้การแช่แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ซ้ำๆ ซึ่งใช้เวลานานและมีราคาแพง แทนที่จะตั้งเป้าหมายที่ความบริสุทธิ์ 99% การพอใจที่ 97% และให้Mallinckrodtจัดการกับปัญหาในเซนต์หลุยส์จึงเป็นทางเลือก ที่ดีกว่า ^{[ 126 ]}ภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2490 เอลโดราโดได้ผลิตแบล็กออกไซด์จากแร่แอฟริกาได้ประมาณ 1,662 ตัน (1,832 ตันสั้น) โดยมีต้นทุนการแปรรูปเฉลี่ยประมาณ 0.69 ดอลลาร์ต่อปอนด์ (เทียบเท่ากับ 10 ดอลลาร์ในปี พ.ศ. 2568) นอกจากแร่แอฟริกาแล้ว พอร์ตโฮปยังผลิตแบล็กออกไซด์จากแร่แคนาดาได้อีก 768 ตัน (847 ตันสั้น) ^{[ 124 ]}ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2489 Mallinckrodt เริ่มก่อสร้างโรงงานแปรรูปแห่งใหม่ในเซนต์หลุยส์ ซึ่งแล้วเสร็จในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2489 ^{[ 127 ]}

แร่แคนาดาทั้งหมดได้รับการแปรรูปโดยเอลโดราโด แต่แร่เข้มข้นจากแอฟริกายังได้รับการแปรรูปที่โรงงานอีกสามแห่งด้วย^{[ 128 ]}ที่โรงงานในเมืองแคนอนส์เบิร์ก รัฐเพนซิลเวเนียบริษัทไวโทร แมนูแฟคเจอริ่ง ได้แปรรูปแร่แอฟริกาคุณภาพสูง โรงงานแห่งนี้เดิมสร้างขึ้นก่อนสงครามโดยบริษัทสแตนดาร์ด เคมิคอลเพื่อแปรรูปแร่คาร์โนไทต์ เขตแมนฮัตตันได้ทำสัญญากับบริษัทลินเด แอร์ โปรดักส์ เพื่อสร้างและดำเนินการโรงงานสำหรับการกลั่นและแปรรูปแร่แอฟริกาและอเมริกา สัญญาที่เจรจานั้นเป็นสัญญาแบบคิดค่าใช้จ่ายบวกค่าธรรมเนียมคงที่โดยค่าธรรมเนียมจะใช้เฉพาะในขั้นตอนการดำเนินงานเท่านั้น^{[ 127 ]}โรงงานที่เมืองโทนาวันดา รัฐนิวยอร์ก สร้างเสร็จในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2486 และดำเนินการที่ 110% ของกำลังการผลิตที่ออกแบบไว้ที่ 47 ตัน (52 ตันสั้น) ของแบล็กออกไซด์ต่อเดือนภายในเดือนธันวาคม ณ จุดนั้น โรงงานได้เปลี่ยนไปแปรรูปแร่แอฟริกาคุณภาพต่ำ ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2487 ตามคำขอของพื้นที่เมดิสันสแควร์ กระบวนการต่างๆ ได้รับการปรับเปลี่ยนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการสกัดแร่จาก 93% เป็น 95% แต่ทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นจาก 80 เป็น 85 เซนต์ต่อปอนด์ การดำเนินงานเปลี่ยนกลับไปใช้แร่เข้มข้นจากอเมริกาในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2487 แต่แร่เหล่านี้หมดลงในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2489 และโรงงานจึงกลับมาแปรรูปแร่จากแอฟริกาอีกครั้ง^{[ 127 ]}

กระบวนการทางอุตสาหกรรมในโรงงานแปรรูปทางเคมีและโรงงานแปรรูปโลหะทำให้เกิดเศษวัสดุซึ่งสามารถสกัดยูเรเนียมออกไซด์ได้ ส่วนใหญ่มาจากการผลิตแท่งเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ของโครงการ X-10 ( พลูโตเนียม ) เพื่อนำเศษวัสดุเหล่านี้กลับมาใช้ใหม่ DuPont ได้ก่อตั้งโรงงานกู้คืนเศษวัสดุในดีพวอเตอร์ รัฐนิวเจอร์ซีย์ซึ่งอยู่ติดกับโรงงานผลิตออกไซด์สีน้ำตาล การดำเนินงานเริ่มขึ้นในเดือนกันยายน พ.ศ. 2486 และภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2490 สามารถกู้คืนออกไซด์สีดำได้ประมาณ 891 ตัน (982 ตันสั้น) ซึ่งคิดเป็นมากกว่า 98% ของปริมาณยูเรเนียมในเศษวัสดุ^{[ 129 ]}

ขั้นตอนต่อไปในกระบวนการกลั่นคือการเปลี่ยนออกไซด์สีดำเป็นออกไซด์สีส้ม ( )และจากนั้นเป็นออกไซด์สีน้ำตาล ( ) [ ^{130 ] เมื่อ}วันที่ 17 เมษายน พ.ศ. 2485 ^{[ 131 ]}อาร์เธอร์ คอมป์ตันหัวหน้าโครงการโลหะวิทยาของโครงการแมนฮัตตัน^{[ 132 ]}พร้อมด้วยแฟรงค์ สเปดดิงและนอร์แมน ฮิลเบอร์รี [ ^{133 ] ได้}พบกับเอ็ดเวิร์ด มัลลินครอดต์ ซีเนียร์ ประธานกรรมการของมัลลินครอดต์^{[ 134 ]}และสอบถามว่าบริษัทของเขาสามารถผลิตสารประกอบยูเรเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงมากตามที่โครงการแมนฮัตตันต้องการได้หรือไม่ เป็นที่ทราบกันว่ายูรานิลไนเตรต ( UO₂ (NO₃ ₂ ละลายได้ในอีเทอร์ ( (CH₃CH₂ ₂O และสามารถใช้ในการกำจัดสิ่ง^{[ 133 ]}กระบวนการนี้ไม่เคยมีการทดลองในระดับเชิงพาณิชย์มาก่อน แต่ได้รับการสาธิตในห้องปฏิบัติการโดยEugène-Melchior Péligotเมื่อหนึ่งศตวรรษก่อน สิ่งที่ได้รับการสาธิตอย่างชัดเจนในห้องปฏิบัติการก็คือ อีเทอร์นั้นไม่แน่นอน ระเบิดได้ และเป็นอันตรายในการใช้งาน^{[ 135 ] [ 136 ]} Mallinckrodt ตกลงที่จะดำเนินการ^{[ 133 ] [ 137 ]}โรงงานนำร่องถูกจัดตั้งขึ้นในตรอกระหว่างอาคาร Mallinckrodt หมายเลข 25 และ K ในใจกลางเมืองเซนต์หลุยส์^{[ 138 ]}โรงงานนำร่องผลิตยูรานิลไนเตรตครั้งแรกในวันที่ 16 พฤษภาคม และตัวอย่างถูกส่งไปยังมหาวิทยาลัยชิคาโกมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันและสำนักงานมาตรฐานแห่งชาติเพื่อทำการทดสอบ^{[ 139 ] [ 137 ]}

