Nog vóór de eliminatie van de Emu Field-testsite, vroegen de Britten de Australische regering om een nieuwe site voor de aanleg van een nieuw experimenteel veld dat ontworpen was om nucleaire ladingen en hun componenten te testen. Tegelijkertijd werd op basis van de ervaring die is opgedaan tijdens de tests op de Monte Bello-eilanden en op de Emu Field-locatie veel aandacht besteed aan de plaatsing van personeel, het gemak van het afleveren van goederen en materialen op de stortplaats, evenals de inzet van een laboratorium en onderzoeksbasis. Een belangrijke rol werd gespeeld door de afgelegen ligging van dichtbevolkte gebieden, klimatologische factoren en de windrichting (dit zou de impact van straling op de bevolking moeten minimaliseren).
De bouw van een nieuwe grootschalige nucleaire testlocatie in Maralinga, ongeveer 180 km ten zuiden van Emu Field, begon in mei 1955. Dit gebied was door de barre klimatologische omstandigheden erg dun bevolkt, maar langs de zuidkust van Australië, door de woestijngebieden richting Adelaide, de grootste stad van Zuid-Australië, waren er verschillende goede wegen. Het was ongeveer 150 km van de Maralinga-nederzetting naar de kust van de Great Australian Bay, en een deel van de uitrusting en materialen kon, indien nodig, aan de kust worden gelost en over de weg op de stortplaats worden afgeleverd.
Na de hervestiging van de aboriginals in de omgeving van Maralinga begon de grootschalige bouw. Net als in Emu Field was het eerste dat hier moest worden gedaan de aanleg van een hoofdbaan met een lengte van 2,4 km. Tot het midden van de jaren tachtig was het de langste landingsbaan in Zuid-Australië. De betonnen landingsbaan bij Maralinga is nog in goede staat en kan de zwaarste vliegtuigen aan. Het belangrijkste proefveld voor kernproeven bevond zich ongeveer 25 km ten noorden van het vliegveld.
4 km ten westen van het vliegveld werd een dorp met hoofdgebouwen gebouwd, waar meer dan 3.000 mensen woonden. Vanaf het begin is er veel aandacht besteed aan de leefomstandigheden en vrije tijd van het personeel dat de stortplaats bedient.
Nadat het grootste deel van de arbeiders uit tijdelijke tenten kon worden overgeheveld, heeft het dorp een eigen stadion en een buitenzwembad. Dat was een grote luxe voor een nucleaire testlocatie aan de rand van de woestijn.
Hoewel Groot-Brittannië halverwege de jaren vijftig formeel zijn eigen atoombommen had, was het Britse leger onzeker over hun praktische effectiviteit en betrouwbaarheid. In tegenstelling tot de VS en de USSR hadden de Britten niet de mogelijkheid om ze te testen vanaf echte dragers; testexplosies werden stationair uitgevoerd: onder water of op metalen torens. In dit verband was een testcyclus van vier explosies, bekend als Operatie Buffalo, gewijd aan het testen van de atoombommen die in gebruik waren genomen.
De eerste nucleaire explosie verschroeide de woestijn op de testlocatie van Maralinga op 27 september 1956. Een prototype van de atoombom met vrije val, de Rode Baard genoemd in de Britse regenboogcode, werd tot ontploffing gebracht op een metalen toren. De test zelf kreeg de codenaam "Lonely Tree". De kracht van de explosie was volgens de bijgewerkte gegevens 12,9 kt. De radioactieve wolk gevormd als gevolg van de explosie steeg tot een hoogte van meer dan 11.000 m. Naast het zuiden van Australië werd een toename van de radioactieve achtergrond geregistreerd in de oostelijke en noordoostelijke regio's.
Vergeleken met de eerste Britse atoombom "Blue Danube", getest op 27 september, was het prototype van de "Red Beard" -bom structureel veel perfecter. Het verbeterde systeem van stroomvoorziening, initialisatie en bescherming maakte het mogelijk om de onbetrouwbare loodzuuraccu's die in de Blauwe Donau worden gebruikt, weg te werken. In plaats van omvangrijke barometrische sensoren werd een radiohoogtemeter gebruikt en een contactzekering als back-up. De implosieve kern was gemengd en bestond uit Plutonium-239 en Uranus-235. Een dergelijke lading werd als veiliger beschouwd en maakte een efficiënter gebruik van splijtstoffen mogelijk. De bom was 3.66 m lang en woog ongeveer 800 kg. Er waren twee seriële modificaties van de bom: Mk.1 - 15 kt en Mk.2 - 25 kt.
