美国和英国长期以来一直享有一种“特殊关系”的密切伙伴关系，因此两国合作开发核武器似乎是很自然的。然而，美英核伙伴关系的故事是一个合作和分裂的故事。尽管英国科学家在曼哈顿计划的成功中发挥了至关重要的作用，但对保密和安全的渴望直到1958年才阻止了永久性的核合作。因此，英国的原子弹计划既是美国计划的一个分支，又是一个独立的项目。

在许多方面英国是原子想象和科学研究的发源地。欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)是一位出生于新西兰的英国物理学家，1908年诺贝尔化学奖得主，他的研究迈出了发展原子能的第一步。1917年，卢瑟福成为第一个分裂原子的人，引发了对中子存在和结构的进一步猜测。1932年，卢瑟福的同事、他以前的学生詹姆斯·查德威克发现了中子。卢瑟福的工作将影响其他核物理学家。他们中的许多人后来继续为英国的原子弹计划和曼哈顿计划工作，包括查德威克、尼尔斯·玻尔和马克·奥列芬特。

除了早期科学家的研究成果，早在原子弹被证明是可能的之前，英国的文学和政治修辞就已经在宣传一种“超级武器”的猜测。英国作家h·g·威尔斯在1914年的小说《解放的世界》中把原子能描述为“一种能量的来源，这种能量如此强大，一个人可以在他的手中携带这种能量来照亮一座城市一年，和一支战舰舰队作战，或者驾驶我们的巨型客轮穿越大西洋。虽然原子弹的虚构并没有直接促进其发展，但在英国围绕原子能的光环无疑激发了人们对核物理的兴趣。

小说并不是英国产生原子想象力的唯一来源。在温斯顿·丘吉尔成为首相的前几年，他就对原子弹的想法着迷。温斯顿·丘吉尔对原子弹的想法非常着迷。在1931年题为《五十年后》的演讲中，丘吉尔断言，“高层官员告诉我们，一定会发现比我们已知的任何力量都重要得多的新能源。”“核能比我们今天使用的分子能大得无可比拟……科学家们肯定存在这种巨大的能源。”不到十年后，奥托·哈恩和弗里茨·施特拉斯曼发现了核裂变，开始了原子弹竞赛。

第二次世界大战的爆发是原子弹研制的催化剂。被希特勒提到的“秘密武器”吓到了，英国政府开始更加认真地对待原子弹计划。马克·奥列芬特重组了伯明翰大学的研究，他将奥托·弗里施和鲁道夫·佩尔斯结合在一起。这两位物理学家一起计算出实际上可以制造出原子弹，并将他们的发现写在了一份备忘录中，题为《关于‘超级炸弹’的构造》。

1940年5月，温斯顿·丘吉尔成为英国首相。作为对《关于‘超级炸弹’的构造》的直接回应，他首先采取的行动之一是成立了一个铀小组委员会，就如何推进铀浓缩进程向他的政府提出建议。它最终被称为莫德委员会，这个不引人注目的名字实际上指的是玻尔家族孩子的前监护人。当德国人入侵丹麦时，玻尔要求把他的安全消息送到弗里施和莫德·雷·肯特那里。困惑的科学家们起初以为信息中含有编码指令。他们后来意识到，它实际上指的是一个人，名叫莫德·雷，住在肯特郡。

莫德委员会在绝对保密的情况下进行。他们不允许招募任何政府级的“非法移民”，包括弗里施和佩尔斯。他们还排除了汉斯·哈尔班(Hans Halban)和卢·科沃斯基(Lew Kowarski)，他们是在法国陷落后来到英国的，当时他们带来了全世界的重水供应。两人将继续进行独立于莫德委员会的重要实验，以证明连锁反应是可能的。1941年莫德委员会的报告得出结论认为，可以制造一枚炸弹，并建议与美国合作。