กระบวนการผลิตเกี่ยวข้องกับการเติมออกไซด์สีดำลงในถังสแตนเลสขนาด 3,800 ลิตร (1,000 แกลลอนสหรัฐ) ที่บรรจุกรดไนตริกเข้มข้นร้อน เพื่อผลิตสารละลายยูรานิลไนเตรต จากนั้นกรองผ่านเครื่องกรองแบบกดสแตนเลส และทำให้เข้มข้นในหม้อขนาด 1,100 ลิตร (300 แกลลอนสหรัฐ) ที่ให้ความร้อนด้วยขดลวดไอน้ำจนถึง 120 °C (248 °F) ซึ่งเป็นจุดเดือดของยูรานิลไนเตรต ยูรานิลไนเตรตที่หลอมเหลวจะถูกทำให้เย็นลงถึง 80 °C (176 °F) จากนั้นปั๊มเข้าไปในอีเทอร์ที่ถูกทำให้เย็นลงถึง 0 °C (32 °F) ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน น้ำแข็ง วัสดุที่บริสุทธิ์แล้วจะถูกล้างด้วยน้ำกลั่น จากนั้นต้มเพื่อกำจัดอีเทอร์ ทำให้เกิดออกไซด์สีส้ม^{[ 137 ] [ 139 ]}จากนั้นจึงลดออกไซด์นี้ให้เป็นออกไซด์สีน้ำตาลโดยการให้ความร้อนในบรรยากาศไฮโดรเจน^{[ 130 ]}โรงงานผลิตถูกจัดตั้งขึ้นในอาคารว่างสองหลัง: การละลายและการกรองดำเนินการในอาคาร 51 และการสกัดอีเทอร์และการสกัดซ้ำด้วยน้ำดำเนินการในอาคาร 52 โรงงานดำเนินการตลอด 24 ชั่วโมง^{[ 137 ] [ 139 ]}และภายในเดือนกรกฎาคม โรงงานสามารถผลิตออกไซด์สีน้ำตาลได้วันละหนึ่งตัน สัปดาห์ละหกวัน^{[ 130 ]}

ต่อมาคอมป์ตันเล่าว่านิโคลส์แวะมาที่สำนักงานของเขาและบอกเขาว่า "ในที่สุดเราก็ได้ลงนามในสัญญากับมัลลินครอดท์เพื่อแปรรูปยูเรเนียม 60 ตันแรก มันเป็นสถานการณ์ที่แปลกประหลาดที่สุดเท่าที่ผมเคยเจอมา วัสดุส่วนสุดท้ายถูกส่งมาจากโรงงานของพวกเขาในวันก่อนที่จะตกลงเงื่อนไขและลงนามในสัญญา" ^{[ 140 ]}เกลือสีน้ำตาลที่บริสุทธิ์แล้วถูกนำไปใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบกึ่งวิกฤตที่สร้างขึ้นภายใต้การกำกับดูแลของเอนริโก เฟอร์มิซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้เกลือสีน้ำตาลเป็นเชื้อเพลิงและกราไฟต์ เป็นตัว หน่วง^{[ 141 ]}ในวันที่ 2 ธันวาคม พ.ศ. 2485 ชิคาโกไพล์-1เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องแรกเริ่มทำงาน โดยใช้เกลือสีน้ำตาลจากมัลลินครอดท์และโลหะยูเรเนียมที่ผลิตจากเกลือสีน้ำตาลของมัลลินครอดท์เป็นเชื้อเพลิงทั้งหมด^{[ 142 ]}

เมื่อมีการนำการปรับปรุงต่างๆ มาใช้ในกระบวนการ กำลังการผลิตของโรงงานก็เพิ่มขึ้นจากกำลังการผลิตที่ออกแบบไว้ที่ 47 ตัน (52 ตันสั้น) ต่อเดือน เป็น 150 ตัน (165 ตันสั้น) ต่อเดือน ในขณะเดียวกัน ต้นทุนของบราวน์ออกไซด์ก็ลดลงจาก 2.45 ดอลลาร์เหลือ 1.54 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม (1.11 ดอลลาร์เหลือ 0.70 ดอลลาร์ต่อปอนด์) (เทียบเท่ากับ 47 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัมเหลือ 30 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัมในปี 2025) ดังนั้น Mallinckrodt จึงคืนเงิน 332,000 ดอลลาร์ (เทียบเท่ากับ 6,542,000 ดอลลาร์ในปี 2025) ให้กับรัฐบาล^{[ 130 ]}โรงงานปิดตัวลงในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2489 ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2488 Mallinckrodt ตัดสินใจสร้างโรงงานบราวน์ออกไซด์แห่งใหม่ การก่อสร้างเริ่มขึ้นในวันที่ 15 มิถุนายน พ.ศ. 2488 และเสร็จสมบูรณ์ในวันที่ 15 มิถุนายน พ.ศ. 2489 ^{[ 130 ]}