Een vijfvoudige afname van de massa in vergelijking met de eerste Britse atoombom "Blue Danube", maakte het gebruik van "Red Beard" van tactische dragers mogelijk. Tests die op 27 september werden uitgevoerd, bevestigden de bruikbaarheid van het ontwerp, maar de verfijning en aanvullende tests van de bom gingen door tot 1961.
Halverwege de jaren vijftig werd duidelijk dat de inzet van de Amerikaanse leiders op de "nucleaire chantage" van de USSR niet had gewerkt. De Sovjet-Unie begon een potentieel voor nucleaire raketten te creëren, waardoor de Amerikaanse superioriteit op het gebied van langeafstandsbommenwerpers en atoombommen grotendeels werd gedevalueerd. Bovendien had het Sovjetleger in het geval van een grootschalig conflict reële kansen om de NAVO-troepen in Europa te verslaan. In dit opzicht zorgden eerst de Amerikanen en vervolgens de Britten voor de creatie van atoombommen, die preventief moesten worden gelegd op het pad van de beweging van Sovjet-tankwiggen.
Om de effectiviteit van een kernmijn en vernietiging op de grond te beoordelen, geproduceerd met een kleine begraving van de lading, werd op 4 oktober 1956 een explosie met een capaciteit van 1,4 kt gemaakt in Maralinga, die de codeaanduiding "Marko" kreeg..
Als prototype van een kernmijn werd de "vulling" van de atoombom "Blue Danube" gebruikt, die in twee versies werd geproduceerd: 12 en 40 kt. Tegelijkertijd werd het laadvermogen ongeveer 10 keer verminderd in vergelijking met de 12 kt-modificatie, maar de explosie bleek erg "vuil" te zijn. Na de explosie van het apparaat, ongeveer 1 m begraven en bekleed met betonblokken, werd een krater gevormd met een diameter van ongeveer 40 m en een diepte van 11 m.
40 minuten na de explosie verhuisden dosimeters in met loden vellen beklede tanks naar de rokende krater. Binnen een straal van 460 tot 1200 m werd divers militair materieel opgesteld. Ondanks het zeer hoge stralingsniveau begon een paar uur na de kernproef de evacuatie van de overgebleven apparatuur en de sanering ervan.
De krater gevormd na de explosie in 1967 werd opgevuld met radioactief afval dat in het gebied was verzameld. Op de begraafplaats werd een metalen plaat aangebracht met een inscriptie die waarschuwt voor het gevaar van straling.
Toch wijkt de radioactieve achtergrond in de directe omgeving van het grondproefterrein nog sterk af van de natuurwaarde. Blijkbaar is dit te wijten aan het feit dat de splijtingsverhouding van de plutonium-uraniumlading erg laag was en de splijtstoffen in contact stonden met de grond.
Op 11 oktober 1956 verrees een andere "paddestoelwolk" boven het proefveld van Maralinga. Als onderdeel van de vliegertest werd de Blue Danube-atoombom van de Vickers Valiant B.1-bommenwerper gedropt. Dit was de eerste echte testval van een Britse atoombom van een draagvliegtuig.
Net als in het geval van de Marco-test, hebben de Britten om veiligheidsredenen niet het risico genomen om de Blue Danube-bom met een capaciteit van 40 kt te testen en werd de energieafgifte van de lading teruggebracht tot 3 kt. In tegenstelling tot een grondexplosie met een lager vermogen, veroorzaakte de Kite-kerntest geen grote stralingsbesmetting van het gebied in de buurt van de testlocatie. De na de explosie gevormde wolk steeg tot grote hoogte en werd door de wind in noordwestelijke richting weggeblazen.
De "hete" tests van kernwapens gingen door op 22 oktober 1956. Een tactische atoombom "Red Beard" Mk.1 werd tot ontploffing gebracht op een metalen toren van 34 m hoog tijdens een test onder de code-aanduiding "Detachment". Tegelijkertijd werd het laadvermogen teruggebracht van 15 kt naar 10 kt.
