ชายอ้วน
แบบจำลองของระเบิดแฟตแมนดั้งเดิม
พิมพ์	ระเบิดแรงโน้มถ่วงนิวเคลียร์ฟิชชัน
แหล่งกำเนิด	สหรัฐอเมริกา
ประวัติการผลิต
นักออกแบบ	ห้องปฏิบัติการลอสอะลามอส
ผลิต	พ.ศ. 2488–2492
ไม่  สร้าง	120
ข้อกำหนด
มวล	10,300 ปอนด์ (4,670 กิโลกรัม)
ความยาว	128 นิ้ว (3.3 เมตร)
เส้นผ่านศูนย์กลาง	60 นิ้ว (1.5 เมตร)
การเติม	พลูโตเนียม
น้ำหนักบรรจุ	6.2 กก. [ 1 ]
ผลผลิตระเบิด	21  กิโลตัน (88 ตันจูล)

" แฟตแมน " (หรือที่รู้จักกันในชื่อมาร์คที่ 3 ) คือแบบจำลองอาวุธนิวเคลียร์ที่สหรัฐอเมริกาใช้ในการจุดระเบิดอาวุธนิวเคลียร์ 7 ใน 8 ครั้งแรกในประวัติศาสตร์ และยังเป็นแบบจำลองที่มีอานุภาพร้ายแรงที่สุดเท่าที่เคยใช้ในสงครามอีกด้วย

ระเบิดนิวเคลียร์แฟตแมนถูกจุดระเบิดเหนือเมืองนางาซากิ ประเทศญี่ปุ่นเมื่อวันที่ 9 สิงหาคม ค.ศ. 1945 มันเป็นระเบิดนิวเคลียร์ลูกที่สองและมีขนาดใหญ่กว่าในบรรดาอาวุธนิวเคลียร์เพียงสองลูกที่เคยใช้ในสงคราม มันถูกทิ้งจากเครื่องบินทิ้งระเบิดโบอิ้ง บี-29 ซูเปอร์ฟอร์เทรส บ็อกสการ์ที่ขับโดยพันตรีชาร์ลส์ สวีนีย์ การระเบิดครั้งนี้ถือเป็นการระเบิดนิวเคลียร์ครั้งที่สามในประวัติศาสตร์ ชื่อแฟตแมนมาจากรูปทรงกลมกว้าง แฟตแมนเป็นอาวุธนิวเคลียร์แบบยุบตัว (implosion-type) ที่มี แกนพลูโทเนียมแข็งและต่อมาได้มีการพัฒนาแกนให้ดียิ่งขึ้น

ระเบิดนิวเคลียร์แฟตแมนลูกแรกที่ถูกจุดระเบิดคือ "เดอะแกดเจ็ต" ในการทดสอบนิวเคลียร์ทรินิตี้เมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม ณ สนามฝึกยิงและทิ้งระเบิดอะลาโมกอร์โดในรัฐนิวเม็กซิโกมันถูกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ห้องปฏิบัติการลอสอะลามอสโดยใช้พลูโทเนียมที่ผลิตที่โรงงานแฮนฟอร์ดการระเบิดนิวเคลียร์ครั้งที่สอง และครั้งแรกที่ใช้ในสงคราม คือลิตเติลบอยซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่แตกต่างออกไป โดยใช้ยูเรเนียม เป็นวัตถุดิบ มีการจุดระเบิดแฟตแมนอีกสองลูกในระหว่างการ ทดสอบ นิวเคลียร์ปฏิบัติการครอสโรดส์ที่อะทอลล์บิกินีในปี 1946 การทดสอบสามครั้งในชุดถัดไป คือปฏิบัติการแซนด์สโตนในปี 1948 ใช้ระเบิดแฟตแมนที่มีแกนกลางที่ได้รับการปรับปรุง ในที่สุด แฟตแมนก็ถูกแทนที่ด้วยระเบิดนิวเคลียร์มาร์ค 4ในการทดสอบ ปฏิบัติการเรนเจอร์

โรเบิร์ต โอปเพนไฮเมอร์จัดการประชุมที่ชิคาโกในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2485 และที่เบิร์กลีย์ รัฐแคลิฟอร์เนียในเดือนกรกฎาคม ซึ่งวิศวกรและนักฟิสิกส์หลายคนได้หารือเกี่ยวกับประเด็นการออกแบบระเบิดนิวเคลียร์ พวกเขาเลือก การออกแบบ แบบปืนซึ่งมวลย่อยวิกฤตสองก้อนจะถูกนำมารวมกันโดยการยิง "กระสุน" เข้าไปใน "เป้าหมาย" ^{[ 2 ]}ริชาร์ด ซี. โทลแมนเสนออาวุธนิวเคลียร์แบบระเบิดเข้าแต่ข้อเสนอดังกล่าวไม่ได้รับความสนใจมากนัก^{[ 3 ]}

ความเป็นไปได้ของ ระเบิด พลูโทเนียมถูกตั้งคำถามในปี 1942 วอลเลซ เอเคอร์สผู้อำนวยการโครงการ " Tube Alloys " ของอังกฤษ บอกกับ เจมส์ ไบรอันท์ โคนันท์เมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายนว่าเจมส์ แชดวิก "สรุปว่าพลูโทเนียมอาจไม่ใช่วัสดุฟิสชั่นที่ใช้งาน ได้จริง สำหรับอาวุธเนื่องจากมีสิ่งเจือปน" ^{[ 4 ]}โคนันท์ปรึกษาเออร์เนสต์ ลอว์เรนซ์และอาร์เธอร์ คอมป์ตันซึ่งยอมรับว่านักวิทยาศาสตร์ของพวกเขาที่เบิร์กลีย์และชิคาโกตามลำดับ รู้เกี่ยวกับปัญหานี้ แต่พวกเขาไม่สามารถเสนอวิธีแก้ปัญหาที่พร้อมใช้งานได้ โคนันท์แจ้งผู้อำนวยการโครงการแมนฮัตตัน พลจัตวาเลสลี อาร์. โกรฟส์ จูเนียร์ซึ่งต่อมาได้จัดตั้งคณะกรรมการพิเศษประกอบด้วยลอว์เรนซ์ คอมป์ตัน ออปเพนไฮเมอร์ และแมคมิลแลน เพื่อตรวจสอบปัญหา คณะกรรมการสรุปว่าปัญหาใดๆ สามารถแก้ไขได้ง่ายๆ โดยการกำหนดให้มีความบริสุทธิ์สูงขึ้น^{[ 4 ]}