โรงงานผลิตออกไซด์สีน้ำตาลอื่นๆ ดำเนินการโดย Linde ใน Tonawanda ^{[ 143 ]}และ DuPont ในDeepwater รัฐนิวเจอร์ซีย์ [ ^{144 ] โดย}ใช้กระบวนการที่คิดค้นโดย Mallinckrodt แต่มีเพียง Mallinckrodt เท่านั้นที่จัดส่งออกไซด์สีส้มด้วย^{[ 130 ]}การผลิตเริ่มขึ้นที่ Deepwater ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2486 และภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2490 ได้ผลิตออกไซด์สีน้ำตาลได้ 1,790 ตัน (1,970 ตันสั้น) ^{[ 145 ]}วัตถุดิบส่วนใหญ่ของ Deepwater เป็นเศษวัสดุที่นำกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งถูกแปลงเป็นยูรานิลเปอร์ออกไซด์ ( UO ) ที่สามารถป้อนเข้าสู่กระบวนการผลิตออกไซด์สีน้ำตาลได้ราวกับว่าเป็นออกไซด์สีดำ^{[ 146 ]}การผลิตเริ่มขึ้นที่ Tonawanda ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2486 และผลิตออกไซด์สีน้ำตาลได้ 270 ตัน (300 ตันสั้น) ก่อนที่จะปิดตัวลงในต้นปี พ.ศ. 2487 Mallinckrodt ผลิตออกไซด์สีน้ำตาลได้ 100 ตัน (110 ตันสั้น) ต่อเดือนเพื่อตอบสนองความต้องการของโครงการแมนฮัตตันที่ต้องการ 150 ตัน (160 ตันสั้น) และ Union Carbide ต้องการใช้โรงงานเพื่อผลิตสารประกอบนิกเกลสำหรับโครงการแยกไอโซโทปK-25 ( การแพร่กระจายก๊าซ ) ^{[ 145 ]}

เกลือสีเขียว ( )เป็นสิ่งจำเป็นในกระบวนการผลิตโลหะยูเรเนียม ก่อนที่เขตแมนฮัตตันจะรับผิดชอบด้านการจัดหา OSRD ได้ทำข้อตกลงกับ DuPont และ Harshaw Chemical Company เพื่อพัฒนาวิธีการใหม่ในการผลิตเกลือสีเขียวและการผลิตในปริมาณน้อย กระบวนการที่เคยใช้ในอดีตมีราคาแพงและซับซ้อน และไม่เหมาะสมสำหรับการผลิตในปริมาณมาก กระบวนการที่พวกเขาคิดค้นขึ้นนั้นเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่สารออกไซด์สีน้ำตาลที่อุณหภูมิสูงในบรรยากาศของกรดไฮโดรฟลูออริก ( HF ) กระบวนการนี้ถูกนำไปใช้ในโรงงานทุกแห่งโดยมีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย^{[ 147 ]} DuPont สร้างโรงงานนำร่องสำหรับกระบวนการใหม่ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2485 เมื่อโรงงานผลิตดำเนินการได้อย่างน่าพอใจแล้ว ก็ไม่มีการพิจารณาการวิจัยและพัฒนาเพิ่มเติม ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้โรงงานนำร่องอีกต่อไป และโรงงานนำร่องจึงถูกปิดในวันที่ 19 ตุลาคม พ.ศ. 2486 DuPont สร้างโรงงานขนาดเต็มรูปแบบ ซึ่งเริ่มดำเนินการในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2486 และดำเนินการจนถึงกลางปี ​​พ.ศ. 2487 เมื่อกำลังการผลิตเกินกว่าปริมาณออกไซด์สีน้ำตาลที่มีอยู่ เนื่องจากเกลือสีเขียวที่โรงงาน DuPont ผลิตมีราคาแพงกว่าที่ผลิตโดยโรงงานอื่น ๆ โรงงานจึงถูกปิด^{[ 148 ]}

Mallinckrodt ได้ก่อตั้งโรงงานผลิตเกลือเขียวในอาคารที่อยู่ติดกับที่ดินของตนที่เซนต์หลุยส์ ซึ่งเช่ามาจากบริษัท Sash & Door ที่นี่ กระบวนการผลิตใช้กล่องกราไฟต์ภายในเตาเผา เหล็ก การผลิตเริ่มขึ้นในเดือนเมษายน พ.ศ. 2486 Linde ได้สร้างและดำเนินการโรงงานผลิตเกลือเขียวภายใต้สัญญาแบบคิดค่าใช้จ่ายบวกค่าธรรมเนียมคงที่ การผลิตเริ่มขึ้นในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2486 และดำเนินต่อไปจนถึงวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2489 ^{[ 149 ] [ 150 ]} Harshaw ก็ได้ดำเนินการโรงงานผลิตเกลือเขียวในคลีฟแลนด์ รัฐโอไฮโอ เช่นกัน ^{[ 151 ] [ 152 ]}โรงงานนี้ก็มีโรงงานนำร่องเช่นกัน ซึ่งได้ขยายกำลังการผลิตในช่วงต้นปี พ.ศ. 2486 เป็น 25 ตันต่อเดือน กระบวนการผลิตในตอนแรกใช้ถาดแมกนีเซียมภายในท่อเหล็กที่บุด้วยแมกนีเซียม ต่อมาได้เปลี่ยนเป็นถาดนิกเกิลและท่อเหล็ก ภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2490 โรงงานได้ผลิตเกลือเขียวได้ 1,640 ตัน ชุดสุดท้ายผลิตเมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม พ.ศ. 2487 ณ จุดนี้ โรงงานยังคงดำเนินการผลิตต่อไป แต่ผลผลิตทั้งหมดถูกนำไปใช้ในการผลิตยูเรเนียมเฮกซาฟลูออไร^ด์ ( UF6 ) ^[]

โรงงานแยกไอโซโทป S -50 ( ความร้อน ) และ K-25 (ก๊าซ) ใช้สิ่งนี้เป็นวัตถุดิบ เนื่องจากเป็นสารประกอบยูเรเนียมเพียงชนิดเดียวที่ทราบกันว่าระเหยได้ เพียงพอ ที่จะใช้ในกระบวนการแพร่กระจายก๊าซ^{[ 153 ]} Harshaw สร้างและดำเนินการโรงงานขนาดใหญ่สำหรับการผลิตเฮกซาฟลูออไรด์หลังจากชนะการประมูลแข่งขันกับ DuPont เฮกซาฟลูออไรด์ผลิตขึ้นผ่านปฏิกิริยาของเกลือสีเขียวกับฟลูออรีน การชำระเงินเป็นไปตามราคาต่อหน่วย สัญญาเริ่มต้นกำหนดให้โรงงานผลิต 79.4 เมตริกตัน (87.5 ตันสั้น) ในอัตรา 5.0 เมตริกตัน (5.5 ตันสั้น) ต่อสัปดาห์ตลอดปี 1944 ภายในวันที่ 1 มกราคม 1945 มีการส่งมอบแล้ว 1,465 เมตริกตัน (1,615 ตันสั้น) ^{[ 154 ]} Harshaw ยังผลิต ยูเรเนียมออกซีฟลูออไรด์ ( UO2F2 ) จำนวน 2.3 เมตริกตัน (2.5 ตันสั้น) สำหรับเขตแมนฮัตตันโดยผ่านกระบวนการฟลูออไรด์ของออเรนจ์ออกไซด์ แม้ว่าสารนี้จะจัดการได้ยากและไม่น่าพึงพอใจเป็นพิเศษ แต่ Harshaw คิดราคา 1.06 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม (0.48 ดอลลาร์ต่อปอนด์) ซึ่งเป็นราคาเดียวกับเกลือสีเขียว^{[ 155 ]}

