الصبي الصغير

بسبب بساطته الظاهرية، كان تصميم السلاح النووي من نوع المدفع هو النهج الأول الذي اتبعه العلماء العاملون على تصميم القنابل خلال مشروع مانهاتن . في عام 1942، لم يكن معروفًا بعد أي من مساري المواد الانشطارية اللذين كانا قيد الدراسة في آن واحد - اليورانيوم-235 أو البلوتونيوم-239 - سيكون ناجحًا، أو ما إذا كانت هناك اختلافات جوهرية بين الوقودين من شأنها أن تؤثر على عملية التصميم. أقنع التنسيق مع العلماء البريطانيين في مايو 1942 العلماء الأمريكيين، بقيادة ج. روبرت أوبنهايمر ، بأن تصميم القنبلة الذرية لن يكون صعبًا وأن الصعوبة ستكمن فقط في إنتاج الوقود. عززت الحسابات التي أجراها الفيزيائيون النظريون العاملون في المشروع في منتصف عام 1942 فكرة أن ماسورة مدفع عادية ستكون قادرة على منح قذيفة المادة الانشطارية سرعة كافية. ^{[ 8 ]}

في السنوات الأولى من المشروع، جرى العمل على تصميمات أسلحة مختلفة، شملت التجميع الذاتي التحفيزي، ونسخة بدائية من الانفجار الداخلي، وتصاميم بديلة للمدافع (مثل استخدام المتفجرات شديدة الانفجار كوقود دافع، أو ابتكار "مدفع مزدوج" بقذيفتين)، وذلك بالتزامن مع إنشاء مرافق تصنيع المواد الانشطارية. وقد ساد التفاؤل في لوس ألاموس، على الرغم من أن أوبنهايمر أنشأ فريق بحث صغير لدراسة الانفجار الداخلي كخيار احتياطي في أوائل عام 1943. ^{[ 9 ]} وبحلول مارس 1943، أُطلق برنامج كامل لتطوير تصميمات المدافع، بخبرة إي. إل. روز من شركة جونز ولامسون ، وهو مصمم ومهندس مدافع متمرس. وأشار روز (وهو أمر بديهي عند ذكره) إلى أن متانة المدفع غير مهمة لأنه سيتدمر عند استخدامه. لذا، يمكن إجراء تخفيضات جذرية في حجم ووزن "الرجل النحيف" لأنه سيتدمر في الانفجار. ^{[ 10 ]}

بدأ العمل على دراسة خصائص سبطانات البنادق، والباليستيات الداخلية والخارجية ، وآليات التلاعب بالأسلحة النارية. قاد أوبنهايمر جوانب من هذا الجهد، وأخبر روز قائلاً: "في الوقت الحالي [مايو 1945]، تقديراتنا غير دقيقة لدرجة أنني أعتقد أنه من الأفضل أن أتحمل مسؤولية طرحها". وسرعان ما أوكل العمل إلى الكابتن البحري ويليام ستيرلنج بارسونز ، الذي سيتولى، إلى جانب إد ماكميلان وتشارلز كريتشيفيلد وجوزيف هيرشفيلدر، مسؤولية تطبيق النظرية عمليًا. ^{[ 11 ]}

بسبب المخاوف من أن الشوائب الموجودة في البلوتونيوم المُنتَج في المفاعلات النووية قد تزيد من احتمالية الانفجار المُسبق، ركّز جزء كبير من أعمال تصميم المدفع على مدفع البلوتونيوم. ولتحقيق سرعات عالية للقذائف، بلغ طول مدفع البلوتونيوم 5.2 متر (17 قدمًا) بقطر ضيق (مما يُشير إلى اسمه الرمزي "الرجل النحيف")، الأمر الذي شكّل صعوبة كبيرة في مساره الباليستي عند إسقاطه من الطائرات وتركيبه في حجرة قنابل طائرة B-29. ^{[ 12 ]} 