ในช่วงต้นปี 1943 โอปเพนไฮเมอร์ได้ทบทวนตัวเลือกของเขาและให้ความสำคัญกับอาวุธประเภทปืน^{[ 3 ]}แต่เขาได้ก่อตั้งกลุ่ม E-5 ที่ห้องปฏิบัติการลอสอะลาโมสภายใต้ การนำของ เซธ เนดเดอร์ไมเออร์เพื่อตรวจสอบการระเบิดแบบอัดแน่นเพื่อป้องกันภัยคุกคามจากการระเบิดก่อนกำหนด ระเบิดแบบอัดแน่นถูกกำหนดให้มีประสิทธิภาพมากกว่าอย่างมากในแง่ของผลผลิตการระเบิดต่อหน่วยมวลของวัสดุฟิสไซล์ในระเบิด เนื่องจากวัสดุฟิสไซล์ที่ถูกอัดแน่นจะทำปฏิกิริยาได้เร็วขึ้นและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม มีการตัดสินใจว่าปืนพลูโทเนียมจะได้รับความพยายามในการวิจัยส่วนใหญ่ เนื่องจากเป็นโครงการที่มีความไม่แน่นอนน้อยที่สุด มีการสันนิษฐานว่า ระเบิดแบบปืน ยูเรเนียมสามารถดัดแปลงจากมันได้ง่าย^{[ 5 ]}

การออกแบบแบบปืนและแบบระเบิดภายในได้รับการตั้งชื่อรหัสว่า " Thin Man " และ "Fat Man" ตามลำดับ ชื่อรหัสเหล่านี้สร้างขึ้นโดยRobert Serberอดีตนักศึกษาของ Oppenheimer ที่ทำงานในโครงการแมนฮัตตัน เขาเลือกชื่อเหล่านี้ตามรูปทรงของการออกแบบ Thin Man เป็นอุปกรณ์ที่ยาวมาก และชื่อนี้มาจากนวนิยายสืบสวนเรื่องThe Thin Man ของ Dashiell Hammettและภาพยนตร์ชุด The Fat Man มีรูปร่างกลมและอ้วน และตั้งชื่อตามตัวละครของSydney Greenstreet ใน The Maltese Falcon ของ Hammett การออกแบบปืนยูเรเนียม Little Boy เกิดขึ้นในภายหลังและตั้งชื่อเพื่อเปรียบเทียบกับ Thin Man เท่านั้น[ 6 ^{]ชื่อรหัส} Thin Man และ Fat Man ของ Los Alamos ได้รับการนำไปใช้โดยกองทัพอากาศสหรัฐฯในการมีส่วนร่วมในโครงการแมนฮัตตัน โดยใช้ชื่อรหัสว่าSilverplateมีการวางแผนสร้างเรื่องปกปิดว่า Silverplate เกี่ยวกับการดัดแปลงรถไฟ Pullmanสำหรับใช้โดยประธานาธิบดีแฟรงคลิน รูสเวลต์ (Thin Man) และนายกรัฐมนตรีวินสตัน เชอร์ชิลล์ (Fat Man) แห่งสหราชอาณาจักร ในการเดินทางลับไปยังสหรัฐอเมริกา^{[ 7 ]}เจ้าหน้าที่กองทัพอากาศใช้ชื่อรหัสทางโทรศัพท์เพื่อให้ดูเหมือนว่าพวกเขากำลังดัดแปลงเครื่องบินให้กับรูสเวลต์และเชอร์ชิลล์^{[ 8 ]} Fat Man ยังถูกเรียกว่า Big Boy, Round Man, Big Fellow และอื่นๆ อีกด้วย^{[ 9 ]}

เนดเดอร์ไมเยอร์ได้ละทิ้งแนวคิดเริ่มต้นของเซอร์เบอร์และโทลแมนเกี่ยวกับการระเบิดแบบยุบตัว ซึ่งเป็นการประกอบชิ้นส่วนต่างๆ เข้าด้วยกัน แล้วหันมาใช้แนวคิดใหม่ที่ใช้การระเบิดแบบยุบตัวทรงกลมกลวงด้วยกระสุนระเบิดแทน เขาได้รับความช่วยเหลือจากฮิวจ์ แบรดเนอร์ , ชาร์ลส์ คริตช์ฟิลด์และจอห์น สไตรบ์ ในการทำงานนี้ แอล.ที. ทอมป์สันได้เข้ามาเป็นที่ปรึกษาและหารือเกี่ยวกับปัญหาดังกล่าวกับเนดเดอร์ไมเยอร์ในเดือนมิถุนายน ปี 1943 ทอมป์สันไม่แน่ใจว่าการระเบิดแบบยุบตัวจะมีความสมมาตรเพียงพอหรือไม่ ออปเพนไฮเมอร์ได้จัดให้เนดเดอร์ไมเยอร์และเอ็ดวิน แมคมิลแลนไปเยี่ยมชมห้องปฏิบัติการวิจัยวัตถุระเบิดของคณะกรรมการวิจัยการป้องกันประเทศแห่งชาติ ซึ่งอยู่ใกล้กับ ห้องปฏิบัติการของสำนักงานเหมืองแร่ใน เมือง บรูเซตัน รัฐเพนซิลเวเนีย ( ชานเมือง พิตต์สเบิร์ก ) ที่นั่นพวกเขาได้พูดคุยกับจอร์จ คิสเตียคอฟสกีและทีมงานของเขา แต่ความพยายามของเนดเดอร์ไมเยอร์ในเดือนกรกฎาคมและสิงหาคมในการระเบิดท่อเพื่อผลิตทรงกระบอกนั้น กลับได้วัตถุที่มีลักษณะคล้ายก้อนหิน เนดเดอร์ไมเยอร์เป็นคนเดียวที่เชื่อว่าการระเบิดภายในนั้นใช้ได้จริง และมีเพียงความกระตือรือร้นของเขาเท่านั้นที่ทำให้โครงการนี้ยังคงดำเนินต่อไปได้^{[ 10 ]}

Oppenheimer ได้เชิญJohn von Neumannมาที่ Los Alamos ในเดือนกันยายนเพื่อพิจารณาการระเบิดแบบอัดแน่นอีกครั้ง หลังจากตรวจสอบการศึกษาของ Neddermeyer และหารือเรื่องนี้กับEdward Tellerแล้ว von Neumann เสนอให้ใช้วัตถุระเบิดแรงสูงในประจุรูปทรงเพื่อระเบิดทรงกลม ซึ่งเขาแสดงให้เห็นว่าไม่เพียงแต่จะทำให้การประกอบวัสดุฟิสไซล์เร็วขึ้นกว่าวิธีการใช้ปืนเท่านั้น แต่ยังช่วยลดปริมาณวัสดุที่ต้องการลงอย่างมากเนื่องจากความหนาแน่นที่สูงขึ้น^{[ 11 ]}แนวคิดที่ว่าภายใต้แรงดันดังกล่าว โลหะพลูโตเนียมจะถูกบีบอัดนั้นมาจาก Teller ซึ่งความรู้ของเขาเกี่ยวกับพฤติกรรมของโลหะที่มีความหนาแน่นสูงภายใต้แรงดันสูงได้รับอิทธิพลจากการศึกษาเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับแกนโลก ก่อนสงคราม กับGeorge Gamow [ ^{12 ] โอกาส} ที่จะมีอาวุธนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นทำให้ Oppenheimer, Teller และ Hans Betheประทับใจแต่พวกเขาตัดสินใจว่าจำเป็นต้องมีผู้เชี่ยวชาญด้านวัตถุระเบิด ชื่อของคิสเตียโกวสกีได้รับการเสนอแนะทันที และคิสเตียโกวสกีได้เข้าร่วมโครงการในฐานะที่ปรึกษาในเดือนตุลาคม^{[ 11 ]}

