投放在广岛的“小男孩”原子弹的历史真相
投放在广岛的“小男孩”原子弹的历史真相
“小男孩”是第二次世界大战中第一个被用来对付日本的原子弹,并于1945年8月6日在广岛上空被引爆。这一设计是由洛斯阿拉莫斯实验室的弗朗西斯·伯奇中校领导的团队完成的。“小男孩”被设计成一种枪式裂变武器,利用铀235产生核反应。第一枚“小男孩”在马里亚纳群岛被交付给了蒂尼安,由509合成团的保罗·蒂贝茨上校驾驶的B-29将它带到目标。“小男孩”的设计在第二次世界大战后被短暂保留,但很快就被更新的武器所取代。
曼哈顿计划
在莱斯利·格罗夫斯少将和科学家罗伯特·奥本海默的监督下,曼哈顿计划是美国在二战期间建造核武器的名字。该项目所采取的第一个方法是使用浓缩铀来制造武器,因为这种材料被认为是可裂变的。为了满足项目的需要,1943年初,在田纳西州橡树岭的一个新设施开始了浓缩铀的生产。大约在同一时间,科学家们开始在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯设计实验室试验各种炸弹原型。
铀的设计
早期的研究集中在“枪式”设计上,这种设计将一块铀发射到另一块铀中,从而产生核连锁反应。虽然这种方法被证明对铀基炸弹很有希望,但对那些利用钚的炸弹就不那么有希望了。因此,洛斯阿拉莫斯的科学家们开始开发一种钚基炸弹的内爆设计,因为这种材料相对更丰富。到1944年7月,大量的研究集中在钚的设计上,而铀枪式炸弹则不那么重要。
弗朗西斯·伯奇中校领导了这种武器的设计团队,他成功地说服了他的上级,如果钚弹设计失败时作为后备,这种设计是值得追求的。1945年2月,伯奇的团队制定了原子弹的设计规格。进入生产阶段后,该武器在5月初完成了除铀载荷以外的所有工作。这枚炸弹被称为马克一型(1850型),代号为“小男孩”,直到7月份才出现。最终的设计长度为10英尺,直径为28英寸。
“小男孩”设计
作为一种枪式核武器,“小男孩”依靠一团铀-235撞击另一团来产生核反应。因此,炸弹的核心部件是一个光滑的枪管,通过它可以发射铀弹。最终设计规定使用64公斤铀-235,其中大约60%形成了弹丸,弹丸是一个圆柱体,中间有一个4英寸的孔。剩下的40%是一个直径为4英寸、长7英寸的实心尖峰。
当引爆时,弹丸会被碳化钨和钢塞推下枪管,并在撞击时产生超临界质量的铀。这个质量将由碳化钨、钢捣固器和中子反射器控制。由于缺乏铀-235,在炸弹建造之前没有对设计进行全面测试。此外,由于其相对简单的设计,伯奇的团队认为,只有小规模的实验室测试是必要的,以证明这一概念。
尽管这个设计几乎确保了成功,但以现代标准来看,小男孩还是相对不安全的,因为有几种情况,比如撞车或电路短路,可能会导致意外爆炸。为了引爆,小男孩采用了三级引信系统,以确保轰炸机可以逃脱,并将爆炸在预设的高度。该系统采用了定时器、气压计和一套双冗余雷达高度计。
交付和使用
7月14日,几套完整的炸弹装置和铀弹被火车从洛斯阿拉莫斯运到旧金山,在这里,他们登上了印第安纳波利斯号巡洋舰。巡洋舰在7月26日将炸弹部件交付给了天宁岛。就在同一天,铀靶被来自509合成集团的三架C-54飞机运往该岛。所有的部件都在手边,“小男孩”被组装起来。
由于有处理炸弹的危险,分配给它的武器师威廉·帕森斯上尉决定推迟将炸药袋插入枪械装置,直到炸弹空降。由于决定使用武器对付日本人,广岛被选为目标,“小男孩”被装载在B-29。在保罗·蒂贝茨上校的指挥下,埃诺拉·盖伊于8月6日起飞,在硫磺岛上空与另外两架装有仪器和摄影设备的B-29飞机会合。
上午8:15在广岛释放了“小男孩”。它坠落57秒,在预定的1900英尺高度引爆,爆炸当量约为13-15千吨TNT。这枚炸弹造成了一个直径约两英里的完全破坏区域,其产生的冲击波和火焰风暴有效地摧毁了该市约4.7平方英里的地区,造成7-8万人死亡,另有7万人受伤。这是战时使用的第一种核武器,三天后在长崎使用了钚弹“胖子”。
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