在审查了这份报告后，英国科学和咨询委员会判断，该炸弹是高度优先考虑的。他们建议在英国建一个分离铀-235的试验工厂，然后在加拿大建一个完整规模的工厂。丘吉尔断言：“虽然我个人对现有的炸药很满意，但我觉得我们不能阻碍改进的道路，因此我认为应该采取行动……”因此，他在科学和工业研究部门(DSID)内创建了负责所有原子资源的组织——管状合金理事会。在战争期间，合金管将成为英国原子计划的代号。

当美国组织了初步的研究和管理，英国的科学工作仍然遥遥领先。当罗斯福总统在1941年8月写信给丘吉尔建议合作时，丘吉尔反应冷淡，更倾向于将更先进的管状合金项目单独进行。英国领导人也担心安全问题。由于第二次世界大战，英国已经有了保密限制，英国人认为尚未参战的美国可能是一个不利因素。然而具有讽刺意味的是，这个时候，英国的项目已经被几名苏联间谍渗透了，包括克劳斯·富克斯，唐纳德麦 克莱恩和盖伊·伯吉斯。

然而，到1942年，这两个国家在科学进步方面完全改变了立场。由Tube Alloys主任Wallace Akers率领的科学考察团访问了S-1委员会以及已经开始初步研究的大学。美国人建立起来的组织能力和科学资源给他们留下了深刻的印象。在另一次访问中，Tube Alloys秘书长迈克尔·佩林指出，美国将“在核能的思想、研究和应用方面完全超越我们，到那时，他们将完全明白我们没有理由插手。”

当英国人意识到他们的计划进展缓慢时，哈尔班的剑桥小组于1942年夏天被调往加拿大。在粉笔河，这个小组将开发世界上最早的重水反应堆之一。大约在同一时间，丘吉尔同意英国和美国的项目应该合并，并在美国建立一个扩散厂，利用不同分子间在热运动中具有不同的速度而分离出铀235的富集（浓缩）的工厂。

尽管受到Vannevar Bush和James Conant等美国顾问的抵制，丘吉尔对罗斯福总统产生了深远的影响，两人最终同意合作。1943年8月19日，双方在魁北克市签署了《魁北克协议》，采纳了丘吉尔“五点计划”的大部分内容。为确保“全面有效的合作”，协议建立了一个由美国、英国和加拿大代表组成的联合政策委员会(CPC)。它还为曼哈顿计划提供了英国的铀资源，在蒙特利尔建立了一个研究中心，并确保了英国科学家的参与。

许多著名的英国科学家很快被调到美国从事曼哈顿计划的工作。这个由19名来自英国的科学家组成的团队曾在洛斯阿拉莫斯工作，包括查德威克、佩尔斯、福克斯和威廉·彭尼。然而不赞成合作的主持曼哈顿计划的莱斯利·格罗夫斯将军(General Leslie Groves)却让英国科学家扮演了有限的角色，以限制他们获得完整的信息。

1944年9月，第二次峰会在魁北克市举行，讨论对德国和日本的最后进攻计划。几天后，丘吉尔和他的家人前往罗斯福在纽约海德公园的庄园。两位领导人在一份备忘录中承诺，“在日本战败后，美国和英国政府在开发军用和商用管状合金方面的全面合作将继续下去，除非双方达成共同协议，终止合作。”

尽管有这样的承诺，1945年罗斯福的去世标志着战时合作的结束。杜鲁门总统选择不遵守第二项协议，美国的核研究正式列入1946年的《原子能法》。

英国为原子弹的成功制造做出了贡献，但在战后他们面临的现实是，他们被切断了与原子弹的联系。1947年，英国首相克莱门特·艾德礼(Clement Attlee)做出了独立研制英国原子弹的决定。一个特别的内阁委员会迅速批准了“原子武器的研究和发展工作”。

亨格福德的波特尔勋爵负责监督这个项目，而英国的j·罗伯特·奥本海默(J. Robert Oppenheimer)威廉·彭尼(William Penney)是首席科学家。在与美国人共事期间，彭尼曾在洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)工作，目睹了长崎原子弹爆炸，并参与过十字路口行动(Operation Crossroads)。1947年5月，他被叫到白厅（英国政府中枢的所在地），波尔特勋爵告诉他，“我们要造原子弹了。”首相让我来协调工作。他们希望你来领导它。”