โครงการระเบิดแบบยุบตัวยังคงเป็นแผนสำรองจนกระทั่งเดือนเมษายน ค.ศ. 1944 เมื่อการทดลองของเอมิลิโอ จี. เซเกรและกลุ่ม P-5 ของเขาที่ลอสอะลามอส เกี่ยวกับพลูโทเนียมที่ผลิตขึ้นใหม่จากเครื่องปฏิกรณ์กราไฟต์ X-10ที่โอ๊คริดจ์และเครื่องปฏิกรณ์ Bที่ฮันฟอร์ ด แสดงให้เห็นว่ามันมีสิ่งเจือปนในรูปของไอโซโทปพลูโทเนียม-240ซึ่งมีอัตราการแตกตัวโดยธรรมชาติและกัมมันตภาพรังสีสูงกว่าพลูโทเนียม-239 มาก ไอโซโทป ที่ผลิตจาก ไซโคลตรอนซึ่งใช้ในการวัดครั้งแรก มีปริมาณพลูโทเนียม-240 น้อยกว่ามาก การมีพลูโทเนียม-240 อยู่ในพลูโทเนียมที่ผลิตในเครื่องปฏิกรณ์ดูเหมือนจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งหมายความว่าอัตราการแตกตัวโดยธรรมชาติของพลูโทเนียมในเครื่องปฏิกรณ์นั้นสูงมากจนมีโอกาสสูงที่จะเกิดการระเบิดก่อนกำหนด และระเบิดจะระเบิดตัวเองในระหว่างการก่อตัวของมวลวิกฤต ในช่วงเริ่มต้น ทำให้เกิด " การระเบิดแบบไม่สมบูรณ์ " ^{[ 13 ]}ระยะทางที่จำเป็นในการเร่งความเร็วของพลูโทเนียมให้ถึงระดับที่การระเบิดก่อนกำหนดมีโอกาสน้อยลง จะต้องใช้ลำกล้องปืนที่ยาวเกินกว่าเครื่องบินทิ้งระเบิดที่มีอยู่หรือที่วางแผนไว้ วิธีเดียวที่จะใช้พลูโทเนียมในระเบิดที่ใช้งานได้จริงจึงเป็นการระเบิดภายใน^{[ 14 ]}

ความเป็นไปไม่ได้ของการสร้างระเบิดแบบปืนโดยใช้พลูโทเนียมได้รับการเห็นชอบในการประชุมที่ลอสอะลาโมสเมื่อวันที่ 17 กรกฎาคม พ.ศ. 2487 งานวิจัยเกี่ยวกับระเบิดแบบปืนทั้งหมดในโครงการแมนฮัตตันถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังการออกแบบระเบิดลิตเติลบอยโดยใช้ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะและห้องปฏิบัติการลอสอะลาโมสได้รับการปรับโครงสร้างใหม่โดยงานวิจัยเกือบทั้งหมดมุ่งเน้นไปที่ปัญหาของการระเบิดแบบอัดแน่นสำหรับระเบิดแฟตแมน^{[ 14 ]}แนวคิดในการใช้ประจุรูปทรงเป็นเลนส์ระเบิด สามมิติ มาจากเจมส์ แอล. ทัคและได้รับการพัฒนาโดยฟอน นอยมันน์^{[ 15 ]}ความสำเร็จของระเบิดขึ้นอยู่กับความแม่นยำอย่างสมบูรณ์ในการเคลื่อนที่ของแผ่นทั้งหมดเข้าด้านในพร้อมกัน^{[ 16 ]}เพื่อเอาชนะความยากลำบากในการประสานการระเบิดหลายครั้งหลุยส์ อัลวาเรซและลอว์เรนซ์ จอห์นสตันได้คิดค้นตัวจุดระเบิดแบบลวดสะพานระเบิดเพื่อแทนที่ระบบจุดระเบิดแบบไพรมาคอร์ดที่ มีความแม่นยำน้อยกว่า ^{[ 15 ]}โรเบิร์ต คริสตี้ได้รับเครดิตในการคำนวณที่แสดงให้เห็นว่าทรงกลมพลูโทเนียมแข็งที่อยู่ในสภาวะต่ำกว่าวิกฤตสามารถถูกบีบอัดให้ถึงสภาวะวิกฤตได้อย่างไร ซึ่งทำให้งานง่ายขึ้นมาก เนื่องจากความพยายามก่อนหน้านี้ได้พยายามบีบอัดเปลือกทรงกลมกลวงซึ่งยากกว่า^{[ 17 ]}หลังจากรายงานของคริสตี้ อาวุธแกนพลูโทเนียมแข็งจึงถูกเรียกว่า " อุปกรณ์คริสตี้ " ^{[ 18 ]}

หน้าที่ของนักโลหะวิทยาคือการหาวิธีหล่อพลูโทเนียมให้เป็นทรงกลม ความยากลำบากเริ่มปรากฏชัดเมื่อความพยายามในการวัดความหนาแน่นของพลูโทเนียมให้ผลลัพธ์ที่ไม่สอดคล้องกัน ในตอนแรกเชื่อว่าการปนเปื้อนเป็นสาเหตุ แต่ในไม่ช้าก็พบว่าพลูโทเนียมมีหลายรูปแบบ [ ^{19 ] เฟส} α ที่เปราะซึ่งมีอยู่ในอุณหภูมิห้องจะเปลี่ยนเป็นเฟส β ที่ยืดหยุ่นได้ที่อุณหภูมิสูงขึ้น จากนั้นความสนใจจึงเปลี่ยนไปที่เฟส δ ที่อ่อนตัวได้มากกว่า ซึ่งโดยปกติจะมีอยู่ในช่วง 300–450 °C (570–840 °F) พบว่าเฟสนี้มีความเสถียรที่อุณหภูมิห้องเมื่อผสมกับอะลูมิเนียม แต่อะลูมิเนียมจะปล่อยนิวตรอนเมื่อถูกอนุภาคอัลฟา โจมตี ซึ่งจะทำให้ปัญหาการจุดระเบิดก่อนกำหนดรุนแรงขึ้น นักโลหะวิทยาจึงค้นพบโลหะผสมพลูโทเนียม-แกลเลียมซึ่งทำให้เฟส δ มีเสถียรภาพและสามารถอัดขึ้นรูปด้วยความร้อนให้เป็นรูปร่างที่ต้องการได้ พวกเขาพบว่าการหล่อทรงครึ่งวงกลมทำได้ง่ายกว่าการหล่อทรงกลม แกนกลางประกอบด้วยทรงครึ่งวงกลมสองอัน โดยมีวงแหวนที่มีหน้าตัดเป็นรูปสามเหลี่ยมคั่นอยู่ระหว่างกัน เพื่อให้ทรงครึ่งวงกลมเรียงตัวกันและป้องกันการเกิดไอพ่น เนื่องจากพบว่าพลูโทเนียมเกิดการกัดกร่อนได้ง่าย จึงมีการเคลือบทรงกลมด้วยนิกเกิล^{[ 20 ] [ 21 ]}