في أوائل عام 1944، تلقى إميليو ج. سيغري وفريقه P-5 في لوس ألاموس أولى عينات البلوتونيوم المُنتَج من مفاعل نووي، وهو مفاعل الجرافيت X-10 في شركة كلينتون للهندسة في أوك ريدج، تينيسي . وبعد تحليلها، اكتشفوا أن وجود نظير البلوتونيوم-240 (Pu-240) رفع معدل الانشطار التلقائي للبلوتونيوم إلى مستوى غير مقبول. وكانت التحليلات السابقة للبلوتونيوم قد أُجريت على عينات مُنتَجة بواسطة السيكلوترونات ، ولم تكن تحتوي على هذا القدر من النظير المُلوِّث. وخلصوا إلى أنه في حال استخدام البلوتونيوم المُنتَج في المفاعل في تصميم من نوع المدفع، فإنه سينفجر قبل الأوان ، مما سيؤدي إلى تدمير السلاح قبل بلوغه الظروف اللازمة لحدوث انفجار واسع النطاق. ^{[ 13 ]}

نتيجةً لاكتشاف مشكلة تلوث البلوتونيوم-240، في يوليو 1944، تم توجيه جميع الأبحاث تقريبًا في لوس ألاموس نحو سلاح البلوتونيوم من نوع الانفجار الداخلي ، وأُعيد تنظيم المختبر بالكامل حول هذه المشكلة. استمر العمل على السلاح من نوع المدفع تحت إشراف قسم الذخائر (O) التابع لبارسونز، لاستخدامه حصريًا مع اليورانيوم عالي التخصيب كوقود. تم توحيد جميع أعمال التصميم والتطوير والأعمال التقنية في لوس ألاموس تحت قيادة مجموعة الملازم أول فرانسيس بيرش . ^{[ 14 ]}

على النقيض من السلاح النووي ذي الانفجار الداخلي للبلوتونيوم والسلاح الانشطاري ذي المدفع البلوتونيومي، كان تصميم السلاح ذي المدفع اليورانيومي أبسط بكثير. ولأنه لم يعد يتطلب مدفعًا عالي السرعة، أمكن تقليص طول ماسورة المدفع بشكل كبير، مما سمح بتركيب السلاح بسهولة في حجرة قنابل قاذفة القنابل B-29. ورغم أنه لم يكن الاستخدام الأمثل للمواد الانشطارية مقارنةً بتصميم الانفجار الداخلي، فقد اعتُبر سلاحًا شبه مضمون الفعالية. ^{[ 2 ]}

اكتملت مواصفات التصميم في فبراير 1945، وتم إبرام عقود لتصنيع المكونات. استُخدمت ثلاثة مصانع مختلفة لضمان عدم حصول أي جهة على نسخة من التصميم الكامل. صُنعت البندقية وآليتها في مصنع الأسلحة البحرية في واشنطن العاصمة؛ وصُنعت علبة الهدف وبعض المكونات الأخرى في مصنع الذخائر البحرية في سنتر لاين، ميشيغان ؛ وصُنعت غطاء الذيل وأقواس التثبيت في شركة إكسبيرت تول آند داي في ديترويت، ميشيغان . ^{[ 15 ]} كانت القنبلة، باستثناء حمولة اليورانيوم، جاهزة في بداية مايو 1945. ^{[ 16 ]} توقع كينيث نيكولز ، مهندس منطقة مانهاتن، في 1 مايو 1945، تخصيب اليورانيوم "لصنع سلاح واحد قبل 1 أغسطس وسلاح ثانٍ في وقت ما من ديسمبر"، بافتراض أن السلاح الثاني سيكون من نوع المدفع أيضًا. تم النظر في تصميم قنبلة انفجار داخلي لليورانيوم المخصب، مما سيزيد من معدل الإنتاج. ^{[ ١٧ ]} اكتمل تصنيع قذيفة اليورانيوم المخصب في ١٥ يونيو، واكتمل تصنيع الهدف في ٢٤ يوليو. ^{[ ١٨ ]} غادرت مجموعات الهدف والقنبلة الأولية (قنابل مُجمّعة جزئيًا بدون المكونات الانشطارية) حوض بناء السفن البحري في هنترز بوينت ، كاليفورنيا، في ١٦ يوليو على متن الطراد الثقيل يو إس إس إنديانابوليس  ، ووصلت في ٢٦ يوليو. ^{[ ١٩ ]} أُجريت عمليات إدخال الهدف جوًا في ٣٠ يوليو. ^{[ ١٨ ]}

