曼哈顿计划(Manhattan Project)
美国陆军部于1942年6月启动了一个利用核裂变反应来制造原子弹的计划，也就是曼哈顿计划。为了在纳粹德国之前拥有原子弹，该计划集合了当时西方国家(除纳粹德国外)（包括美籍华人核物理学家吴健雄女士等）最杰出的核科学家，动用了10多万人参与这一计划，用了3年的时间，花了20亿美元，于1945年7月16日成功地完成了世界上第一次核爆炸，并按计划制作出两枚实用的原子弹。整个计划达到了完美的效果。在计划执行的过程中，负责人L.R.格罗夫斯和R.奥本海默运用了系统工程的思想和方法，大幅缩减了计划所需的时间。这一计划的成功推动了第二次世界大战后系统工程的发展。
1942年初，美国科学家对原子弹的原理、应该努力的方向，甚至成本和时间都有了大概的设想，但核研究的庞杂工程已经超出了科学研究机构的能力。当时美国经济已经转向战争，没有一家工业公司能在短期内建立有关生产设施。美国核研究的负责人之一布什认为，只有军队以最高优先权，才能在战争结束前生产出核原料。1942年3月9日，他在给罗斯福总统的报告中，强调了原子弹的巨大潜力，提出把全部的研制和生产管理移交给军队。6月17日，布什给罗斯福准备了一份将核计划全部交给军队领导执行的详细报告。罗斯福立即批准了布什的报告。
到1941年12月6日，美国正式制定了代号为“曼哈顿”的机密计划。 罗斯福总统赋予这一计划以“高于一切行动的特别优先权”。 “曼哈顿”计划规模惊人。由于当时还不知道分裂铀235的3种方法哪种最好，只得用3种方法同时进行裂变工作。这项复杂的工程成了美国科学的试验场，在 “曼哈顿”工程管理区内，聚集了以奥本海默为首的一大批来自世界各国的科学家。科学家人数之多令人难以置信，在某些部门，拥有博士头衔的人甚至比一般工作人员还要多，而且其中不乏诺贝尔奖得主。“曼哈顿”工程在高峰时期曾经雇用了53.9万人，总耗资高达25亿美元。这是在此之前任何一次武器实验所无法比拟的。
在参谋长联席会议主席马歇尔的支持下，美国军方同意按原S委员会(负责铀研究的一个机构)的建议，开始建设4种分别采用不同方法的铀同位素分离工厂和其他的研制、生产基地。军队把整个计划取名为“代用材料发展实验室”，指派美国军事工程部的马歇尔上校负责全部行动。
由于马歇尔上校墨守成规，与科学顾问们又合不来，使研究计划优先权的升级和气体分离工厂地址的选择拖延了两个月。9月，政府战时办公室和军队高层领导决定，领导修建美国国防部大楼五角大楼的格罗夫斯上校接替马歇尔上校。格罗夫斯在赴任之前，被提升为准将。
格罗夫斯在上任后不到48小时内就成功地把计划的优先权升为最高级，并选定田纳西州的橡树岭作为铀同位素分离工厂基地。因为马歇尔上校的总办公室最初将设在纽约城，他们决定把新管区的名称命名为“曼哈顿”。于是，“曼哈顿工程区(或简称为曼工区)”就这样诞生了。美国整个核研究计划不久后取名为 “曼哈顿计划”。