ขนาดของระเบิดถูกจำกัดด้วยเครื่องบินที่มีอยู่ ซึ่งนอร์แมน ฟอสเตอร์ แรมซีย์ ได้ทำการตรวจสอบความเหมาะสม เครื่องบินทิ้งระเบิดของฝ่ายสัมพันธมิตรเพียงลำเดียวที่ถือว่าสามารถบรรทุกระเบิดแฟตแมนได้โดยไม่ต้องดัดแปลงครั้งใหญ่คือเครื่องบินAvro Lancaster ของอังกฤษ และเครื่องบิน Boeing B-29 Superfortress ของอเมริกา[ 22 ^{] [ 23 ] [ 24 ]นักวิทยาศาสตร์}ชาวอังกฤษเจมส์ แชดวิกสนับสนุนเครื่องบิน Lancaster ซึ่งมีระยะทำการจำกัด แต่มีช่องเก็บระเบิดขนาดใหญ่กว่า แต่ปัญหานี้ลดลงเมื่อ Fat Man เข้ามาแทนที่Thin Man ที่ยาว (17 ฟุต (5.2 ม.) ) ^{[ 25 ]}ในขณะนั้น B-29 ถือเป็นสุดยอดเทคโนโลยีเครื่องบินทิ้งระเบิดที่มีข้อได้เปรียบอย่างมากใน ด้าน น้ำหนักขึ้นบินสูงสุดระยะทาง ความเร็ว เพดานบิน และความอยู่รอด หากไม่มี B-29 การทิ้งระเบิดอาจเป็นไปไม่ได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ยังคงจำกัดขนาดของระเบิดไว้ที่ความยาวสูงสุด 11 ฟุต (3.4 ม.) ความกว้าง 5 ฟุต (1.5 ม.) และน้ำหนัก 20,000 ปอนด์ (9,100 กก.) การถอดรางระเบิดออกทำให้ความกว้างสูงสุดอยู่ที่ 5.5 ฟุต (1.7 ม.) ^{[ 23 ]}

การทดสอบการทิ้งระเบิดเริ่มขึ้นในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2487 และส่งผลให้มีการปรับเปลี่ยนเครื่องบินซิลเวอร์เพลทเนื่องจากน้ำหนักของระเบิด^{[ 26 ]}ภาพถ่ายความเร็วสูงเผยให้เห็นว่าครีบหางพับงอภายใต้แรงดัน ส่งผลให้การลงจอดไม่แน่นอน มีการทดสอบกล่องกันโคลงและครีบหลายแบบบนรูปทรงของแฟตแมนเพื่อขจัดอาการสั่นไหวอย่างต่อเนื่อง จนกระทั่งมีการอนุมัติการจัดเรียงที่เรียกว่า "ร่มชูชีพแคลิฟอร์เนีย" ซึ่งเป็นกล่องหางทรงลูกบาศก์เปิดด้านหลังที่มีพื้นผิวด้านนอกเป็นครีบรัศมีแปดอันอยู่ภายใน โดยสี่อันทำมุม 45 องศาและสี่อันตั้งฉากกับแนวการตก ยึดกล่องครีบสี่เหลี่ยมด้านนอกเข้ากับส่วนท้ายของระเบิด^{[ 22 ]}ในการทดสอบการทิ้งระเบิดในช่วงสัปดาห์แรกๆ แฟตแมนพลาดเป้าหมายโดยเฉลี่ย 1,857 ฟุต (566 เมตร) แต่ลดลงครึ่งหนึ่งในเดือนมิถุนายนเมื่อพลทิ้งระเบิดมีความชำนาญมากขึ้น^{[ 27 ]}

ระเบิด Fat Man รุ่น Y-1222 รุ่นแรกประกอบขึ้นด้วยสลักเกลียวประมาณ 1,500 ตัว^{[ 28 ] [ 29 ]}รุ่นนี้ถูกแทนที่ด้วยแบบ Y-1291 ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2487 งานออกแบบใหม่นี้มีนัยสำคัญ และยังคงใช้การออกแบบหางแบบ Y-1222 เท่านั้น^{[ 29 ]}รุ่นต่อมาได้แก่ Y-1560 ซึ่งมีตัวจุดระเบิด 72 ตัว; Y-1561 ซึ่งมี 32 ตัว; และ Y-1562 ซึ่งมี 132 ตัว นอกจากนี้ยังมี Y-1563 และ Y-1564 ซึ่งเป็นระเบิดฝึกซ้อมที่ไม่มีตัวจุดระเบิดเลย^{[ 30 ]}แบบ Y-1561 รุ่นสุดท้ายในช่วงสงครามประกอบขึ้นด้วยสลักเกลียวเพียง 90 ตัว^{[ 28 ]} เมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2488 ระเบิดรุ่น Y-1561 Fat Man หรือที่รู้จักกันในชื่อ Gadget ถูกจุดระเบิดในการทดสอบที่สถานที่ห่างไกลในนิวเม็กซิโกซึ่งรู้จักกันในชื่อการทดสอบ " Trinity " ให้ผลผลิตประมาณ 25 กิโลตัน (100 TJ) ^{[ 31 ]}มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการออกแบบอันเป็นผลมาจากการทดสอบ Trinity ^{[ 32 ]}ฟิลิป มอร์ริสันเล่าว่า "มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญบางอย่าง... แน่นอนว่าสิ่งพื้นฐานยังคงเหมือนเดิม" ^{[ 33 ] [ 34 ]}สำหรับชิ้นส่วนที่ไม่ใช่อะตอมบางส่วน ผู้ผลิตไม่สามารถส่งมอบได้ตามกำหนด ดังนั้นการทดสอบหลายอย่างจึงต้องทำซ้ำสองครั้ง ครั้งหนึ่งด้วยส่วนประกอบทั้งหมด ยกเว้นชิ้นส่วนที่ขาดหายไป และในวันที่วิกฤตด้วยชุดประกอบที่สมบูรณ์โดยไม่รวมส่วนประกอบนิวเคลียร์ ดังนั้นการทดสอบจริงครั้งแรกของชิ้นส่วนที่ขาดหายไปจึงดำเนินการเพียงไม่กี่วันก่อนที่จะถูกทิ้งลงที่นางาซากิ^{[ 35 ]}

ระเบิดมีความยาว 128.375 นิ้ว (3.2607 เมตร) และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 60.25 นิ้ว (153.0 เซนติเมตร) น้ำหนัก 10,265 ปอนด์ (4,656 กิโลกรัม) ^{[ 36 ]}

• 
  แผนผังภายนอกของระเบิดนิวเคลียร์แฟตแมน1. หนึ่งในสี่ของฟิวส์สัมผัส AN 219 2. เสา อากาศเรดาร์Archie 3. แผ่นที่มีแบตเตอรี่ (สำหรับจุดระเบิดส่วนประกอบนิวเคลียร์) 4. ชุดจุดระเบิด X-Unitที่วางอยู่ใกล้กับประจุ5. บานพับที่ยึดส่วนทรงรีสองส่วนของระเบิด6. ชุดอุปกรณ์ทางฟิสิกส์ (ดูรายละเอียดด้านล่าง) 7. แผ่นที่มีเครื่องมือ (เรดาร์ สวิตช์ความดัน และตัวจับเวลา) 8. ตัวเก็บรวบรวมบารอทิวบ์9. ชุดหาง ร่มชูชีพแคลิฟอร์เนีย (แผ่นอลูมิเนียมหนา 0.20 นิ้ว [5.1 มม.])
• 
  แผนผังวงจรภายในของ Fat Man