على الرغم من اختبار جميع مكوناتها بشكل فردي، ^{[ 18 ]} لم يُجرَ أي اختبار كامل لسلاح نووي من نوع المدفع قبل إلقاء قنبلة "ليتل بوي" على هيروشيما . وكان التفجير التجريبي الوحيد لمفهوم سلاح نووي هو تفجير جهاز من نوع الانفجار الداخلي باستخدام البلوتونيوم كمادة انشطارية، والذي جرى في 16 يوليو 1945 في تجربة ترينيتي النووية . وهناك عدة أسباب لعدم اختبار جهاز من نوع "ليتل بوي". أهمها مسألة توفر المواد الانشطارية. فقد صُمم جهاز K-25 في مصانع كلينتون الهندسية لإنتاج حوالي 30  كيلوغرامًا من اليورانيوم المخصب شهريًا، بينما كان تصميم "ليتل بوي" يستخدم أكثر من 60  كيلوغرامًا لكل قنبلة. لذا، فإن اختبار السلاح كان سيؤدي إلى تأخير كبير في استخدامه. (للمقارنة، صُمم مفاعل B في موقع هانفورد لإنتاج حوالي 20  كيلوغرامًا من البلوتونيوم شهريًا، بينما استخدمت كل قنبلة من قنابل الرجل البدين حوالي 6  كيلوغرامات من المواد.) ^{[ 20 ]} نظرًا لبساطة تصميم المدفع، أمكن من خلال الاختبارات المعملية التأكد من عمل أجزائه بشكل صحيح بشكل مستقل: على سبيل المثال، كان بالإمكان إطلاق قذائف وهمية عبر ماسورة المدفع للتأكد من تثبيتها بشكل صحيح على هدف وهمي. أما في تصميم الانفجار الداخلي، فقد صعّب غياب اختبار واسع النطاق تحديد ما إذا كان قد تم تحقيق التزامن اللازم للضغط. ورغم وجود عالم بارز واحد على الأقل ( إرنست أو. لورانس ) دعا إلى إجراء اختبار واسع النطاق، إلا أنه بحلول أوائل عام 1945، كان يُنظر إلى قنبلة الصبي الصغير على أنها شبه مؤكدة النجاح، وكان من المتوقع أن يكون لها مردود أعلى من قنابل الانفجار الداخلي من الجيل الأول. ^{[ 21 ]}

على الرغم من احتواء قنبلة "ليتل بوي" على آليات أمان متعددة، إلا أن احتمال انفجارها عرضيًا بعد تجميعها بالكامل كان واردًا جدًا. ففي حال تحطم القاذفة التي تحملها، قد تُدفع "الرصاصة" المجوفة نحو أسطوانة "الهدف"، مما قد يؤدي إلى انفجار القنبلة بفعل الجاذبية وحدها (مع أن الاختبارات أشارت إلى أن هذا الاحتمال ضعيف)، ولكنه قد يُولّد كتلة حرجة تُطلق كميات خطيرة من الإشعاع. ^{[ 22 ]} كما أن تحطم طائرة B-29 وما يتبعه من حريق قد يُفجّر المتفجرات، مما يؤدي إلى انفجار القنبلة. ^{[ 23 ]} وفي حال غمر مكونات اليورانيوم في الماء، فإنها ستخضع لتأثير مُعدِّل النيوترونات ، الذي لن يُسبب انفجارًا ولكنه سيُطلق تلوثًا إشعاعيًا . ولهذا السبب، نُصح الطيارون بالتحطم على اليابسة بدلًا من البحر. ^{[ 22 ]} وفي النهاية، اختار بارسونز إبقاء المتفجرات خارج قنبلة "ليتل بوي" حتى إقلاع طائرة B-29، لتجنب خطر التحطم الذي قد يُدمر أو يُلحق الضرر بالقاعدة العسكرية التي أُطلقت منها القنبلة. ^{[ 24 ]}