ออกไซด์สีส้มจาก Mallinckrodt ถูกส่งไปยังโรงงานวิศวกรรม Clinton ซึ่งจะถูกแปลงเป็นยูเรเนียมเตตระคลอไรด์ ( UCl4 ที่ใช้โดยคาลูตรอนของโครงการแม่เหล็กไฟฟ้า (Y-12) ^{[ 146 ]}ในขั้นต้น กระบวนการที่คิดค้นโดยWendell Mitchell Latimerที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ถูกนำมาใช้ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการลดออกไซด์สีส้มให้เป็นออกไซด์สีน้ำตาลโดยใช้ไฮโดรเจนก่อน จากนั้นจึงทำปฏิกิริยากับคาร์บอนเตตระคลอไรด์ CCl4 )ที่อุณหภูมิ 400 °C (752 °F) เพื่อผลิตยูเรเนียมเตตระคลอไรด์^{[ 156 ]}

Charles A. Krausจากมหาวิทยาลัย Brownได้พัฒนาวิธีการอื่นที่เหมาะสมกว่าสำหรับการผลิตในปริมาณมาก วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยาของยูเรเนียมออกไซด์กับคาร์บอนเตตระคลอไรด์ที่อุณหภูมิและความดันสูงเพื่อผลิตยูเรเนียมเพนตาคลอไรด์ ( UCl ) และฟอสจีน ( COCl ) ยูเรเนียมเตตระคลอไรด์ดูดความชื้นดังนั้นการทำงานกับมันจึงต้องทำในกล่องถุงมือที่รักษาความแห้งด้วยฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ ( P O ) และฟอสจีนเป็นแก๊สพิษร้ายแรงในสงคราม ดังนั้นนักเคมีจึงต้องสวมหน้ากากป้องกันแก๊สพิษเมื่อจัดการกับมัน การเสียชีวิตหนึ่งรายที่ Oak Ridge เกิดจากการสัมผัสกับฟอสจีน^{[ 156 ]}

เมื่อวันที่ 18 ตุลาคม พ.ศ. 2487 ได้รับคำขอเร่งด่วนจาก Y-12 สำหรับยูเรเนียมเตตระคลอไรด์จำนวน 36 เมตริกตัน (40 ตันสั้น) ในวันที่เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ Harshaw ได้ผลิตยูเรเนียมเตตระคลอไรด์ในห้องปฏิบัติการ ดังนั้นจึงได้รับคำสั่งซื้อ การผลิตในปริมาณมากเริ่มขึ้นเพียงสามสัปดาห์ต่อมา ในวันที่ 7 พฤศจิกายน และคำสั่งซื้อเสร็จสมบูรณ์ในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2488 จากนั้นจึงมีการออกคำสั่งซื้อเพิ่มเติมอีก 29 เมตริกตัน (32 ตันสั้น) ^{[ 145 ]}ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2488 วัสดุป้อนยูเรเนียม-235 ที่เสริมสมรรถนะเล็กน้อย 1.4 เปอร์เซ็นต์ เริ่มมาถึงจากโรงงานแพร่กระจายความร้อนของเหลว S-50การขนส่งผลิตภัณฑ์จาก S-50 ไปยัง Y-12 ถูกระงับในเดือนเมษายน และผลิตภัณฑ์ S-50 ถูกป้อนเข้าสู่กระบวนการแพร่กระจายก๊าซ K-25 แทน^{[ 157 ]}ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2488 โรงงาน Y-12 เริ่มรับวัตถุดิบที่เสริมสมรรถนะเป็น 5 เปอร์เซ็นต์จากโรงงาน K-25 ^{[ 158 ]}ผลผลิตจากโรงงาน S-50 และ K-25 อยู่ในรูปของยูเรเนียมเฮกซาฟลูออไรด์ ( )ซึ่งถูกรีดิวซ์เป็นออกไซด์สีส้ม จากนั้นจึงผ่านกระบวนการแปลงตามปกติเป็นยูเรเนียมเตตระคลอไรด์^{[ 159 ]}

ก่อนสงคราม โลหะยูเรเนียมที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์มีเพียงชนิดเดียว ซึ่งผลิตโดยบริษัท Westinghouse Electric and Manufacturing Companyโดยใช้กระบวนการทางเคมีแสง โดยนำออกไซด์สีน้ำตาลมาทำปฏิกิริยากับโพแทสเซียมฟลูออไรด์ในถังขนาดใหญ่บนดาดฟ้าโรงงานของ Westinghouse ในเมืองบลูมฟิลด์ รัฐนิวเจอร์ซีย์^{[ 160 ]}ซึ่งทำให้ได้แท่งโลหะขนาด เท่าเหรียญ ควอเตอร์และขายในราคาประมาณ 20 ดอลลาร์ต่อกรัมเอ็ดเวิร์ด ครูทซ์หัวหน้ากลุ่มห้องปฏิบัติการโลหะวิทยาที่รับผิดชอบการผลิตยูเรเนียม ต้องการโลหะทรงกลมขนาดเท่าส้มสำหรับการทดลองของเขา หากใช้กระบวนการของ Westinghouse จะต้องเสียค่าใช้จ่าย 200,000 ดอลลาร์ (เทียบเท่ากับ 3,940,937 ดอลลาร์ในปี 2025) และใช้เวลาผลิตหนึ่งปี^{[ 161 ]}