หลุมพลูโทเนียม^{[ 28 ]}มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.62 นิ้ว (92 มม.) และบรรจุตัวเริ่มต้นนิวตรอนแบบปรับแต่ง "Urchin" ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 นิ้ว (20 มม.) ตัวอัดยูเรเนียมที่พร่องเป็น ทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8.75 นิ้ว (222 มม.) ล้อมรอบด้วยเปลือกพลาสติกที่ผสมโบรอนหนา 0.125 นิ้ว (3.2 มม.) เปลือกพลาสติกมีรูทรงกระบอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 นิ้ว (130 มม.) ทะลุผ่าน เหมือนกับรูในแอปเปิลที่คว้านแกน เพื่อให้สามารถใส่หลุมเข้าไปได้ช้าที่สุด กระบอกอัดที่หายไปซึ่งบรรจุหลุมสามารถสอดเข้าไปทางรูในตัวดันอะลูมิเนียมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 18.5 นิ้ว (470 มม.) ที่อยู่รอบๆ ได้^{[ 37 ]}หลุมนั้นอุ่นเมื่อสัมผัส ปล่อยความร้อน 2.4 W/kg-Pu ประมาณ 15 W สำหรับแกนที่มีน้ำหนัก 6.19 กิโลกรัม (13.6 ปอนด์) ^{[ 38 ]}

การระเบิดทำให้พลูโทเนียมถูกบีบอัดอย่างสมมาตรจนมีความหนาแน่นเป็นสองเท่าของความหนาแน่นปกติ ก่อนที่ "Urchin" จะเพิ่ม^{นิวตรอน}อิสระเพื่อเริ่มต้นปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิส ชัน [ ^{39 ]}

•   ตัวจุดระเบิดแบบลวดสะพานระเบิดจะเริ่มคลื่นระเบิด พร้อมกัน ในแต่ละเสาวัตถุระเบิดแรงสูงเรียว 32 เสา (วางอยู่รอบวัสดุระเบิดที่จุดศูนย์กลางของหน้าไอโคซาเฮดรอนที่ถูกตัด [ ^{40 ]}ซึ่งเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่รู้จักกันดีจากรูปแบบของ^ลูกฟุตบอล ทั่วไป )
•   คลื่นระเบิด (ลูกศร) เริ่มแรกมีลักษณะนูนใน ...
•   ... วัตถุระเบิดที่ระเบิดได้เร็วกว่า ( ส่วนประกอบ B : RDX 60% , TNT 40% ) ^{[ 40 ]}หน้าคลื่นจะเว้าใน ...
•   ... ระเบิดที่ช้าลง ( บาราโทล : แบเรียมไนเตรต 70% , ทีเอ็นที 30%) ^{[ 40 ]}จากนั้นคลื่น 32 ลูกจะรวมกันเป็นคลื่นกระแทกแบบทรงกลมที่พุ่งเข้าชน ...
•   ... ประจุภายในระเบิดได้เร็วกว่า ( องค์ประกอบ B ) ^{[ 37 ]}
•   ตัว "ผลัก" อะลูมิเนียมความหนาแน่นปานกลางจะถ่ายโอนคลื่นกระแทกจากการระเบิดความหนาแน่นต่ำไปยังยูเรเนียมความหนาแน่นสูง ลดการเกิดความปั่นป่วนที่ไม่พึงประสงค์ให้น้อยที่สุด[ 41 ^{]จากนั้น}คลื่นกระแทกจะบีบอัดส่วนประกอบภายใน โดยผ่าน ...
•   ... เปลือกพลาสติก โบรอนมีจุดประสงค์เพื่อป้องกันการระเบิดก่อนกำหนดของระเบิดโดยนิวตรอนที่หลงเหลืออยู่^{[ 41 ]}คลื่นกระแทกไปถึงใจกลางของระเบิด ซึ่ง...
•   ... เบริลเลียม – ²¹⁰ Po "เม่นทะเล" ถูกบด^{[ 42 ]}ผลักโลหะทั้งสองเข้าด้วยกันและทำให้เกิดการระเบิดของนิวตรอนเข้าไปในบริเวณที่ถูกบีบอัด ...
•   ... หลุมของโลหะผสมเดลต้าเฟสชุบนิกเกิลของ²³⁹ Pu – ²⁴⁰ Pu – แกลเลียม (96%–1%–3% โดยความเข้มข้นโมลาร์ ) ^{[ 1 ] [ 43 ]}จากนั้นปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชันก็เริ่มต้นขึ้น แนวโน้มของหลุมฟิชชันที่จะระเบิดตัวเองก่อนกำหนดจะลดลงเนื่องจากโมเมนตัม ภายใน ของ ...
•   ... ยูเรเนียมธรรมชาติ"แทมเปอร์" (การกักเก็บแบบเฉื่อย) แทมเปอร์ยังสะท้อนนิวตรอนกลับเข้าไปในหลุม ทำให้ปฏิกิริยาลูกโซ่เร็วขึ้น หากและเมื่อ มีการผลิต นิวตรอนเร็ว เพียงพอ แทมเปอร์เองก็จะเกิดการแตกตัว ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนถึง 30% ของผลผลิตของอาวุธ^{[ 44 ]}

ผลที่ได้คือการแตกตัวของพลูโทเนียมประมาณ 1 กิโลกรัม (2.2 ปอนด์) จากทั้งหมด 6.19 กิโลกรัม (13.6 ปอนด์) ในหลุม หรือประมาณ 16% ของวัสดุฟิสไซล์ที่มีอยู่^{[ 45 ] [ 46 ]}การระเบิดปล่อยพลังงานเทียบเท่ากับการระเบิดของทีเอ็นที 21 กิโลตัน หรือ 88 เทราจูล^{[ 47 ]}ประมาณ 30% ของผลผลิตมาจากการแตกตัวของยูเรเนียมแทมเปอร์^{[ 44 ]}ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2488 การประเมินอย่างระมัดระวังเกี่ยวกับพลังระเบิดของ "แฟตแมน" สำหรับคณะกรรมการเป้าหมายนั้นเทียบเท่ากับทีเอ็นที 700 ถึง 5,000 ตัน^{[ 48 ]}