داخل السلاح، قُسِّم اليورانيوم-235 إلى جزأين، وفقًا لمبدأ البندقية: "القذيفة" و"الهدف". كانت القذيفة عبارة عن أسطوانة مجوفة تشكل 60% من الكتلة الإجمالية ( 38.5 كيلوغرامًا أو 85 رطلاً ). وتألفت من تسع حلقات من اليورانيوم، قطر كل منها 159 ملم (6.25 بوصة) مع تجويف مركزي قطره 100 ملم (4 بوصات ) ، وطول إجمالي 180 ملم (7 بوصات ) ، مضغوطة معًا في الطرف الأمامي لقذيفة رقيقة الجدران طولها 413 ملم (16.25 بوصة) . أما المساحة المتبقية خلف هذه الحلقات في القذيفة فكانت عبارة عن قرص من كربيد التنجستن ذي ظهر فولاذي. عند الاشتعال، دُفعت قذيفة المتفجرات مسافة 1.1 متر (42 بوصة) على طول ماسورة المدفع الملساء التي يبلغ طولها 1.8 متر (72 بوصة) وعرضها 170 ملم (6.5 بوصة ) . كان "حشو" القذيفة عبارة عن أسطوانة قطرها 100 ملم (4 بوصات ) وطولها 180 ملم (7 بوصات ) مع ثقب محوري قطره 25 ملم (1 بوصة ) . شكلت القذيفة 40% من إجمالي كتلة المادة الانشطارية ( 25.6 كيلوغرام أو 56 رطلاً ). كان الحشو عبارة عن مجموعة من ستة أقراص يورانيوم تشبه الغسالات، أكثر سمكًا بقليل من حلقات القذيفة، تم إدخالها فوق قضيب قطره 25 ملم (1 بوصة) . امتد هذا القضيب للأمام عبر سدادة كربيد التنجستن، والسندان الممتص للصدمات، وسدادة الأنف الخلفية، ليبرز في النهاية من مقدمة غلاف القنبلة. تم تثبيت مجموعة الهدف بأكملها من كلا الطرفين باستخدام صواميل قفل. ^{[ 29 ] [ 30 ]}            

عندما يصل المقذوف ذو الجبهة المجوفة إلى الهدف وينزلق فوق دعامة الهدف، تُحاط كتلة اليورانيوم فوق الحرجة المُجمّعة تمامًا بغلاف وحاجز نيوتروني مصنوعين من كربيد التنجستن والفولاذ، وتبلغ الكتلة الإجمالية لكليهما 2300 كيلوغرام (5100 رطل) . ^{[ 31 ]} يتم تنشيط مُشغّلات النيوترونات داخل المجموعة عند اصطدام المقذوف بالهدف. ^{[ 32 ]} 

قُسّمت المادة إلى نصفين تقريبًا، حيث احتوى أحد طرفيها على مجموعة من حلقات اليورانيوم عالي التخصيب بنسبة 40% من الكتلة فوق الحرجة، بينما احتوى الطرف الآخر على مجموعة أخرى من الحلقات الأكبر حجمًا بنسبة 60% من الكتلة فوق الحرجة، والتي أُطلقت على المجموعة الأصغر باستخدام أربعة محفزات نيوترونية من البولونيوم-بيريليوم لتفجير الكتلة فوق الحرجة. ^{[ 33 ] [ 34 ]}

أدى وجود ثقب في مركز القطعة الأكبر إلى تشتيت الكتلة وزيادة مساحة السطح، مما سمح بخروج المزيد من نيوترونات الانشطار، وبالتالي منع حدوث تفاعل متسلسل مبكر. ^{[ 35 ]} ولكن، لكي يكون لهذا الجزء الأكبر المجوف أقل قدر من التلامس مع مكبس كربيد التنجستن ، يجب أن يكون هو القذيفة، حيث أن الطرف الخلفي للقذيفة فقط هو الذي كان على اتصال بالمكبس قبل الانفجار. أما باقي مكبس كربيد التنجستن فقد أحاط بأسطوانة الهدف ذات الكتلة دون الحرجة (التي أطلق عليها المصممون اسم "الحشوة") مع وجود فراغ هوائي بينها وبين الحشوة. يتيح هذا الترتيب تعبئة أقصى كمية من المواد الانشطارية في تصميم مجموعة المدفع. ^{[ 35 ]}

خلال الخمسين عامًا الأولى بعد عام 1945، افترضت جميع الأوصاف والرسومات المنشورة لآلية "ليتل بوي" إطلاق قذيفة صغيرة صلبة نحو مركز هدف ثابت أكبر حجمًا. ^{[ 36 ]} إلا أن اعتبارات الكتلة الحرجة فرضت أن تكون القطعة المجوفة الأكبر حجمًا هي القذيفة في "ليتل بوي". تتميز الأسطوانات المجوفة بكتل حرجة أعلى من القطع الصلبة للمواد الانشطارية، لأن أي نيوترونات تصادفها المادة أو تتولد منها تكون أكثر عرضة للتشتت في الهواء بدلًا من مواصلة التفاعل المتسلسل. كما أن القطعة الأكبر حجمًا ستتجنب تأثيرات انعكاس النيوترونات من مدك كربيد التنجستن حتى تلتحم تمامًا ببقية الوقود. وبمجرد الالتحام وانعكاس نيوتروناتها، سيحتوي قلب الانشطار المُجمَّع على أكثر من كتلتين حرجتين من اليورانيوم-235. ^{[ 37 ]} في عام 2004، قام جون كوستر-مولين ، سائق شاحنة وصانع نماذج من إلينوي، والذي درس كل صورة ووثيقة تتعلق بقنبلة هيروشيما لصنع نموذج دقيق، بتصحيح الروايات المنشورة سابقًا. ^{[ 33 ]}