กระบวนการไฮไดรด์หรือ "ไฮดราเมต" ได้รับการพัฒนาโดยปีเตอร์ พี. อเล็กซานเดอร์ ที่ Metal Hydrides ซึ่งใช้แคลเซียมไฮไดรด์ ( CaH2 ) เป็นตัวรีดิวซ์^{[ 162 ] [] [ 164 ]}ด้วยวิธีนี้ โรงงาน Metal Hydrides ในเบเวอร์ลี รัฐแมสซาชูเซตส์^{[ 165 ] สามารถผลิตโลหะยูเรเนียมได้ไม่กี่ปอนด์ น่าเสียดาย ที่}แคลเซียมไฮไดรด์ที่ใช้มีปริมาณโบรอนซึ่งเป็นพิษต่อนิวตรอนในปริมาณที่ยอมรับไม่ได้ ทำให้โลหะไม่เหมาะสำหรับใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ หลายเดือนต่อมา เคลเมนต์ เจ. ร็อดเดน จากสำนักงานมาตรฐานแห่งชาติและยูเนียนคาร์ไบด์จึงค้นพบวิธีการผลิตแคลเซียมไฮไดรด์ที่บริสุทธิ์เพียงพอ^{[ 160 ] [ 166 ]}โลหะไฮไดรด์สามารถผลิตโลหะได้ 37 เมตริกตัน (41 ตันสั้น) เมื่อการดำเนินงานถูกระงับในวันที่ 31 สิงหาคม พ.ศ. 2486 จากนั้นจึงเริ่มแปรรูปเศษโลหะยูเรเนียม และผลิตได้ 990 เมตริกตัน (1,090 ตันสั้น) ในราคา 0.73 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลกรัม (0.33 ดอลลาร์สหรัฐต่อปอนด์) ^{[ 167 ]}

ที่โครงการเอมส์ณวิทยาลัยไอโอวาสเตทแฟรงค์ สเปดดิง สงสัยว่าจะเป็นไปได้หรือไม่ที่จะผลิตโลหะยูเรเนียมจากเกลือซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาเกี่ยวกับออกซิเจน เวย์น เอช. เคลเลอร์ ผู้ร่วมงาน^{[ 168 ]}ได้ทำการวิจัยในสิ่งที่ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อกระบวนการเอมส์ซึ่งเดิมพัฒนาโดย เจ.ซี. กอกกินส์ และคนอื่นๆ ที่มหาวิทยาลัยนิวแฮมป์เชียร์ในปี 1926 ^{[ 169 ] [ 170 ]}กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการผสมยูเรเนียมเตตระฟลูออไรด์และโลหะแคลเซียมใน ภาชนะรับแรงดันเหล็กที่บุด้วย แคลเซียมออกไซด์ (ที่รู้จักกันในชื่อ "ระเบิด") และให้ความร้อน^{[ 171 ]}เคลเลอร์สามารถทำซ้ำผลลัพธ์ของกอกกินส์ได้ในวันที่ 3 สิงหาคม 1942 โดยสร้างปุ่มโลหะยูเรเนียมบริสุทธิ์มากขนาด 20 กรัม (0.71 ออนซ์) จากนั้นกระบวนการนี้ก็ได้รับการขยายขนาด ภายในเดือนกันยายน ระเบิดถูกเตรียมขึ้นในท่อเหล็กขนาด 10 เซนติเมตร (4 นิ้ว) ยาว 38 เซนติเมตร (15 นิ้ว) บุด้วยปูนขาวเพื่อป้องกันการกัดกร่อน และบรรจุยูเรเนียมเตตระฟลูออไรด์มากถึง 3 กิโลกรัม (6.6 ปอนด์) ซีเอฟ เกรย์ นำแท่งเหล่านี้มาหล่อเป็นแท่งยูเรเนียมบริสุทธิ์ขนาด 10.98 ปอนด์ (4,980 กรัม) ขนาด 12.7 x 5.1 เซนติเมตร (5 x 2 นิ้ว) ^{[ 172 ]}

โรงงานนำร่องที่เอมส์ผลิตโลหะได้ 882 เมตริกตัน (972 ตันสั้น) โดยมีต้นทุนเฉลี่ย 1.56 ดอลลาร์ต่อปอนด์ จนกระทั่งหยุดดำเนินการในวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2488 จากนั้นเอมส์ได้สร้างโรงงานนำร่องสำหรับการแปรรูปเศษโลหะยูเรเนียม ซึ่งผลิตโลหะได้ 289 เมตริกตัน (319 ตันสั้น) โดยมีต้นทุนเฉลี่ย 80 เซนต์ต่อปอนด์ ระหว่างวันที่ 26 เมษายน พ.ศ. 2487 ถึง 31 ธันวาคม พ.ศ. 2488 ^{[ 173 ]}

Mallinckrodt ได้ก่อตั้งโรงงานผลิตโลหะยูเรเนียมบนชั้นสองของอาคารที่มีโรงงานผลิตเกลือเขียวโดยใช้กระบวนการ Ames การผลิตเริ่มขึ้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2486 และผลิตโลหะได้ 1,237 เมตริกตัน (1,364 ตันสั้น) ภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2490 ราคาต่อหน่วยตามสัญญาสำหรับ 82 เมตริกตันแรก (90 ตันสั้น) คือ 4.17 ดอลลาร์ต่อปอนด์ แต่ Mallinckrodt พบว่าสามารถผลิตได้ในราคาที่ต่ำกว่ามาก และคืนเงินให้รัฐบาลโดยสมัครใจ 2.20 ดอลลาร์ต่อปอนด์ ภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2490 ราคาได้ลดลงเหลือ 0.71 ดอลลาร์ต่อปอนด์^{[ 175 ]}