แกนพลูโทเนียมแรกถูกขนส่งพร้อมกับตัวเริ่มต้นนิวตรอนแบบโพโลเนียม-เบริลเลียมที่ควบคุมโดยRaemer Schreiberผู้ส่งสาร ของ โครงการ Albertaในกระเป๋าใส่ที่ทำจากแมกนีเซียมซึ่งออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้โดย Philip Morrison เลือกใช้แมกนีเซียมเพราะมันไม่ทำหน้าที่เป็นตัวขัดขวาง^{[ 39 ]}มันออกจากสนามบิน Kirtland Army Air Fieldบนเครื่องบินขนส่งC-54 ของฝูงบินขนส่งกำลังพลที่ 320 ของ กลุ่มผสมที่ 509เมื่อวันที่ 26 กรกฎาคม และมาถึงสนามบิน North Fieldบนเกาะ Tinianเมื่อวันที่ 28 กรกฎาคม ชุดประกอบระเบิดแรงสูง Fat Man สามชุด (กำหนดเป็น F31, F32 และ F33) ถูกรับที่ Kirtland เมื่อวันที่ 28 กรกฎาคม โดยเครื่องบิน B-29 สามลำ ได้แก่Luke the SpookและLaggin' Dragon จาก ฝูงบินทิ้งระเบิดที่ 393ของกลุ่มผสมที่ 509 และอีกหนึ่งลำจากหน่วยฐานทัพอากาศที่ 216 แกนกลางถูกขนส่งไปยัง North Field โดยมาถึงในวันที่ 2 สิงหาคม ซึ่ง F31 ถูกถอดประกอบบางส่วนเพื่อตรวจสอบส่วนประกอบทั้งหมด F33 ถูกใช้งานใกล้เกาะ Tinian ระหว่างการซ้อมครั้งสุดท้ายในวันที่ 8 สิงหาคม F32 น่าจะถูกใช้สำหรับการโจมตีครั้งที่สามหรือการซ้อม^{[ 49 ]}

ในวันที่ 7 สิงหาคม ซึ่งเป็นวันหลังจากการทิ้งระเบิดที่ฮิโรชิมาพลเรือตรีวิลเลียม อาร์. เพอร์เนลล์ , พลเรือตรีวิลเลียม เอส. พาร์สันส์ , ทิบบิตส์, พลเอกคาร์ล สปาตซ์และพลตรี เค อร์ติส เลอเมย์ได้พบกันที่เกาะกวมเพื่อหารือเกี่ยวกับสิ่งที่ควรทำต่อไป^{[ 50 ]}เนื่องจากไม่มีสัญญาณบ่งชี้ว่าญี่ปุ่นจะยอมจำนน^{[ 51 ]}พวกเขาจึงตัดสินใจดำเนินการตามคำสั่งและทิ้งระเบิดอีกครั้ง พาร์สันส์กล่าวว่าโครงการอัลเบอร์ตาจะพร้อมภายในวันที่ 11 สิงหาคม แต่ทิบบิตส์ชี้ให้เห็นรายงานสภาพอากาศที่บ่งชี้ว่าสภาพการบินไม่ดีในวันนั้นเนื่องจากพายุ และถามว่าสามารถเตรียมระเบิดให้พร้อมภายในวันที่ 9 สิงหาคมได้หรือไม่ พาร์สันส์ตกลงที่จะพยายามทำเช่นนั้น^{[ 50 ] [ 52 ]}

Fat Man F31 ถูกประกอบขึ้นบนเกาะทิเนียนโดยบุคลากรของโครงการอัลเบอร์ตา^{[ 49 ]}และชุดฟิสิกส์ก็ถูกประกอบและเดินสายอย่างสมบูรณ์ มันถูกวางไว้ภายในเปลือกระเบิดแอโรไดนามิกทรงรีซึ่งทาสีเหลืองมัสตาร์ด และเข็นออกมา ซึ่งมีผู้คนเกือบ 60 คนลงนาม รวมถึง Purnell, พลจัตวาThomas F. Farrellและ Parsons ^{[ 53 ] [ 54 ]}คำย่อ "JANCFU" ถูกเขียนด้วยสเตนซิลไว้ที่จมูกของระเบิด ซึ่งย่อมาจาก "Joint Army-Navy-Civilian Fuckup" ซึ่งเป็นการเล่นคำกับคำย่อ " SNAFU " ^{[ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]}จากนั้นมันก็ถูกเข็นไปยังช่องเก็บระเบิดของเครื่องบิน B-29 Superfortress ที่ชื่อBockscarตามชื่อนักบินผู้บังคับบัญชาของเครื่องบิน กัปตันFrederick C. Bock [ ^{57 ] ผู้}ซึ่งบินThe Great Artisteพร้อมกับลูกเรือของเขาในภารกิจนี้บ็อคสการ์ถูกขับโดยพันตรีชาร์ลส์ ดับเบิลยู สวีนีย์และลูกเรือของเขา โดยมีผู้บัญชาการเฟรเดอริค แอล แอชเวิร์ธจากโครงการอัลเบอร์ตาเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านอาวุธที่รับผิดชอบระเบิด^{[ 58 ]}

บ็อคสการ์ทะยานขึ้นบินเวลา 03:47 น. ของวันที่ 9 สิงหาคม พ.ศ. 2488 โดยมีเป้าหมายหลักคือเมืองโคคุระ และเป้าหมายรองคือ เมืองนางาซากิ อาวุธดังกล่าวถูกติดตั้งไว้แล้ว แต่ปลั๊กไฟฟ้าสีเขียวยังคงเสียบอยู่ แอชเวิร์ธเปลี่ยนเป็นสีแดงหลังจากนั้นสิบนาที เพื่อให้สวีนีย์สามารถไต่ระดับความสูงขึ้นไปที่ 17,000 ฟุต (5,200 เมตร) เพื่อให้อยู่เหนือเมฆพายุ^{[ 59 ]}ระหว่างการตรวจสอบก่อนบินของบ็อคสการ์วิศวกรการบินแจ้งสวีนีย์ว่าปั๊มถ่ายโอนเชื้อเพลิงที่ใช้งานไม่ได้ทำให้ไม่สามารถใช้เชื้อเพลิง 640 แกลลอนสหรัฐ (2,400 ลิตร) ที่บรรทุกอยู่ในถังสำรองได้ เชื้อเพลิงนี้จะต้องถูกขนส่งไปยังญี่ปุ่นและกลับมา ซึ่งจะทำให้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากขึ้น การเปลี่ยนปั๊มจะใช้เวลาหลายชั่วโมง การย้ายแฟตแมนไปยังเครื่องบินลำอื่นอาจใช้เวลานานพอๆ กันและเป็นอันตรายเช่นกัน เนื่องจากระเบิดยังใช้งานได้อยู่ ดังนั้น พันเอกพอล ทิบบิตส์และสวีนีย์จึงเลือกที่จะให้บ็อคสการ์ปฏิบัติภารกิจต่อไป^{[ 60 ]}

โคคุระถูกบดบังด้วยเมฆและควันไฟที่ลอยมาจาก การโจมตี ด้วยระเบิดเพลิง ครั้งใหญ่ โดยเครื่องบิน B-29 จำนวน 224 ลำที่เกาะยาฮาตะ ที่อยู่ใกล้เคียง เมื่อวันก่อน ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ 70% ของโคคุระ ทำให้มองไม่เห็นจุดเล็งเป้าหมาย มีการทิ้งระเบิด 3 ครั้งในช่วง 50 นาทีถัดมา ทำให้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและเครื่องบินต้องเผชิญกับการป้องกันอย่างแน่นหนาของเกาะยาฮาตะซ้ำแล้วซ้ำเล่า แต่พลทิ้งระเบิดไม่สามารถทิ้งระเบิดโดยมองเห็นเป้าหมายได้ เมื่อถึงเวลาทิ้งระเบิดครั้งที่ 3 ปืนต่อต้านอากาศยาน ของญี่ปุ่น ก็ใกล้เข้ามา ร้อยโทจาคอบ เบเซอร์กำลังตรวจสอบการสื่อสารของญี่ปุ่น และเขารายงานกิจกรรมบนคลื่นวิทยุควบคุมเครื่องบินรบของญี่ปุ่น^{[ 61 ]}

