小男孩

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August 9, 2022

“小男孩”是二战期间 1945 年 8 月 6 日投在日本广岛市的原子弹的代号。这是第一种用于战争的核武器。炸弹是由美国陆军航空兵第 509 复合大队指挥官小保罗·W·蒂贝茨上校和罗伯特·A·刘易斯上尉驾驶的波音 B-29 超级堡垒埃诺拉·盖伊 (Enola Gay) 投下的。它以大约 15 公斤 TNT (63 TJ) 的能量爆炸,并在整个城市造成广泛的死亡和破坏。广岛爆炸是继三位一体核试验之后历史上的第二次人为核爆炸。 小男孩是二战期间由曼哈顿计划洛斯阿拉莫斯实验室中校弗朗西斯·伯奇的小组开发的,是对他们未成功的瘦人核弹的改造。和瘦人一样,它是枪型裂变武器,但它的爆炸力来自铀235的核裂变,而瘦人则是基于钚239的裂变。裂变是通过用硝化纤维素推进剂粉末将空心圆柱体(“子弹”)射到相同材料的实心圆柱体(“目标”)上来完成的。它含有 64 公斤(141 磅)的高浓缩铀,尽管不到一公斤经历了核裂变。它的组件是在三个不同的工厂制造的,因此没有人会拥有完整设计的副本。 战争结束后,没想到效率低下的小男孩设计再也不需要了,许多计划和图表都被破坏了。然而,到 1946 年中期,汉福德场反应堆开始遭受维格纳效应的严重影响,中子辐射导致固体中的原子错位,钚变得稀缺,因此在桑迪亚基地生产了六个小男孩组件。 1947 年,海军军械局建造了另外 25 个小男孩组件,供洛克希德 P2V 海王星核打击飞机使用,该飞机可以从中途岛级航空母舰上发射。到 1951 年 1 月末,所有小男孩部队都退役了。

命名

物理学家罗伯特·塞尔伯根据它们的形状命名了二战期间最初的两种原子弹设计:瘦人和胖子。 “瘦人”是一个又长又瘦的设备,它的名字来源于达希尔·哈米特的侦探小说和关于瘦人的系列电影。 “胖子”又圆又胖,因此得名于哈米特 1930 年小说《马耳他猎鹰》中的一个胖胖的角色卡斯珀·古特曼(Kasper Gutman),该角色由悉尼·格林斯特里特(Sydney Greenstreet)在 1941 年的电影版中扮演。小男孩被其他人命名为对瘦人的暗示,因为它是基于它的设计。

发展

因为已知铀 235 是可裂变的,所以它是在炸弹开发方法中采用的第一种材料。随着第一个设计的开发(以及第一个用于战斗的设计),它有时被称为 Mark I。绝大多数工作以武器所需的铀同位素浓缩的形式出现,因为铀- 235 仅占天然铀 140 的一部分。浓缩是在田纳西州橡树岭进行的,被称为 Y-12 的电磁分离装置于 1944 年 3 月全面投入运行。第一批高浓缩铀于 1944 年 6 月被送往洛斯阿拉莫斯实验室。大部分铀生产炸弹所需的材料来自比利时刚果的 Shinkolobwe 矿,多亏了高加丹加矿业联盟首席执行官 Edgar Sengier 的远见,他拥有大约 1,200 短吨(1,100 吨)的铀1940 年运往纽约史泰登岛的一个仓库。1944 年和 1945 年阿尔索斯任务捕获的 1,200 短吨(1,100 吨)除了铀矿石和氧化铀之外,至少有一部分去了橡树岭进行浓缩,在德国 su 之后,在日本前往日本的德国潜艇 U-234 上捕获的 1,232 磅(559 公斤)氧化铀也是如此。