صُمم نظام التفجير ليتم تشغيله عند الارتفاع الأكثر تدميراً، والذي أشارت الحسابات إلى أنه 1900 قدم (580 متراً) . وقد استخدم نظام تعشيق ثلاثي المراحل: ^{[ 38 ]} 

• يضمن مؤقت عدم انفجار القنبلة إلا بعد مرور خمس عشرة ثانية على الأقل من إطلاقها، أي ربع زمن السقوط المتوقع، وذلك لضمان سلامة الطائرة. يتم تفعيل المؤقت عند فصل المقابس الكهربائية التي تربطه بالطائرة أثناء سقوط القنبلة، مما يحولها إلى بطاريتها الداخلية ذات جهد 24 فولت ويبدأ المؤقت بالعمل. في نهاية الخمس عشرة ثانية، تكون القنبلة على بُعد 1100 متر (3600 قدم) من الطائرة، ويتم تشغيل مقاييس الارتفاع الرادارية، وتنتقل مسؤولية قياس الارتفاع إلى نظام قياس الضغط الجوي . ^{[ 38 ]} 
• كان الغرض من المرحلة البارومترية تأخير تفعيل دائرة إطلاق مقياس الارتفاع الراداري حتى الاقتراب من ارتفاع الانفجار. غشاء معدني رقيق يحيط بحجرة مفرغة (لا يزال تصميم مشابه مستخدمًا حتى اليوم في البارومترات الجدارية القديمة) يتشوه تدريجيًا مع ازدياد ضغط الهواء المحيط أثناء الهبوط. لم يُعتبر الصمام البارومتري دقيقًا بما يكفي لتفجير القنبلة عند ارتفاع الاشتعال المحدد بدقة، لأن ضغط الهواء يتغير بتغير الظروف المحلية. عندما تصل القنبلة إلى الارتفاع المصمم لهذه المرحلة ( 6600 قدم أو 2000 متر حسب التقارير )، يُغلق الغشاء دائرة كهربائية، مما يُفعّل مقاييس الارتفاع الرادارية. أُضيفت المرحلة البارومترية بسبب مخاوف من أن إشارات الرادار الخارجية قد تُفجّر القنبلة مبكرًا جدًا. ^{[ 38 ]}
• استُخدم مقياسان أو أكثر من مقاييس الارتفاع الرادارية الاحتياطية للكشف بدقة عن الارتفاع النهائي. عندما استشعرت مقاييس الارتفاع الارتفاع الصحيح، أُغلق مفتاح الإطلاق، مما أدى إلى إشعال ثلاث كبسولات إشعال من طراز BuOrd Mk15، Mod 1 Navy في سدادة المؤخرة، والتي بدورها أشعلت الشحنة المكونة من أربعة أكياس من مسحوق الحرير، يحتوي كل منها على 910 غرامات من الكوردايت ذي الأنبوب المشقوق WM . أدى ذلك إلى إطلاق قذيفة اليورانيوم نحو الطرف المقابل لسبطانة المدفع بسرعة ابتدائية بلغت 300 متر في الثانية . بعد حوالي 10 مللي ثانية، حدث التفاعل المتسلسل، الذي استمر لأقل من ميكروثانية واحدة . كانت مقاييس الارتفاع الرادارية المستخدمة عبارة عن رادارات إنذار ذيلية معدلة من طراز APS-13 تابعة لسلاح الجو الأمريكي ، تُلقب بـ"آرتشي"، وتُستخدم عادةً لتحذير طيار مقاتل من طائرة أخرى تقترب من الخلف. ^{[ 38 ]}   