尽管《原子能法》(Atomic Energy Act)将美国的原子机密列为机密，但曾参与曼哈顿计划(Manhattan Project)的著名英国科学家带着信息回来了。然而格罗夫斯将军限制英国参与的努力意味着，没有英国科学家对曼哈顿计划有一个完整的了解。因此彭尼首先采取的行动之一就是起草了一份名为“钚武器——总体描述”的文件，详细列出了参与该项目的所有英国科学家的集体记录。

在伦敦设立了被称为“笼子”的行政办公室，因为它们周围是由实体酒吧组成的网络。在伍尔维奇和霍尔斯特德堡也建立了研究中心。这项研究主要分为三个领域：Penney自己负责军备;由约翰·科克罗夫特领导的研究;以及克里斯托弗·辛顿(Christopher Hinton)领导下的工程学。工程部门本身就是一个巨大的责任，因为它包括建造核电厂以生产可用的钚。

英国的核弹是基于美国钚内爆炸弹的设计，使用的是Penney and 福克斯带回的笔记。福克斯是一名苏联间谍，他将类似的信息传递给了苏联的项目。钚主要是从欣顿的反应堆生产的，不过也有一些是从加拿大的粉笔河核电站进口的。英国第一个钚工厂是在坎伯兰的塞拉菲尔德(Sellafield)建造的，后来更名为温斯乔(Windscale)。1950年，它的第一座生产反应堆开始运转，1952年开始生产可用的钚。

尽管美国在1946年就已将其原子机密列为机密，但谈判仍在继续，以重启合作。这些谈判在1949年达到顶峰，当时苏联试验了第一颗原子弹，使美国有了更大的紧迫感。虽然国防部宣称，英国是一个平等的合作就必须“制造相当数量的原子武器”,美国正在考虑一项提议，会让英国科学家在美国工作在有限的一段时间。人们希望英国科学家能够在美国的项目中激发出新的想法，并且英国将继续从刚果供应铀。

然而，1950年和1951年的一系列间谍丑闻终结了双方的任何合作机会。克劳斯·福克斯(Klaus Fuchs)、唐纳德·麦克林(Donald Maclean)和盖伊·伯吉斯(Guy Burgess)是苏联间谍的揭露，以及著名核科学家布鲁诺·庞特科沃(Bruno Pontecorvo)的叛逃，在美国激起了歇斯底里的反苏情绪。美国甚至拒绝了英国提出的在内华达州的试验场测试第一颗原子弹的要求。

1951年重新担任首相的温斯顿·丘吉尔(Winston Churchill)通过谈判，决定将澳大利亚的蒙特贝罗岛(Monte Bello)作为一个试验场。1952年10月3日，在“飓风行动”期间，英国成功地测试了第一颗原子弹。它在HMS Plym的船体内被引爆，汽化了这艘船。

测试后不久，丘吉尔给彭尼、科克罗夫特和辛顿发了一封电报，感谢他们“付出的努力和他们展示的杰出的工程技术”。彭尼不久也被封为爵士。英国的原子弹将于1953年部署用于军事行动。

在试验了他们的第一枚原子武器后，英国期望与美国恢复合作。然而，不到一个月后，美国测试了它的第一颗氢弹，再次使其处于技术优势，并没有任何愿望分享其核秘密。1954年，丘吉尔下令英国开始发展热核武器，1957年11月8日，英国成功地测试了第一颗氢弹。

此时苏联也拥有了氢弹，甚至在1957年10月发射了世界上第一颗人造卫星Sputnik 1号，超越了美国的技术能力。在没有明显军事优势的情况下，美国最终于1958年通过修订1946年的《原子能法》，同意与英国分享核信息。同年，双方还签署了《美英共同防御协议》，允许在核研究以及核材料和设备转让方面进行合作。

在短暂暂停核试验之后，联合王国开始与美国在内华达州进行联合试验。英国的原子武器后来模仿了1958年协议中提供的美国设计。英国还继续从美国购买武器，包括潜射“北极星”(Polaris)导弹以及美国的运载系统。（幂谈天下/张幂）