胖子原子弹

胖子（英语：Fat Man）是第二次世界大战时美国在日本长崎投掷的原子弹的名称。1945年8月9日，即广岛首枚原子弹爆炸后3天，由查尔斯·斯威尼（英语：Charles Sweeney）驾驶的B-29超级空中堡垒轰炸机“博克斯卡”（Bockscar）在长崎上空31,000英尺（9,000米）投下。在日本标准时间早上11时02分，在1,800呎（550米）高度爆炸。“胖子”是至今为止历史上第二次亦是最后一次对人类使用的核武器。它长10英尺八吋（3.25米），直径五英尺（1.52米），重10,000磅（4,545千克）。释放的能量约相等于2.1万公吨的TNT烈性炸药，即大概为8.4 ×1013 焦耳，比投掷在广岛的首枚原子弹稍多。由于长崎地势多山，造成的损害比平坦的广岛低。约35,000-40,000人直接死于胖子的原爆，之后数万人死于核子尘埃放射引起的癌症。胖子本来的首要攻击目标为日本另一城市小仓。当天早上负责投弹的B-29战机飞到小仓上空时，发现当地被云层覆盖，于是斯文尼决定改为攻击后备目标长崎。胖子是内爆式钚弹。空心的球状炸药内放置了处于低临界的球形钚，周围接上了32枚同时起爆的雷管。雷管接通起爆后，产生强大的内推压力以挤压球形钚。当钚的密度增加至超临界状况，便能引发核子连锁反应，造成核爆。曼克顿计划原先设计了三种不同的原子弹，分别是使用“枪式”引爆的钚弹，因为长形的弹身，被称为“瘦子”（Thin Man）；使用内爆式的钚弹，因圆浑弹身外形，被称为“胖子”（Fat Man）；及使用“枪式”引爆的浓缩铀弹，称为“小男孩”（Little Boy）。后来发现从反应堆得出的钚，自发中子比原先计算的多。如果使用枪式起爆，将数块钚结合，连锁反应会在裂变物料刚刚到达超临界时立即开始；产生的能量会把其余大量尚未进行裂变的材料炸开，造成释放能量大为下降的“提前引爆”（Fizzle）。要以“枪式”引爆钚弹并非不可能；但是炸弹可能需要长达19英尺，这种设计超越当时B-29的载负能力所以不可行。故此瘦子计划被取消，改为发展内爆式的胖子。由于内爆式钚弹是一种崭新的设计，因此美国在使用前，先在1945年7月16日新墨西哥州试爆了另一枚同一模式，称为“小玩意”（Gadget）的原子弹。结果试验非常成功，得到的当量达二万公吨，比原先预计高出二至四倍。苏联首枚试爆的核武器设计基本上与胖子相同。美国在二次大战后曾生产小量与胖子相同的核武。但由于它们操作困难，亦难以长期保存，所以后来全部被大幅改装，称为“胖子四型”（Mk4 Fat Man）。