ينتج انفجار القنبلة النووية عن تسخين الهواء بالأشعة السينية (كرة اللهب) مما يُرسل موجة صدمية أو موجة ضغط في جميع الاتجاهات، بسرعة أولية تفوق سرعة الصوت، ^{[ 52 ]} على غرار الرعد الناتج عن البرق. وتستند المعرفة المتعلقة بدمار الانفجارات في المدن بشكل كبير على دراسات قنبلة "ليتل بوي" في هيروشيما. وقد تعرضت مباني ناغازاكي لأضرار مماثلة على مسافات مماثلة، إلا أن قنبلة ناغازاكي انفجرت على بُعد 3.2 كيلومتر (2.0 ميل) من مركز المدينة فوق تضاريس جبلية خالية جزئيًا من المباني. ^{[ 53 ]} 

في هيروشيما، دُمِّر كل شيء تقريبًا ضمن نطاق 1.6 كيلومتر من نقطة الانفجار مباشرةً، باستثناء حوالي 50 مبنى خرسانيًا مُحصَّنًا ومقاومًا للزلازل، لم يتبقَّ منها سوى الهياكل. وقد أُفرغت معظمها من محتوياتها بالكامل، حيث اقتُلعت نوافذها وأبوابها وإطاراتها. ^{[ 54 ]} وامتد محيط الأضرار الناجمة عن الانفجار بشكل تقريبي على طول خط كفاف 34 كيلو باسكال عند 1.8 كيلومتر .    

أكدت التفجيرات التجريبية اللاحقة للأسلحة النووية مع المنازل وغيرها من المنشآت التجريبية المجاورة  عتبة الضغط الزائد البالغة 5 رطل لكل بوصة مربعة. وقد سُحقت المباني الحضرية العادية التي تعرضت لهذا الضغط، أو انهارت، أو أُزيلت أجزاؤها بفعل قوة ضغط الهواء. ^{[ 55 ]}

كان من أهم آثار هذا النوع من الأضرار الهيكلية أنه خلق وقوداً للحرائق التي اندلعت في وقت واحد في جميع أنحاء منطقة الدمار الشديد.

كان أثر الانفجار ضوءًا ساطعًا، مصحوبًا بحرارة إشعاعية من كرة اللهب. بلغ قطر كرة اللهب في هيروشيما 370 مترًا (1200 قدم) ، وبلغت درجة حرارة سطحها 6000 درجة مئوية (10000 درجة فهرنهايت) ، أي ما يعادل تقريبًا درجة حرارة سطح الشمس. ^{[ 56 ]} بالقرب من مركز الانفجار، اشتعلت النيران في كل شيء قابل للاشتعال. أحد ضحايا هيروشيما المجهولين، الذي كان يجلس على درجات حجرية على بُعد 260 مترًا (850 قدمًا) من مركز الانفجار، ترك ظلًا دائمًا ، بعد أن امتص حرارة كرة اللهب التي أدت إلى تبييض الحجر المحيط به بشكل دائم. ^{[ 57 ]} اندلعت حرائق متزامنة في جميع أنحاء المنطقة المتضررة من الانفجار بفعل حرارة كرة اللهب، وانقلاب المواقد والأفران، والماس الكهربائي، وما إلى ذلك. بعد عشرين دقيقة من الانفجار، اندمجت هذه الحرائق لتشكل عاصفة نارية ، جاذبةً الهواء السطحي من جميع الاتجاهات لتغذية جحيم التهم كل شيء قابل للاشتعال. ^{[ 58 ]}    

بلغ قطر حريق هيروشيما حوالي 3.2 كيلومتر ، وهو ما يتوافق تقريبًا مع منطقة الأضرار الجسيمة الناجمة عن الانفجار. ^{[ 59 ]} وفرت المباني المتضررة من الانفجار وقودًا للنيران. وتناثرت الأخشاب والأثاث في كل مكان. وأعاقت الطرق المليئة بالحطام رجال الإطفاء. كما ساهمت أنابيب الغاز المكسورة في تأجيج النيران، وجعلت أنابيب المياه المكسورة صنابير المياه عديمة الفائدة. ^{[ 58 ]} أما في ناغازاكي، فلم تندمج الحرائق لتشكل حريقًا هائلًا واحدًا، وكانت مساحة المنطقة المتضررة ربع مساحة هيروشيما فقط، ويعود ذلك جزئيًا إلى رياح جنوبية غربية دفعت النيران بعيدًا عن المدينة. ^{[ 60 ]} 

