Подготовка и сброс атомной бомбы на Нагасаки

Толстяк (англ. Fat Man) — кодовое имя атомной бомбы, разработанной в рамках Манхэттенского проекта, сброшенной США 9 августа 1945 года на японский город Нагасаки, спустя 3 дня после бомбардировки Хиросимы.

Бомба работала на основе распада плутония-239 и имела имплозивную схему подрыва. Плутониевое ядро массой около 6 кг этой бомбы было окружено массивной оболочкой из урана-238 — тампером. Эта оболочка служила для инерционного сдерживания раздувающегося в процессе цепной реакции ядра, чтобы как можно большая часть плутония успела прореагировать. Не менее важная миссия тампера — быть отражателем нейтронов, покидающих активную зону реакции. Кроме того, в процессе соударений с ядрами урана-238 нейтроны теряют энергию, замедляются, становятся тепловыми. Такие нейтроны с низкими энергиями наиболее эффективно поглощаются ядрами плутония.

Тампер был окружен обжимающей оболочкой (англ. pusher) из алюминия. Она обеспечивала равномерность сжатия ядерного заряда ударной волной, одновременно предохраняя внутренние части заряда от непосредственного контакта со взрывчаткой и раскалёнными продуктами её разложения.

Бомбардировка Нагасаки
Кроме того, в бомбе имелся нейтронный инициатор — так называемый «ёжик» (англ. urchin). Обычно «ёжик» — шарик диаметром порядка 2 см из бериллия, покрытый тонким слоем сплава иттрия с полонием или металлического полония-210. «Ёжик» располагается внутри полого плутониевого ядра. Это — первичный источник нейтронов. Он срабатывает в момент перевода заряда в сверхкритическое состояние — при сжатии ядерного заряда взрывной волной обычной взрывчатки ядра полония и бериллия в «ёжике» сближаются, и — испускаемые радиоактивным полонием-210 альфа-частицы выбивают из бериллия нейтроны. Дальше они пролетают сквозь основной заряд, инициируя при столкновениях с ядрами плутония-239 цепную ядерную реакцию. Те нейтроны, что выскакивают за пределы основного заряда, либо тормозятся в темпере, превращая там уран-238 в новые ядра плутония-239, либо отражаются назад в основной заряд.