Test "Detachment" was de laatste in een reeks explosies van het "Buffalo"-programma, met als doel de praktische ontwikkeling van atoombommen, voorafgaand aan hun massale goedkeuring. De volgende cyclus van drie kernproeven, met de codenaam "Antlers", was bedoeld om nieuwe kernkoppen en "nucleaire aanstekers" te testen die werden gebruikt om een thermonucleaire reactie te initiëren.
Op 14 september 1957 werd een test uitgevoerd die bekend staat als de Taj. Een lading met een TNT-equivalent van 0,9 kt werd op een metalen toren tot ontploffing gebracht. Blijkbaar werd in de loop van dit experiment de mogelijkheid uitgewerkt om een miniatuur kernkop te maken die bedoeld was voor gebruik in draagbare rugzakmijnen en in artilleriegranaten. De test werd echter als mislukt beschouwd. Kobaltkorrels werden gebruikt als een "indicator" voor het beoordelen van de neutronenflux gevormd tijdens de detonatie van een implosieve plutoniumkern. Vervolgens kondigden critici van het Britse nucleaire programma op basis van dit feit de ontwikkeling aan van een "kobaltbom", die is ontworpen voor langdurige stralingsbesmetting van het gebied.
Op 25 september 1957 testte de Biak-test de Indigo Hammer-kernkop voor gebruik op Bloodhound-luchtafweerraketten en thermonucleaire kernkoppen als de primaire bron van reactie. Een lading van 6 kt werd traditioneel tot ontploffing gebracht op een metalen toren.
De laatste "hete test", bekend als de Taranaki, was de krachtigste in Maralinga. Een implosief nucleair explosief op basis van een plutonium-uraniumkern werd ontwikkeld om een thermonucleaire reactie te initiëren in megaton kernkoppen.
Een lading met een capaciteit van 27 kt werd opgehangen onder een vastgebonden ballon en tot ontploffing gebracht op een hoogte van 300 m. Hoewel het qua energieafgifte alle nucleaire explosies die daarvoor op de Maralinga-testlocatie waren uitgevoerd, overtrof, was de stralingsbesmetting van de Taranaki toets was relatief klein. Een paar maanden later, toen de kortlevende radioactieve isotopen vervielen, werd de testlocatie geschikt geacht voor het uitvoeren van tests die bedoeld waren om de veiligheid van kernkoppen te waarborgen.
Het actieve werk van de Maralinga-testsite ging door tot 1963. De uitbarstingen van kernexplosies hier verschroeiden niet langer de woestijn, maar experimenten met radioactieve stoffen gingen door op het proefveld. Dus vóór 1962 werden 321 tests uitgevoerd, gezamenlijk bekend als de Times. In een reeks experimenten werd Plutonium-239 bestudeerd onder explosieve compressie. Dergelijke tests waren nodig om het optimale ontwerp van nucleaire ladingen en detonatie-apparaten uit te werken. Het doel van 94 tests, bekend als Kittens, was om een neutroneninitiator te ontwikkelen die, wanneer een nucleaire lading tot ontploffing zou komen, de neutronenopbrengst drastisch zou verhogen, wat op zijn beurt het aandeel splijtbaar materiaal dat in de kettingreactie terechtkwam, zou vergroten. Als onderdeel van Operatie Rat hebben experts in de periode van 1956 tot 1962 de kenmerken van het gedrag van Uranus-235 onderzocht tijdens het initiëren van een kettingreactie. Het Fox-onderzoeksprogramma bestudeerde het gedrag van de componenten van atoombommen onder omstandigheden die typerend zijn voor een vliegtuigcrash. Om dit te doen, werden simulatoren van seriële en veelbelovende nucleaire munitie voor de luchtvaart, die onvoldoende splijtstoffen bevatten voor een kettingreactie, maar verder echte producten volledig reproduceren, onderworpen aan schokbelastingen en enkele uren in brandende kerosine geplaatst. In totaal zijn op de testlocatie zo'n 600 experimenten met radioactieve stoffen uitgevoerd. Tijdens deze experimenten zijn honderden kilo's uranium-235, uranium-238, plutonium-239, polonium-210, actinium-227 en beryllium in het milieu terechtgekomen.
