1941年2月，西博格等鉴定了94号元素（被称为钚）的一种同位素。 劳伦斯继续督促加快进行反应堆工程，以使94号元素可以从普遍的铀和中子 中大量生产。这样，那种吃力地将铀同位素进行分离的工作就可以是不必要 的了。在西博格一西格雷小组表明了钚通过慢中子进行裂变的情况之后，劳 伦斯提议说，如果有足够的钚，有可能产生快中子链式反应。
劳伦斯越来越对铀委员会的工作进展速度感到不满。很多人对铀委员会 动作迟缓感到不安。布什于是任命劳伦斯为铀委员会主席的临时私人顾问。
6月，劳伦斯到哈佛大学接受他的第七个荣誉学位。他借此会见了总统 科学顾问布什和政府高级科学顾问科南特，他指出，约里奥一居里在巴黎的 和玻尔在哥本哈根的回旋加速器都落入了纳粹之手，德国人正在进行原子反 应堆的研究工作。如果采用钚制造武器是可能的。如果德国人首先制成，纳 粹就可能统治世界，或者毁灭世界。布什随后会见了总统。罗斯福下令成立 了科学研究与发展局。国防研究委员会附属于它。布什为主席，铀委员会成 为S－1科，科南特在这个科里代表布什；劳伦斯则被指派为这个处的成员。
英国正在加紧裂变弹 （即原子弹）的研制工作，但他们力不从心，只得 催促美国加紧这项工作。为了获得英国铀委员会活动的第一手详细资料，劳 伦斯会见了短期来美的奥利芬特，而奥利芬特来美正是要通过劳伦斯促使美 国加紧原子弹研制工作。他认为，如果让劳伦斯处理铀问题，一定会有结果 的。
劳伦斯打电话给康普顿，提出必须加紧研制原子弹，他坚持说可以用钚， 也可以用铀-235制造武器。并指出生产钚的办法。康普顿向上司报告说，劳 伦斯有一个制造原子弹的合理计划。没有别的科学家做过这样的保证，也没 有别的人愿意把自己的名誉和自己的实验室都押在这个没有经过证实的假设 上。康普顿后来说：“战争时期的整个原子计划，要大大归功于劳伦斯的主 动精神和干劲。……他对成功的信心以及他不允许有任何障碍阻挡计划的进 展，这些都鼓舞了所有的原子研究人员。”
9月，劳伦斯抓住到芝加哥大学参加授学位典礼的机会，直接向科南特 汇报。他汇报了与奥里芬特的谈话，他再次强调制造原子弹的现实性和紧迫 性。科南特一开始反应冷淡。由于他事先已收到了不少的反面报告，使他感 到应该停止支持核武器研究作为战时的研究课题。然而科南特被说动了，他 说：“欧内斯特，你说你相信这些裂变炸弹如此重要，你自己是不是已经下 定决心，在今后几年内把全部精力都投到这项事业中，使它们能制造出来 呢？”劳伦斯听了大吃一惊。他半张着嘴呆坐在那里，这是一个很严肃的有 关个人前途的决定。但他只犹豫了一小会儿就毅然说：“如果你告诉我这是 我的工作，我会干的！”
这次谈话后，科南特派出一个小组去英国考察，随后与布什会见了罗斯 福总统，总统给布什一项指令，要求尽一切可能作出最大努力来加快发展核 武器。
劳伦斯执行了他的诺言，回到伯克利并开始改建最新型回旋加速器的计 划。加速器本来是他引为自豪的最强有力的实验手段，现在他把它们改装为 分离铀-235——原子弹芯所需的稀有同位素——的机器。他催促他在各地的 学生加紧各种试验。许多原先的同事和学生被叫回来从事铀-235和钚的生 产。在伯克利，铀和钚处于绝对的优先地位：37英寸回旋加速器的改装工作 已近完成；化学家们在通过60英寸回旋加速器轰击来研究钚；同时还在探索 其他重元素的裂变可能性。同时，他还请奥本海默从理论上帮助他。
后来成为“原子弹之父”的奥本海默，当时因有“激进派教授”之称一 直未获得保安部门的认可，但劳伦斯坚持让奥本海默参与核武器发展计划， 他让奥本海默陪同他出席了一系列最高级会议。当科南特坚持要减少参加会 议人数时，劳伦斯指出：“我愿提醒你们注意，请奥本海默〔参加我们的会 议〕……担任S－1的成员有很多好处。无论从哪方面都将是一笔巨大的财 富。……”
为加快研制工作，陆军开始介入。因开始负责计划工作的马歇尔上校将 办公室设在纽约曼哈顿区，以后人们就称这一任务为曼哈顿工程。1942年9 月，格罗夫斯被任命为主管这项工作的准将。10月8日，他第一次访问伯克 利。
劳伦斯亲自开车去接格罗夫斯。劳伦斯的态度与性格一开始就使格罗夫 斯高兴。他为人坦率、诚恳，充满着天真的热情，又没有一般诺贝尔奖金获 得者的那种架子。劳伦斯踩足油门，汽车一直以高得吓人的速度疾驶，而劳 伦斯自始至终以极大的热情向他阐述自己的全部计划。
格罗夫斯带着刚才的余悸参观了劳伦斯的巨型机器——184英寸的电磁 分离室。劳伦斯还介绍了机器的工作原理——在圆形中央真空室里如何将铀 原子的气体加速到每秒钟几千英里的高速度，以及原子在这种速度下如何进 入巨形电磁铁的强磁场。两种同位素在磁场内的轨迹不同，最后分别射入在 磁场远端的两个容器内，一个收集较重的原子，另一个收集较轻的原子。
劳伦斯还高度赞扬了奥本海默的才智。奥本海默当时正在搞炸弹的技术 及受控裂变资料的综合工作。对于原子弹实验室的领导人，格罗夫斯所中意 的第一名候选人是劳伦斯，但由于他在电离分离铀同位素的方法上下了很大 的赌注，不想冒险把劳伦斯从目前的岗位上调开。在劳伦斯等推荐下，他选 中了奥本海默。
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