تجاوزت عاصفة هيروشيما النارية الحواجز الطبيعية للنيران في مجاري الأنهار، وكذلك الحواجز المُجهزة. ولم يتوقف انتشار الحريق إلا عندما وصل إلى حافة المنطقة المتضررة من الانفجار، حيث واجه كمية أقل من الوقود المتاح. ^{[ 61 ]} وقدّر تقرير مشروع مانهاتن عن هيروشيما أن 60% من الوفيات المباشرة كانت ناجمة عن الحريق، مع التنويه إلى أن "العديد من الأشخاص بالقرب من مركز الانفجار تعرضوا لإصابات قاتلة نتيجة أكثر من تأثير واحد للقنبلة". ^{[ 62 ]}

التساقط الإشعاعي المحلي هو غبار ورماد ناتج عن فوهة قنبلة، ملوث بنواتج انشطار إشعاعية. يتساقط هذا الغبار والرماد على الأرض في اتجاه الريح من الفوهة، ويمكن أن يُحدث، بالإشعاع وحده، منطقة مميتة أكبر بكثير من تلك الناتجة عن الانفجار والحريق. أما في حالة الانفجار الجوي ، فترتفع نواتج الانشطار إلى طبقة الستراتوسفير ، حيث تتلاشى وتصبح جزءًا من البيئة العالمية. ولأن انفجار "ليتل بوي" كان انفجارًا جويًا على ارتفاع 580 مترًا (1900 قدم) فوق سطح الأرض، لم تكن هناك فوهة قنبلة ولا تساقط إشعاعي محلي. ^{[ 63 ]} 

مع ذلك، انبعثت موجة من الإشعاع النيوتروني وأشعة غاما المكثفة مباشرةً من انشطار اليورانيوم. بلغ نصف قطرها المميت حوالي 1.3 كيلومتر (0.8 ميل) ، ^{[ 64 ] [ 65 ]} مغطيةً ما يقارب نصف مساحة العاصفة النارية. تشير التقديرات إلى أن 30% من الوفيات الفورية كانت لأشخاص تلقوا جرعات قاتلة من هذا الإشعاع المباشر، لكنهم لقوا حتفهم في العاصفة النارية قبل ظهور آثار إصاباتهم الإشعاعية. نجا أكثر من 6000 شخص من الانفجار والحريق، لكنهم توفوا نتيجة إصابات إشعاعية. ^{[ 62 ]} من بين الناجين المصابين، عانى 30% من إصابات إشعاعية ^{[ 66 ]} تعافوا منها، لكن مع زيادة خطر الإصابة بالسرطان مدى الحياة . ^{[ 67 ] [ 68 ]} حتى الآن، لم تُلاحظ أي أدلة على وجود أمراض وراثية مرتبطة بالإشعاع بين أبناء الناجين. ^{[ 69 ] [ 70 ] [ 71 ]} 

بعد استسلام اليابان، شرع علماء مشروع مانهاتن فورًا في مسح مدينة هيروشيما لفهم حجم الدمار بشكل أفضل، والتواصل مع الأطباء اليابانيين بشأن آثار الإشعاع على وجه الخصوص. وتحول هذا التعاون إلى لجنة ضحايا القنبلة الذرية عام ١٩٤٦، وهو مشروع أمريكي ياباني مشترك لتتبع الإصابات الإشعاعية بين الناجين. وفي عام ١٩٧٥، حلت مؤسسة أبحاث آثار الإشعاع محلها . ^{[ ٧٢ ]}

في عام 1962، ابتكر علماء في مختبر لوس ألاموس نموذجًا أوليًا لقنبلة "ليتل بوي" عُرف باسم "مشروع إيتشيبان"، بهدف الإجابة عن بعض التساؤلات العالقة حول كمية الإشعاع المنبعثة منها، وهو ما كان من شأنه أن يُسهم في وضع معايير لتفسير العلاقة بين التعرض للإشعاع وتأثيراته الصحية اللاحقة. إلا أن هذا النموذج لم يُفلح في حل جميع المسائل. وفي عام 1982، أنشأ مختبر لوس ألاموس نسخة طبق الأصل من "ليتل بوي" استنادًا إلى الرسومات والمواصفات الأصلية. ثم جرى اختبار هذه النسخة باستخدام اليورانيوم المخصب، ولكن في وضعية آمنة لا تُسبب انفجارًا نوويًا. واستُخدم رافعة هيدروليكية لتحريك القذيفة، وأُجريت تجارب لتقييم انبعاث النيوترونات. ^{[ 73 ]}