บริษัท Electro-Metallurgical ในเมืองไนแอการาฟอลส์ รัฐนิวยอร์ก (ซึ่งเป็นแผนกหนึ่งของUnion Carbide ) ได้สร้างโรงงานผลิตโลหะยูเรเนียมแบบ Ames Process บนที่ดินของตนภายใต้สัญญาแบบคิดต้นทุนบวกค่าธรรมเนียมคงที่ โรงงานแห่งนี้ดำเนินการตั้งแต่เดือนเมษายน พ.ศ. 2486 ถึงกรกฎาคม พ.ศ. 2489 และผลิตโลหะได้ 1,395 เมตริกตัน (1,538 ตันสั้น) โดยมีต้นทุนเฉลี่ย 0.67 ดอลลาร์ต่อปอนด์^{[ 176 ]} DuPont ได้สร้างโรงงานแห่งหนึ่งใน Deepwater แต่ประสบปัญหาต่างๆ ในการดำเนินงานและผลิตโลหะได้เพียง 210 เมตริกตัน (232 ตันสั้น) โดยมีต้นทุนเฉลี่ย 1.72 ดอลลาร์ต่อปอนด์ ก่อนที่โครงการแมนฮัตตันจะตัดสินใจปิดโรงงานลงในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2487 ^{[ 176 ]} Westinghouse ผลิตโลหะได้ 63 เมตริกตัน (69 ตันสั้น) ใน Bloomfield ก่อนที่สัญญาจะถูกยกเลิกในวันที่ 15 ตุลาคม พ.ศ. 2486 ^{[ 177 ]}

ห้องปฏิบัติการลอสอะลามอสผลิตโลหะยูเรเนียมเสริมสมรรถนะสูงที่มีความบริสุทธิ์สูงมากจากวัตถุดิบเสริมสมรรถนะโดยใช้ทั้งกระบวนการระเบิดไอโอวาแบบดัดแปลงและกระบวนการ อิเล็ก โทรไลซิส^{[ 178 ]}ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะสูงประมาณ 60 กิโลกรัมเป็นส่วนประกอบฟิสไซล์ของระเบิดปรมาณูลิตเติลบอยที่ใช้ในการทิ้งระเบิดปรมาณูที่ฮิโรชิมาในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2488 ^{[ 179 ] [ 180 ]}

เบริลเลียมถูกใช้โดยโครงการแมนฮัตตันเป็นตัวสะท้อนนิวตรอน^{[ 181 ]}และเป็นส่วนประกอบของตัวเริ่มต้นนิวตรอนแบบปรับเปลี่ยนได้ [ ^{182 ] มี}เพียงบริษัทเดียวที่ผลิตในเชิงพาณิชย์ในสหรัฐอเมริกา คือ Brush Beryllium ในเมืองลอเรน รัฐโอไฮโอ [ ^{183 ] โครงการ}เอมส์เริ่มทำงานเกี่ยวกับกระบวนการผลิตในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2486 โดยการลดเบริลเลียมฟลูออไรด์ BeF2 )ในระเบิดที่มีแมกนีเซียมโลหะและตัวเร่งซัลเฟอร์ ปัญหาหลักในการทำงานกับเบริลเลียมคือความเป็นพิษสูง จึงใช้ระเบิดแบบปิดเพื่อลดโอกาสในการเกิดฝุ่นเบริลเลียมที่เป็นพิษ กระบวนการนี้ได้ผล แต่เนื่องจากอุณหภูมิและความดันสูงที่เกิดจากแมกนีเซียมซัลไฟด์ ( MgS ) ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการระเบิด จึงมีการพัฒนาวิธีการอื่นโดยใช้เบริลเลียมฟลูออไรด์ในระเบิดที่มีแคลเซียมโลหะและตะกั่วคลอไรด์ ( PbCl2 ) ตัวเร่ง จากนั้นจึง หล่อโลหะในสุญญากาศ^{[ 184 ]}

เนื่องจากคุณสมบัติในการดูดซับนิวตรอนโบรอน-10จึงถูกนำไปใช้งานหลายอย่างที่ห้องปฏิบัติการลอสอะลามอส^{[ 185 ]}ซึ่งทำให้เกิดความต้องการโบรอนทั้งในรูปแบบธรรมชาติและที่เสริมด้วยไอโซโทปโบรอน-10 ^{[ 186 ]}สิ่งนี้นำไปสู่การวิจัยสองแนวทางที่ห้องปฏิบัติการ SAM ของโครงการแมนฮัตตัน ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียในนครนิวยอร์ก: แนวทางหนึ่งมุ่งเป้าไปที่การพัฒนาวิธีการลดสารประกอบโบรอน และอีกแนวทางหนึ่งมุ่งเป้าไปที่การแยกไอโซโทปโบรอนโดยใช้ กระบวนการ แยกส่วนไอโซโทป Harshaw ได้รับสัญญาในการจัดหาโบรอนไตรฟลูออไรด์ ( BF3 ที่มีความบริสุทธิ์อย่างน้อย 97% โดยจัดส่งทั้งหมด 41,930 กิโลกรัม (92,450 ปอนด์) ภายในวันที่ 1 มีนาคม 1946 ในราคา 72,770 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 1,201,450 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2025) ^{[ 187 ]}

เมื่อการวิจัยเกี่ยวกับการแยกไอโซโทปมีความคืบหน้าเพียงพอ บริษัทสแตนดาร์ดออยล์แห่งอินเดียนาจึงได้รับสัญญาเนื่องจากกระบวนการแยกส่วนเป็นวิธีปฏิบัติทั่วไปในอุตสาหกรรมน้ำมัน แม้ว่าทั้งโบรอนไตรฟลูออไรด์และไดเมทิลอีเทอร์จะเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้อง แต่สารประกอบเชิงซ้อนของพวกมันเป็นของเหลวบริษัทอเมริกันไซยานามิดได้รับสัญญาในการแปรรูปสารประกอบเชิงซ้อนโบรอนไตรฟลูออไรด์/ไดเมทิลอีเทอร์ กำหนดการผลิตระบุว่าต้องผลิตโบรอน 1 กิโลกรัมโดยเร็วที่สุด 5 กิโลกรัมภายในวันที่ 15 กันยายน 1944 และ 5 กิโลกรัมต่อเดือนหลังจากนั้น โรงงานในสแตมฟอร์ด รัฐคอนเนตทิคัตพร้อมใช้งานในวันที่ 7 กรกฎาคม พ.ศ. 2487 ^{[ 188 ]}การผลิตหยุดลงในวันที่ 30 มิถุนายน พ.ศ. 2489 ซึ่งในเวลานั้นไซยานามิดได้ส่งมอบโบรอน-10 ผลึก 229 กิโลกรัม (504 ปอนด์) สารประกอบแคลเซียมฟลูออไรด์-โบรอนไตรฟลูออไรด์ที่อุดมด้วยไอโซโทปโบรอน-10 จำนวน 390 กิโลกรัม (850 ปอนด์) และสารประกอบแคลเซียมฟลูออไรด์-โบรอนไตรฟลูออไรด์ที่อุดมด้วยไอโซโทปโบรอน-11 จำนวน 110 กิโลกรัม (242 ปอนด์) ^{[ 187 ]}

