二战末期,美国的浓缩铀只足以制造一枚铀核弹,而且已有使用受控制的铀核反应堆的经验,对这种铀-235的核反应已有相当认识。因此认为可以毋需浪费珍贵的铀进行实弹试验。
小男孩装有64kg的铀-235,但当中只有不到1kg在爆炸中进行了核裂变,释放的能量约相等于15kt TNT炸药爆炸所释放出的能量,即约63TJ(1TJ = 1012J)。 原子弹“小男孩”
原子弹主要由引爆控制系统、高能炸药、反射层、由核装料组成的核部件、中子源和弹壳等部件组成。引爆控制系统用来起爆高能炸药;高能炸药是推动、压缩反射层和核部件的能源 ;反射层由铍或铀-238构成 。铀-238不仅能反射中子,而且密度较大,可以减缓核装料在释放能量过程中的膨胀,使链式反应维持较长的时间,从而能提高原子弹的爆炸威力。核装料主要是铀-235或钚-239。
为了触发链式反应,必须有中子源提供“点火”中子。核爆炸装置的中子源可采用:氘氚反应源、钋-210-铍源、和锎-252自发裂变源等。原子弹爆炸产生的高温高压以及各种核反应产生的中子、γ射线和裂变碎片,最终形成冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和电磁脉冲等杀伤破坏因素。1945年美国造出了3颗原子弹,一颗用于试验,两颗投在日本。 ‘小男孩’
小男孩采用的引爆设计因为存在颇大的危险性,所以之后只在试验武器上出现,而再没有在其他武器上使用。如果运载小男孩的飞机坠毁,弹内的的铀块可能被撞击会挤在一起,到达临界质量后或会释放大量辐射,甚至可能全面爆炸。如果飞机掉进水中,炸弹入水后亦很可能会起爆。
原子弹的威力通常为几百至几万吨级TNT当量,有巨大的杀伤破坏力。它可由不同的运载工具携载而成为核导弹、核航空炸弹、核地雷或核炮弹等,或用作氢弹的起爆装置(又称“扳机”,为点燃轻核引起热核聚变反应提供必需的能量)。
“小男孩”包含64kg的铀,但只有不超过1kg的铀参与了核裂变,其中只有0.6g的物质真正地转化成能量,释放的能量相当于约15kt TNT炸药,即63TJ。