بعد انتهاء الأعمال العدائية، أُرسل فريق مسح من مشروع مانهاتن، ضمّ ويليام بيني وروبرت سيربر وجورج تي. رينولدز،  إلى هيروشيما لتقييم آثار الانفجار. ومن خلال تقييم الآثار على الأجسام والمنشآت، خلص بيني إلى أن قوة الانفجار بلغت 12 ±  1  كيلوطن. ^{[ 74 ]} وأشارت حسابات لاحقة، استنادًا إلى التفحم، إلى قوة انفجار تتراوح بين 13 و14  كيلوطن. ^{[ 75 ]} وفي عام 1953، حسب فريدريك راينز قوة الانفجار بـ 15 كيلوطن من مادة تي إن تي (63 تيرا جول) . ^{[ 46 ]} واستنادًا إلى بيانات مشروع إيتشيبان، وبيانات موجات الضغط من مركبة ذا غريت آرتيست ، قُدّرت قوة الانفجار في ستينيات القرن العشرين بـ 16.6 ± 0.3 كيلوطن. ^{[ 76 ]} خلصت مراجعة أجراها عالم في لوس ألاموس عام 1985، استنادًا إلى بيانات الانفجار والحرارة والإشعاع المتوفرة آنذاك، ونماذج تأثيرات الأسلحة في ذلك الوقت، إلى أن أفضل تقدير لقوة الانفجار هو 15 كيلوطن من مادة تي إن تي (63 تيراجول) مع هامش خطأ 20% (±3 كيلوطن). وبالمقارنة، قُدِّرت أفضل قيمة لقنبلة ناغازاكي بـ 21 كيلوطن من مادة تي إن تي (88 تيراجول) مع هامش خطأ 10% (±2 كيلوطن)، ويعود هذا الفرق في هامش الخطأ إلى توفر بيانات أفضل حول القنبلة الأخيرة. ^{[ 47 ]}      

لوضع هذه الفروقات العددية في سياقها الصحيح، من الضروري معرفة أن التأثيرات الحادة للانفجارات النووية، وخاصة تأثيرات الانفجار والحرارة، لا تتناسب خطيًا، بل تتناسب عمومًا مع الجذر التكعيبي . وبالتحديد، تتناسب مسافة هذه التأثيرات مع قوة الانفجار مرفوعةً إلى قوة أسية مقدارها 1/3 . [ ^{77 ] لذا} ، يُتوقع أن يكون مدى الضرر الناتج عن ضغط زائد مقداره 5 رطل لكل بوصة مربعة (34 كيلو باسكال) من انفجار سلاح بقوة 12 كيلو طن وارتفاع انفجار يبلغ 1968 قدمًا (600 متر) حوالي 0.98 ميل (1.58 كيلومتر) ، بينما يمتد المدى نفسه لسلاح بقوة 20 كيلو طن إلى 1.12 ميل (1.80 كيلومتر) ، أي بفارق 0.14 ميل (0.23 كيلومتر) فقط . تبلغ مساحة المناطق المتأثرة لكل منهما 3.02 ميل مربع (7.8 كم² ⁾ و 3.91 ميل مربع (10.1 ^كم² ) على التوالي. وبذلك، فإن الاختلافات العملية في التأثيرات ضمن نطاقات الإنتاج هذه أقل مما قد يبدو للوهلة الأولى، إذا افترضنا وجود علاقة خطية بين الإنتاج والضرر. ^{[ 78 ]}          

على الرغم من أن قنبلة "ليتل بوي" انفجرت بطاقة تعادل حوالي 15  كيلوطن من مادة تي إن تي، إلا أن هيئة المسح الاستراتيجي للقصف قدّرت في عام 1946 أن نفس تأثير الانفجار والحريق كان من الممكن أن ينتج عن 2.1  كيلوطن من القنابل التقليدية موزعة بالتساوي على نفس منطقة الهدف: "220 قاذفة من طراز بي-29 تحمل 1.2  كيلوطن من القنابل الحارقة ، و400  طن من القنابل شديدة الانفجار  ، و500 طن من القنابل المضادة للأفراد ". ^{[ 79 ]} ولأن الهدف كان منتشراً على مستوى ثنائي الأبعاد، فقد ضاع جزء كبير من الطاقة الرأسية لانفجار نووي كروي واحد. وكان من الممكن أن يكون استخدام نمط قنابل عنقودية من انفجارات أصغر حجماً أكثر كفاءة من حيث الطاقة لاستهداف الهدف. ^{[ 79 ]}