กราไฟต์ถูกเลือกใช้เป็นตัวลดความเร็วของนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของโครงการแมนฮัตตัน เนื่องจากน้ำหนักมาก (heavy water ) แม้จะเป็นตัวลดความเร็วที่ดีกว่า แต่ยังไม่มีในปริมาณที่จำเป็นและต้องใช้เวลานานเกินไปในการผลิต^{[ 189 ]}ในตอนแรก ดูเหมือนว่าการจัดหากราไฟต์จะไม่เป็นปัญหา เนื่องจากมีการผลิตหลายร้อยตันในสหรัฐอเมริกาในแต่ละปี ปัญหาคือความบริสุทธิ์^{[ 190 ]}กราไฟต์ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียได้รับในปี 1941 นั้นผลิตโดยบริษัท US Graphite Company ในเมืองซากินอว์ รัฐมิชิแกนแม้ว่าจะมีความบริสุทธิ์สูงสำหรับผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ แต่ก็มีโบรอน 2 ส่วนต่อล้านส่วน ซึ่งเป็นสารพิษต่อนิวตรอน^{[ 191 ]}

นักวิทยาศาสตร์ที่สำนักงานมาตรฐานแห่งชาติพบว่าโบรอนในกราไฟต์เชิงพาณิชย์มาจากโค้ก หล่อ ที่ใช้ในการผลิต ซึ่งมีโบรอนมากกว่าโค้กที่ผลิตจากปิโตรเลียมถึง 15 เท่า โดยการแทนที่โค้กปิโตรเลียมและปรับเปลี่ยนขั้นตอนการผลิตบางส่วนบริษัท National Carbon Companyในนิวยอร์กและบริษัท Speer Carbon Company ในเซนต์แมรีส์ รัฐเพนซิลเวเนียสามารถผลิตกราไฟต์ที่ดูดซับนิวตรอนน้อยลง 20% ซึ่งเพียงพอที่จะตรงตามมาตรฐานที่เข้มงวดของห้องปฏิบัติการโลหะวิทยา^{[ 192 ] [ 193 ] [ 194 ] [ 195 ]}โครงการแมนฮัตตันใช้กราไฟต์ประมาณ 6,400 ตัน (7,000 ตันสั้น) ^{[ 196 ]}

โพโลเนียมถูกเลือกใช้เป็น ตัวปล่อย อนุภาคอัลฟา ที่แรง สำหรับตัวเริ่มต้นนิวตรอนแบบปรับแต่งที่พัฒนาขึ้นสำหรับระเบิดปรมาณูลูกแรก การผลิตดำเนินการโดยโครงการเดย์ตันในเมืองเดย์ตัน รัฐโอไฮโอ [ ^{197 ] [ 198 ] [ 199 ] โพ}โลเนียมเกิดขึ้นตามธรรมชาติในแร่ต่างๆ และ กาก ตะกั่วไดออกไซด์จากโรงกลั่นในพอร์ตโฮป ซึ่งเหลือหลังจากการกำจัดยูเรเนียมและเรเดียมแล้ว คาดว่าจะมีโพโลเนียมอยู่ 0.2 ถึง 0.3 มิลลิกรัม (0.0031 ถึง 0.0046  กรัม ) ต่อเมตริกตัน^{[ 200 ] [ 201 ]} (โพโลเนียม 1 คูรีมีน้ำหนักประมาณ 0.2 มิลลิกรัม (0.0031 กรัม) ^{[ 202 ]} ) ตะกั่วไดออกไซด์ประมาณ 32 เมตริกตัน (35 ตันสั้น) ถูกบำบัดด้วยกรดไนตริก และได้โพโลเนียมประมาณ 40 คูรี (1.5 TBq) (8 มิลลิกรัม) ^{[ 203 ]}โครงการแมนฮัตตันไม่ได้ซื้อตะกั่วไดออกไซด์ เนื่องจากรัฐบาลแคนาดาเป็นผู้จัดหามา ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2488 ตะกั่วถูกตกตะกอนเป็น สารละลาย ตะกั่วคาร์บอเนตและขนส่งไปยังพื้นที่เมดิสันสแควร์เพื่อทำให้แห้งและส่งกลับไปยังแคนาดา^{[ 204 ]}

นอกจากนี้ ยังสามารถผลิตโพโลเนียมได้โดยการฉายรังสีนิวตรอนของบิสมัทในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์^{[ 203 ]}บิสมัทถูกซื้อจากบริษัท American Smelting and Refining Companyที่มีความบริสุทธิ์สูงสุดเท่าที่จะผลิตได้ จากนั้นส่งไปยัง Hanford Engineer Works ซึ่งบรรจุลงในกระป๋องและวางไว้ภายในเครื่องปฏิกรณ์เป็นเวลา 100 วัน แท่งบิสมัทที่ผ่านการฉายรังสีแล้วถูกส่งไปยังเดย์ตัน ซึ่งนำไปแช่ในกรดไฮโดรคลอริกเพื่อละลายกระป๋องอะลูมิเนียม ทำให้เกิดสารละลายอะลูมิเนียมคลอไรด์ซึ่งถูกกำจัดทิ้ง เนื่องจากมีกัมมันตภาพรังสีสูงเนื่องจากสิ่งเจือปนของเหล็กในอะลูมิเนียม จากนั้นแท่งบิสมัทจะถูกละลายซ้ำๆ ในกรดอะควาเรเจียเพื่อให้ได้ความเข้มข้น 1000–1 และโพโลเนียมจะถูกชุบด้วยไฟฟ้าบน แผ่น ฟอยล์แพลทินัมปัญหาหลักของกระบวนการนี้คือต้องใช้ภาชนะบุด้วยแก้วเนื่องจากกรดอะควาเรเจีย และต้องมีกลไกสำหรับการจัดการวัสดุกัมมันตรังสีอย่างปลอดภัย เมื่อสิ้นสุดปี พ.ศ. 2489 แฮนฟอร์ดได้จัดส่งวัสดุที่มีโพโลเนียมมากถึง 13,200 คูรี (490 TBq) (2.6 กรัม) ต่อเมตริกตันของบิสมัท^{[ 205 ]}

