De 1938 jusqu'à la Seconde Guerre mondiale, Mark enseigne les mathématiques à l'Université du Manitoba. En 1943, il rejoint le laboratoire de Montréal géré par le Conseil national de recherches du Canada. En , il intègre le Laboratoire national de Los Alamos[2], bien que demeurant un employé du gouvernement canadien[4]. Après la fin de la guerre, il continue son travail sur place, dirigeant la division théorique à partir de 1947 jusqu'à sa retraite en 1973[1]. Mark devient citoyen américain au cours des années 1950[5].
En , le président des États-UnisHarry S. Truman approuve un programme d'urgence de développement de la bombe à hydrogène, ce qui met le laboratoire de Los Alamos, dont les installations sont inadaptées, sous une forte pression[2]. Lors de cette période, Mark joue un rôle clé dans le développement des armes thermonucléaires. Selon Hans Bethe, « Il y avait plusieurs controverses à Los Alamos à cette époque. Carson y naviguait imperturbable avec un bon jugement[trad 1],[1]. »
↑(en) « There was a lot of controversy in Los Alamos in those days, and Carson always was imperturbable and stood in the middle of it and had a balanced judgment. »
↑ ab et c(en) Tim Hilchey, « J. Carson Mark, 83, Physicist In Hydrogen Bomb Work, Dies », New York Times, (lire en ligne, consulté le )
: document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.
(en) David Hawkins, Manhattan District history, Project Y, the Los Alamos story: Volume I – Inception until August 1945, Los Angeles, Los Alamos National laboratory, (ISBN978-0-938228-08-0, lire en ligne).