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1939年9月1日，‘第二铀俱乐部’在陆军军械处控制了德国核能项目之后成立。并在1939年9月16日在柏林召开了第一次会议，由陆军军械处顾问库尔特·迪布纳主持。受邀出席会议的人包括：瓦尔特·博特（Walther Bothe）、西格弗里德·傅吉（Siegfried Flugge）、汉斯·盖革、奥托·哈恩、保罗·哈特克、格哈德·霍夫曼、约瑟夫·马陶赫、乔治·斯泰特尔。
不久又召开了第二次会议，出席人员包括：考斯·科鲁斯鲁斯（Kaus Clusius）、罗伯特·德佩尔（Robert Döpel）、沃纳·海森堡、卡尔·弗里德里希·冯·魏茨泽克（Carl Friedrich von Weizsäcker）。与此同时，陆军军械处有效地控制了凯泽-威廉物理研究所，任命库尔特·迪布纳为主任，加紧了对核研究项目的控制。
很显然，核研究项目不能为德国快速赢得战争作出决定性的贡献，军械处于是在1942年1月将凯泽-威廉物理研究所的控制权还给凯泽-威廉协会（Kaiser-Wilhelm Gesellechaft，KWG）。1942年7月，陆军军械处又将控制权让给了帝国研究委员会（Reichsforschungsrat，RFR）。但陆军军械处保留了戈托夫测试站，并在顾问库尔特·迪布纳的主持下继续研究，直到战争结束。从此之后，核能项目维持了‘对战争是重要的’的定位，并不断得到军方支助。尽管如此，当时研究项目的管理还是被分成了许多个领域——主要是铀和重水生产、铀同位素分离和核反应堆。
据说到1943年，德国已经拥有了大量放射性材料，可以设计投放系统了。1943年3月，德国为新型的V-2导弹设计了一个中央有效载荷舱，位于靠近尾部的位置，在袭击目标时，能尽可能远地将舱体抛出。这种导弹很可能就是装有神经毒剂或放射性废物的‘脏弹’。下一个设计在内容上更明显。1944年9月，德国为改进过的V-1导弹（称为D-1）制定了类似计划。D-1最重要的特征就是采用了被称之为“罐装核废料容器”的全新弹头。这种新弹头安装了一个外置引爆器，这样就可以在爆炸时将其吹开，将核废料尽可能广地洒在目标区域。
脏弹是放射性物质在军事上最简单的应用，但是德国很可能在1943年末研制了一种更复杂的原子弹。那时，一个德国空军研究小组绘制了一张下曼哈顿地图，展示了一种武器的预计爆炸破坏范围，这和原子弹在15-17千吨当量内的爆炸相吻合，其威力和美国投放在广岛的‘小男孩’原子弹相近。这意味着，德国已经在计划用一种如梅塞施密特Me264或容克Ju390（1942年5月帝国元帅赫尔曼·戈林批准了美国轰炸机计划，这两种飞机作为计划的一部分，正在发展中）那样的超远程飞机来实施轰炸。
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