Alleen op de plaats die werd gebruikt voor de Taranaki-test, werd tijdens de Fox-tests 22 kg plutonium verspreid. Als gevolg hiervan was het gebied vele malen meer vervuild dan na een nucleaire explosie. Omdat er als gevolg van winderosie een reële dreiging van verspreiding van straling naar andere gebieden bestond, eisten de Australische autoriteiten dat het gevaar zou worden weggenomen. De eerste poging om de gevolgen van de test op te heffen, bekend als Operatie Bramby, werd in 1967 door de Britten gedaan. Toen was het mogelijk om het meest stralende puin te verzamelen en te begraven in de krater gevormd na de explosie van "Marko".
Ongeveer 830 ton verontreinigd materiaal, waaronder 20 kilogram plutonium, werd begraven in 21 kuilen op de testlocatie van Taranaki. Rond de meest radioactieve delen van het terrein zijn gaashekken met waarschuwingsborden verschenen. Er werden ook pogingen ondernomen om de grond te verwijderen op de meest met plutonium verontreinigde plaatsen, maar door de moeilijke omstandigheden, de hoge stralingsachtergrond en de noodzaak van grote financiële investeringen, kon het werk niet volledig worden voltooid.
Halverwege de jaren tachtig onderzochten de Australiërs de stortplaats en de omgeving. De omvang van de stralingsbelasting bleek veel groter dan eerder werd gedacht en dit gebied is niet geschikt voor bewoning. In 1996 wees de Australische regering 108 miljoen dollar uit voor een project voor het opruimen van de nucleaire testlocatie in Maralinga. Een deel van het gevaarlijkste afval dat voorheen in conventionele groeven werd begraven, werd opgegraven en herbegraven in betonnen putten die waren afgesloten met massieve stalen afdekkingen. Om de verspreiding van radioactief stof te voorkomen, werd op de testlocatie een speciale elektrische oven geïnstalleerd, waarin de van het oppervlak verwijderde radioactieve grond werd versmolten met glas. Dit maakte het mogelijk om radioactieve stoffen in ongeïsoleerde putten te begraven. In totaal werd meer dan 350.000 m³ grond, puin en puin verwerkt en begraven in 11 putten. Officieel is het grootste deel van de sanerings- en landaanwinningswerkzaamheden in 2000 afgerond.
In Australië werden op de testlocaties van Monte Bello, Emu Field en Maralinga in totaal 12 kernladingen tot ontploffing gebracht. Hoewel de kracht van de explosies relatief klein was, werd na de meeste atoomproeven op aanzienlijke afstand van de testlocaties een sterke toename van de radioactieve achtergrond geregistreerd. Een kenmerkend kenmerk van Britse kernproeven was de brede deelname van grote troepencontingenten eraan. Ongeveer 16.000 Australische burgers en militairen en 22.000 Britse militairen waren betrokken bij het testen van kernwapens.
De Australische aboriginals werden onvrijwillige cavia's. Britse en Australische autoriteiten hebben lang een verband tussen kernproeven en hoge sterfte onder Aboriginals ontkend, maar studies hebben aangetoond dat de botten van lokale bewoners die rondzwierven in gebieden naast de testlocatie veel radioactief Strontium-90 bevatten. Halverwege de jaren negentig erkende de Australische regering niettemin de negatieve effecten van straling op de gezondheid van de inheemse bevolking en sloot ze een overeenkomst met de Trjarutja-stam om een schadevergoeding van 13,5 miljoen dollar te betalen.
In 2009 is de grond waarop de stortplaats zich bevond officieel overgedragen aan de oorspronkelijke eigenaren. Sinds 2014 is het grondgebied van het voormalige kernproefterrein Maralinga, met uitzondering van nucleaire begraafplaatsen, voor iedereen gratis te bezoeken.
Momenteel maken de eigenaren van het land waar de testlocatie zich bevond actief reclame voor "nucleair toerisme". Toeristen komen voornamelijk met kleine privéjets. Gerestaureerde gebouwen in het woondorp en nieuw gebouwde campings worden gebruikt om bezoekers te huisvesten. Er is een museum dat vertelt over de geschiedenis van de vuilstort en er wordt gebouwd aan een nieuw hotel. Op de top van de heuvel staat een watertoren.
Tijdens een bezoek aan het proefveld, waar de tests direct werden uitgevoerd, wordt toeristen afgeraden om zelf souvenirs te verzamelen. Stukjes "atoomglas" - zand gesinterd onder invloed van hoge temperatuur, worden als souvenir aangeboden voor weinig geld. In de loop van de jaren die zijn verstreken sinds de tests, is het niet langer radioactief en vormt het geen gevaar.