จากนั้นสวีนีย์จึงมุ่งหน้าไปยังเป้าหมายสำรองคือนางาซากิ ซึ่งถูกบดบังด้วยเมฆเช่นกัน และแอชเวิร์ธสั่งให้สวีนีย์ใช้เรดาร์เข้าใกล้ อย่างไรก็ตาม ในนาทีสุดท้าย พลทิ้งระเบิด^{[ 59 ]}กัปตันเคอร์มิต เค. บีฮาน^{[ 58 ]}พบช่องว่างในเมฆ ระเบิดแฟตแมนถูกทิ้งและระเบิดในเวลา 11:02 ตามเวลาท้องถิ่น หลังจากตกลงมาอย่างอิสระเป็นเวลา 43 วินาที ที่ระดับความสูงประมาณ 1,650 ฟุต (500 เมตร) ^{[ 59 ]}

มีผู้เสียชีวิตทันทีจากการทิ้งระเบิดที่นางาซากิประมาณ 35,000–40,000 คน และมีผู้เสียชีวิตรวม 60,000–80,000 คน ซึ่งรวมถึงผลกระทบต่อสุขภาพในระยะยาว โดยผลกระทบที่รุนแรงที่สุดคือโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว ซึ่งมีความเสี่ยงที่ผู้ถูกระเบิดจะเสี่ยงถึง 46% ^{[ 62 ]}นอกจากนี้ยังมีผู้เสียชีวิตในภายหลังจากแรงระเบิดและบาดแผลไฟไหม้ และอีกหลายร้อยคนเสียชีวิตจากโรคที่เกิดจากรังสีเนื่องจากการสัมผัสกับรังสีเริ่มต้นของระเบิด^{[ 63 ]}ผู้เสียชีวิตและบาดเจ็บโดยตรงส่วนใหญ่เป็นคนงานผลิตกระสุนหรือคนงานอุตสาหกรรม^{[ 64 ]}

การผลิตภาคอุตสาหกรรมของมิตซูบิชิในเมืองถูกตัดขาดจากการโจมตี อู่ต่อเรือจะสามารถผลิตได้ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ของกำลังการผลิตเต็มที่ภายในสามถึงสี่เดือน โรงงานเหล็กจะต้องใช้เวลาหนึ่งปีจึงจะกลับมาผลิตได้ในปริมาณมาก โรงงานไฟฟ้าจะกลับมาผลิตได้บ้างภายในสองเดือนและกลับมาผลิตได้เต็มกำลังการผลิตภายในหกเดือน และโรงงานผลิตอาวุธจะต้องใช้เวลา 15 เดือนจึงจะกลับมาผลิตได้ 60 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ของกำลังการผลิตเดิม โรงงานผลิตอาวุธยุทโธปกรณ์มิตซูบิชิ-อุราคามิ ซึ่งผลิตตอร์ปิโด Type 91ที่ใช้ในการโจมตีเพิร์ลฮาร์เบอร์ถูกทำลายจากแรงระเบิด^{[ 64 ] [ 65 ]}

หลังสงคราม ระเบิด Y-1561 Fat Man สองลูกถูกนำมาใช้ในการ ทดสอบนิวเคลียร์ ปฏิบัติการครอสโรดส์ที่อะทอลล์บิกินีในมหาสมุทรแปซิฟิก ลูกแรกมีชื่อว่ากิลดาตามชื่อตัวละครของริตา เฮย์เวิร์ ธในภาพยนตร์เรื่อง กิลดา ปี 1946 และถูกทิ้งโดยเครื่องบินทิ้งระเบิด B-29 ชื่อเดฟส์ดรีมโดยพลาดเป้าหมายไป 710 หลา (650 เมตร) ระเบิดลูกที่สองมีชื่อเล่นว่าเฮเลนแห่งบิกินีและถูกวางไว้โดยไม่มีชุดครีบหางในกล่องเหล็กที่ทำจากหอควบคุมของเรือดำน้ำ มันถูกจุดระเบิดที่ระยะ 90 ฟุต (27 เมตร) ใต้เรือยกพลขึ้นบกUSS LSM-60อาวุธทั้งสองลูกให้พลังงานประมาณ 23 กิโลตัน (96 เทราจูล) ต่อลูก^{[ 66 ]}

ห้องปฏิบัติการลอสอะลามอสและกองทัพอากาศได้เริ่มดำเนินการปรับปรุงการออกแบบแล้วเครื่องบินทิ้งระเบิดNorth American B-45 Tornado , Convair XB-46 , Martin XB-48และBoeing B-47 Stratojet มีช่องเก็บระเบิดที่มีขนาดพอที่จะบรรทุกระเบิด Grand Slamซึ่งยาวกว่าแต่ไม่กว้างเท่าระเบิด Fat Man เครื่องบินทิ้งระเบิดของอเมริกาเพียงสองลำที่สามารถบรรทุกระเบิด Fat Man ได้คือ B-29 และConvair B-36ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2488 กองทัพอากาศได้ขอระเบิด Fat Man จำนวน 200 ลูกจากลอสอะลามอส แต่ในขณะนั้นมีแกนพลูโตเนียมและชุดประกอบวัตถุระเบิดแรงสูงเพียงสองชุดเท่านั้น กองทัพอากาศต้องการปรับปรุงการออกแบบเพื่อให้ง่ายต่อการผลิต ประกอบ จัดการ ขนส่ง และจัดเก็บโครงการ W-47 ในช่วงสงคราม ยังคงดำเนินต่อไป และการทดสอบการทิ้งระเบิดกลับมาดำเนินการอีกครั้งในเดือนมกราคม พ.ศ. 2489 ^{[ 67 ]}

