マンハッタン計画に関与する多くの科学者にとって、原子爆弾を造る競争は生と死の間の厳しい戦いでした。 テクノロジーの破壊的な力や必然的な民間人の犠牲を否定するものはありませんでした。 今週70年前に行われた広島と長崎の爆撃の後、科学監督J.ロバートオッペンハイマーは、ニュースを聞いて自分の気持ちをよく思い出しました。ヒンドゥー教のテキストから引用しています。 」
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しかし、第二次世界大戦中に、ドイツの科学者が同じ技術に虚偽に取り組んでいたため、オッペンハイマーと米国の他の物理学者は、世界初の核兵器の作成に熱心に集中していました。 そして、ロスアラモス国立研究所の秘密の範囲内で、内部の戦いは、致命的なペイロードを配信する方法についての対立するアイデアで2つのグループの間で激怒していました。
最終的に、異なる放射性物質を使用した2種類の爆弾がわずか数日離れて日本に落下し、コードネームはLittle BoyとFat Manでした。 しかし、科学者が最初の試みに成功した場合、両方の爆弾はシンマンと名付けられた可能性があります。
原子の核は、想像するよりも可変的な場所です。 原子の中心には、陽子と中性子と呼ばれる粒子の混合物が含まれており、これらが組み合わさって原子に質量とユニークな元素の個性を与えます。 与えられた化学元素のすべての原子は同じ数の陽子を持っていますが、中性子数は異なる可能性があり、異なる質量の同位体を生成します。 しかし、混雑したいかだのように、一部の同位体は安定性の端にあり、過剰なエネルギーと粒子を放射線の形で自然に放出する傾向があります。 時間の経過とともに、放射性同位体は自然に崩壊してより安定した構成になり、かなり予測可能な一連のイベントで新しい要素にさえなります。
爆発を引き起こすために原子を利用することは、ベルリンの科学者が意図的にウラン原子をより軽い元素に分割することができた1939年まで現実的ではなかった。 正しい方法で誘導されたこの核分裂のプロセスは膨大な量のエネルギーを放出する可能性があります。 ニューヨークタイムズによる最初の報告によれば、広島に投下された爆弾は20, 000トンのTNTの力で爆発しました。 15, 000トンまで。
1939年にフランクリンルーズベルト大統領に宛てた書簡の中で、アルバートアインシュタインは核分裂実験とナチの武器製造の努力について警告しました。 その後すぐに、科学者たちは、臨界質量を達成し、核分裂爆弾を爆発させるのにウランがどれだけ必要かを示し、プルトニウムもタスクに使用できることを証明しました。 1941年までに、マンハッタンプロジェクトは、実用的な原子爆弾を開発するためのレースに参加していました。
オッペンハイマーは当初、細い細い銃型の爆弾であるシン・マンというコードネームのデザインに信仰を置いていました。 同じもので作られたターゲットに放射性物質のプラグを発射し、圧縮と質量増加の組み合わせた力が核分裂爆発につながる連鎖反応を引き起こします。 ヘッジとして、別のチームは爆弾を調査していました。爆弾は爆発物に囲まれたコア内の材料の未臨界の塊を圧縮します。 電荷が消えると、材料のボールはグレープフルーツのサイズからテニスボールのサイズに絞られ、臨界質量に達し、爆弾を爆発させました。
ボーイングB-29スーパーフォートレス爆撃機は、マリアナ諸島のテニアンに搭載するために爆弾ピットを後方に転がります。 （原子遺産財団の礼儀） 
リトルボーイ爆弾は油圧リフトに載っています。 （原子遺産財団の礼儀） 
ファットマン爆弾は輸送台車でチェックアウトされます。 （原子遺産財団の礼儀） 
Little Boy爆弾は、B-29爆撃機Enola Gayに搭載する準備ができています。 （原子遺産財団の礼儀） 
ファットマン爆弾の爆縮コアは、ケーシング内に配置する準備ができています。 （原子遺産財団の礼儀） 
油圧リフトは、リトルボーイ爆弾を飛行機のベイに上げます。 （原子遺産財団の礼儀） 
B-29 Bockscarに積み込む前に、爆弾ピットのリフトで持ち上げられているファットマン 。 （原子遺産財団の礼儀） 
エノラゲイ湾の中のリトルボーイ爆弾。 （原子遺産財団の礼儀） 
エノラ・ゲイの武器商人であるディーク・パーソンズは、ファットマン爆弾の尾部アセンブリに名前を署名した数人の一人でした。 （原子遺産財団の礼儀） 爆縮設計はエレガントでしたが、物理学はそれほど明確ではなかったため、銃のモデルが優先されました。 しかし、約4か月後、プロジェクトの科学者たちは、Thin Manが望みの燃料源である放射性同位体プルトニウム139では動作しないことに気付きました。 ワシントン州南東部のハンフォード遺跡は、武器級プルトニウムを汲み出すことを明確に目的として1943年に建設され、原子炉からの材料に致命的な欠陥があることが判明しました。
スミソニアン国立アメリカ歴史博物館の軍事技術史家であるバートン・ハッカーは、「プルトニウムシンマンの設計は、爆発前のリスクが高いため放棄されなければなりませんでした」と述べています。 それは思ったほど怖くはありません。単に爆弾が実際に爆発する前にプラグとターゲットが破壊力を失うことを意味します。 「利用可能なプルトニウムは非常に多くの中性子を放出し、臨界質量に到達する前に核反応を引き起こし、その結果、物理学者はフィズルと呼んだものになりました。」
ウランからの中性子放出は、銃型が臨界質量に達するのに十分なほど低かったが、供給は厳しく制限されていた。 「プルトニウムは、兵器級のウランよりも早く生産できる」とハッカーは言う。 「銃の設計は確実に機能しましたが、1945年に複数のウランを使用するのに十分なウランはありませんでした。」
1945年8月6日に広島に落下したリトルボーイ爆弾は、ウランのペイロードを搭載した短い銃型爆弾であるシンマンの子孫でした。 一方、8月9日に長崎に投下された爆弾は、爆破装置であるプルトニウムを搭載したファットマンでした。 その設計は、効率が約10倍高く、より大きな爆発力を生成しました。これは、現代の推定によると、TNTの約21, 000トンに相当します。 リトルボーイ爆弾は効率が悪く、強力ではありませんでしたが、長崎周辺の丘陵地帯がファットマンの爆発半径を制限したため、広島周辺の地域をさらに破壊しました。 それでも、爆撃を受けて、内戦は冷戦時代の核兵器の主要な設計になりました。
「私の知る限り、広島で1953年にネバダでテストされた核砲弾の1つであった後、これまでに爆発した唯一の銃型の設計です」とハッカーは言います。 「残りはすべて爆縮設計でした。銃型の設計は信頼性はありましたが、非効率であり、爆縮装置と同じ結果を得るためにより多くの核物質を使用していました。