ธอร์เรียมถูกเพิ่มเข้าไปในขอบเขตความรับผิดชอบของ Combined Development Trust เนื่องจากGlenn T. Seaborgค้นพบว่าภายใต้ การระดมยิงด้วย นิวตรอนธอร์เรียมสามารถเปลี่ยนรูปเป็นยูเรเนียม-233ซึ่งเป็น ไอโซโทปที่สามารถ แตกตัวได้ของยูเรเนียม นี่เป็นอีกเส้นทางหนึ่งที่เป็นไปได้ในการสร้างระเบิดปรมาณู โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากพบว่ายูเรเนียม-233 สามารถแยกออกจากธอร์เรียมได้ง่ายกว่าการแยกพลูโทเนียมออกจากยูเรเนียม อย่างไรก็ตาม ไม่ได้มีการดำเนินการต่อเนื่องจากการผลิตยูเรเนียม-233 จะต้องมีการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ Hanford ใหม่ทั้งหมด แต่ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2487 Thorfin R. Rogness จาก ห้องปฏิบัติการโลหะวิทยาได้คำนวณว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มีธอร์เรียมสามารถผลิตยูเรเนียม-233 ได้เพียงพอที่จะรักษาปฏิกิริยาโดยไม่ต้องเติมอะไรนอกจากธอร์เรียมเพิ่มเติม^{[ 206 ] [ 207 ]}

ดังนั้น ธอร์เรียมจึงเป็นทางเลือกแทนยูเรเนียมซึ่ง (เข้าใจผิด) เชื่อกันว่ามีน้อย ในขณะที่การควบคุมแหล่งผลิตในคองโก แคนาดา และอเมริกา ทำให้ Combined Development Trust สามารถควบคุมปริมาณสำรองยูเรเนียมที่รู้จักทั่วโลกได้ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ แต่การครอบงำแหล่งผลิตธอร์เรียมทั่วโลกในลักษณะเดียวกันนั้นเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ ถึงกระนั้น Combined Development Trust ก็ได้พยายามที่จะรักษาแหล่งผลิตธอร์เรียมส่วนใหญ่เอาไว้^{[ 208 ]}

เนื่องจากโครงการแมนฮัตตันขึ้นอยู่กับความพร้อมของแร่ธาตุ จึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องค้นหาแหล่งแร่ธาตุเหล่านั้น พื้นที่เมอร์เรย์ฮิลล์ได้รับการจัดตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 15 มิถุนายน พ.ศ. 2486 เพื่อดำเนินการสำรวจและพัฒนาทรัพยากรแร่ โดยมีพันตรีพอล แอล. กัวริน อดีตนักธรณีวิทยาของบริษัทเชลล์ออยล์ เป็นผู้บัญชาการ จนถึงเดือนมีนาคม พ.ศ. 2489 เมื่อเขาถูกแทนที่ในตำแหน่งวิศวกรประจำพื้นที่โดยพันโทอาเธอร์ ดับเบิลยู . โอเบอร์เบ็ค หนึ่งเดือนต่อมา พื้นที่เมอร์เรย์ฮิลล์ก็สิ้นสุดลงเมื่อถูกรวมเข้ากับพื้นที่เมดิสันสแควร์^{[ 210 ] [ 211 ]}

บริษัท Union Mines Development Corporation ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของ Union Carbide ได้รับสัญญาให้ช่วยเหลือ ในการสำรวจปริมาณสำรองยูเรเนียมและทอเรียมทั่วโลก บริษัทได้ศึกษาหนังสือ 67,000 เล่ม ซึ่งครึ่งหนึ่งเป็นภาษาต่างประเทศ และรวบรวมรายงานทางธรณีวิทยา 56 ฉบับ คณะสำรวจภาคสนามที่ติดตั้งเครื่องวัดรังสีไกเกอร์ถูกส่งไปยัง 20 ประเทศและ 36 รัฐในสหรัฐอเมริกา โดยได้รับความช่วยเหลือจากสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกาและสำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งแคนาดามีการเขียนรายงานประมาณ 45 ฉบับเกี่ยวกับภูมิภาคที่ราบสูงโคโลราโดเพียงแห่งเดียว^{[ 212 ]}

ตัวอย่างที่เก็บรวบรวมได้ถูกวิเคราะห์โดยห้องปฏิบัติการของ Union Carbide ในเมืองไนแอการาฟอลส์ และต่อมาโดยห้องปฏิบัติการของ Linde ในเมืองโทนาวันดา ได้มีการซื้อที่ดินสี่แปลงในที่ราบสูงโคโลราโดด้วยต้นทุน 276,000 ดอลลาร์สหรัฐ (เทียบเท่ากับ 3,980,000 ดอลลาร์สหรัฐในปี 2025) นอกจากนี้ยังได้ซื้อสิทธิ์ในการสำรวจแร่ในภูมิภาคเกรตแบร์เลคของแคนาดาด้วย แต่เมื่อวันที่ 15 กันยายน พ.ศ. 2486 รัฐบาลแคนาดาได้สงวนสิทธิ์ในการค้นพบแร่กัมมันตรังสีใหม่ทั้งหมดในยูคอนและดินแดนตะวันตกเฉียงเหนือ และห้ามไม่ให้เอกชนเข้ามาทำการสำรวจ ดังนั้นสิทธิ์ในแร่ เหล่านี้ จึงถูกโอนไปยังรัฐบาลแคนาดา^{[ 212 ] [ 213 ]}

ผลสรุปคือแหล่งยูเรเนียมที่ดีที่สุดคือคองโกเบลเยียม รองลงมาคือแคนาดา สหรัฐอเมริกา และสวีเดน การสำรวจจัดอันดับเชโกสโลวาเกีย โปรตุเกส และแอฟริกาใต้ว่า "พอใช้" และออสเตรเลีย บราซิล มาดากัสการ์ และสหราชอาณาจักรว่า "แย่" สำหรับธอร์เรียม แหล่งที่ดีที่สุดคือบราซิลและอินเดีย โดยอินโดนีเซีย มาเลเซีย ไทย เกาหลี และสหรัฐอเมริกาถือว่า "พอใช้" ^{[ 212 ]}