ระเบิดนิวเคลียร์แฟตแมนรุ่น Mark III Mod 0 ได้รับคำสั่งให้ผลิตในช่วงกลางปี ​​1946 วัตถุระเบิดแรงสูงผลิตโดยโรงงานนำร่องซอลท์เวลส์ซึ่งก่อตั้งขึ้นโดยโครงการแมนฮัตตันเป็นส่วนหนึ่งของโครงการคาเมลและมีการจัดตั้งโรงงานใหม่ที่โรงงานผลิตกระสุนปืนของกองทัพบกไอโอวาชิ้นส่วนกลไกผลิตหรือจัดหาโดยคลังแสงร็อกไอส์แลนด์ชิ้นส่วนไฟฟ้าและกลไกสำหรับระเบิดประมาณ 50 ลูกถูกเก็บสะสมไว้ที่สนามบินทหารเคิร์ตแลนด์ภายในเดือนสิงหาคม 1946 แต่มีแกนพลูโทเนียมเหลืออยู่เพียง 9 แกนเท่านั้น การผลิต Mod 0 สิ้นสุดลงในเดือนธันวาคม 1948 ซึ่งในเวลานั้นยังมีแกนเหลืออยู่เพียง 53 แกนเท่านั้น ต่อมาได้มีการพัฒนารุ่นปรับปรุงใหม่ที่เรียกว่า Mod 1 และ 2 ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยหลายประการ การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่สุดคือ รุ่นเหล่านี้จะไม่ชาร์จตัวเก็บประจุของระบบจุดระเบิด X-Unit จนกว่าจะถูกปล่อยออกจากเครื่องบิน ระเบิดนิวเคลียร์รุ่น Mod 0 ถูกถอนออกจากการใช้งานระหว่างเดือนมีนาคมถึงกรกฎาคม พ.ศ. 2492 และภายในเดือนตุลาคม ระเบิดทั้งหมดก็ถูกสร้างใหม่เป็นรุ่น Mod 1 และ 2 ^{[ ​​68 ]}ระเบิดนิวเคลียร์ Mark III Fat Man จำนวนประมาณ 120 หน่วยถูกเพิ่มเข้าไปในคลังระหว่างปี พ.ศ. 2490 ถึง พ.ศ. 2492 ^{[ 69 ]}ก่อนที่จะถูกแทนที่ด้วยระเบิดนิวเคลียร์ Mark 4 ^{[ 70 ]} ระเบิด นิวเคลียร์Mark III Fat Man ถูกปลดประจำการในปี พ.ศ. 2493 ^{[ 69 ] [ 71 ]}

การโจมตีด้วยอาวุธนิวเคลียร์จะเป็นภารกิจที่ยากลำบากอย่างยิ่งในยุคหลังสงครามปี 1940 เนื่องจากข้อจำกัดของระเบิดนิวเคลียร์มาร์คที่ 3 แฟตแมน แบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ใช้พลังงานให้กับระบบจุดระเบิดจะใช้งานได้เพียง 36 ชั่วโมงเท่านั้น หลังจากนั้นจะต้องชาร์จใหม่ ซึ่งการทำเช่นนั้นหมายถึงการถอดชิ้นส่วนระเบิด และการชาร์จใช้เวลา 72 ชั่วโมง แบตเตอรี่จะต้องถูกนำออกหลังจาก 9 วันอยู่แล้ว มิฉะนั้นจะเกิดการกัดกร่อน แกนพลูโทเนียมไม่สามารถทิ้งไว้ได้นานกว่านั้น เพราะความร้อนจะทำให้วัตถุระเบิดแรงสูงเสียหาย การเปลี่ยนแกนยังต้องถอดชิ้นส่วนระเบิดทั้งหมดและประกอบใหม่ด้วย การประกอบระเบิด นี้ต้องใช้คนประมาณ 40 ถึง 50 คน และใช้เวลาระหว่าง 56 ถึง 72 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับทักษะของทีมประกอบระเบิด และโครงการอาวุธพิเศษของกองทัพมีเพียงสามทีมในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2491 เครื่องบินเพียงลำเดียวที่สามารถบรรทุกระเบิดได้คือเครื่องบิน Silverplate B-29 และกลุ่มเดียวที่มีเครื่องบินเหล่านี้คือกลุ่มทิ้งระเบิดที่ 509 ที่ฐานทัพอากาศวอล์คเกอร์ในรอสเวลล์ รัฐนิวเม็กซิโกพวกเขาจะต้องบินไปยังฐานทัพแซนเดีย ก่อน เพื่อรับระเบิด จากนั้นไปยังฐานทัพต่างประเทศเพื่อทำการโจมตี^{[ 72 ]}ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2491 ระหว่างการปิดล้อมเบอร์ลินทีมประกอบทั้งหมดอยู่ในเอนิเวทอคเพื่อ ทดสอบ ปฏิบัติการแซนด์สโตนและทีมทหารยังไม่มีคุณสมบัติที่จะประกอบอาวุธนิวเคลียร์ได้^{[ 73 ]}

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2491 พลเอกโอมาร์ แบรดลีย์พลตรีอัลเฟรด กรูเอนเธอร์และพลจัตวาแอนโทนี แมคออลีฟได้เดินทางไปเยี่ยมชมแซนเดียและลอสอะลามอสเพื่อชม "ข้อกำหนดพิเศษ" ของอาวุธนิวเคลียร์ กรูเอนเธอร์ถามพลจัตวาเคนเนธ นิโคลส์ (เจ้าภาพ) ว่า "เมื่อไหร่คุณจะแสดงของจริงให้เราดู? แน่นอนว่าระเบิดนิวเคลียร์ขนาดมหึมาในห้องทดลองนี้ไม่ใช่ระเบิดนิวเคลียร์แบบเดียวที่เรามีอยู่ในคลังใช่ไหม?" ^{[ 74 ]}นิโคลส์บอกเขาว่าอาวุธที่ดีกว่าจะพร้อมใช้งานในไม่ช้า หลังจากผลลัพธ์ที่ "ดีอย่างน่าอัศจรรย์" ของปฏิบัติการแซนด์สโตนได้รับการเผยแพร่ การสะสมอาวุธที่ได้รับการปรับปรุงจึงเริ่มต้นขึ้น^{[ 74 ]}

อาวุธนิวเคลียร์ลูกแรกของสหภาพโซเวียตมีพื้นฐานมาจากการออกแบบของแฟตแมนอย่างใกล้ชิด ต้องขอบคุณสายลับเคลาส์ ฟุคส์ , ธีโอดอร์ ฮอลล์และเดวิด กรีนกลาสที่ให้ข้อมูลลับเกี่ยวกับโครงการแมนฮัตตันและแฟตแมนแก่พวกเขา มันถูกจุดระเบิดเมื่อวันที่ 29 สิงหาคม พ.ศ. 2492 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของปฏิบัติการ "สายฟ้าแรก " ^{[ 75 ] [ 76 ] [ 77 ]}

• Third Shotคืออาวุธประเภท Fat Man ที่มีเป้าหมายโจมตีเป้าหมายที่สามของญี่ปุ่นต่อจากนางาซากิ

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ"แฟตแมน" (Fat Man )

• แมนฮัตตัน: กองทัพและระเบิดปรมาณู
• คลิปวิดีโอการทิ้งระเบิดที่นางาซากิ (ไม่มีเสียง)บน YouTube
• โมเดลชายอ้วนในรูปแบบ QuickTime VR
• แซมมวลส์, เดวิด (23 มกราคม 2552) [15 ธันวาคม 2551]. "อะตอมมิก จอห์น: คนขับรถบรรทุกเปิดเผยความลับเกี่ยวกับระเบิดนิวเคลียร์ลูกแรก"นักข่าวอิสระ (คอลัมน์) เดอะนิวยอร์กเกอร์บทความและบทสัมภาษณ์กับจอห์น คอสเตอร์-มัลเลน ผู้เขียนหนังสือAtom Bombs: The Top Secret Inside Story of Little Boy and Fat Manปี 2003 (พิมพ์ครั้งแรกในปี 1996 จัดพิมพ์เอง) ซึ่งถือเป็นหนังสืออ้างอิงที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับระเบิดปรมาณูแฟตแมน ภาพประกอบใน หัวข้อ ชุดฟิสิกส์ด้านบนมา จากหนังสือเล่มนี้