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팻 맨

Fat Man
이 기사는 제2차 세계대전 핵무기에 관한 기사입니다.다른 용도에 대해서는 Fat Man (동음이의)을 참조하십시오.
팻 맨
팻 맨 원폭 복제품
유형핵무기
원산지미국
생산이력
디자이너로스앨러모스 연구소
제작된1945–1949
No. 건설된120
사양서
덩어리10,300파운드(4,670kg)
길이128인치(3.3m)
지름60인치(1.5m)
채움플루토늄
충전중량6.4kg
블라스트 수율21 kt (88 TJ)

팻 맨(Fat Man)은 1945년 8월 9일 미국이 일본 나가사키에 투하한 핵무기의 암호명입니다.그것은 전쟁에 사용된 유일한 두 개의 핵무기 중 두 번째로 사용된 것으로, 첫 번째는 리틀 보이였으며, 그것의 폭발은 역사상 세 번째 핵 폭발을 기록했습니다.로스앨러모스 연구소의 과학자들과 엔지니어들이 핸포드 사이트의 플루토늄을 사용하여 만든 것으로, 찰스 스위니 소령이 조종하던 보잉 B-29 슈퍼포트리스 박스카에서 떨어졌습니다.

팻 맨(Fat Man)이라는 이름은 폭이 넓고 둥근 모양을 하고 있었기 때문에 폭탄의 초기 디자인을 의미합니다.팻 맨은 플루토늄 핵이 단단한 내폭형 핵무기였습니다.그 유형의 첫 번째 폭발은 뉴멕시코의 알라모고르도 폭격 및 포사격장에서 한 달도 채 되지 않은 7월 16일에 있었던 트리니티 핵실험에서의 가젯이었습니다.1946년 비키니 환초에서 발생한 교차로 작전 핵실험에서 두 차례 더 폭발했고, 1947년부터 1949년 사이 120여 대가 생산돼 마크 4 핵폭탄으로 대체됐습니다.팻 맨은 1950년에 은퇴했습니다.

조기결정

로버트 오펜하이머는 육군이 전시 원자력 연구를 인수하기 전인 1942년 6월 시카고에서, 그리고 7월 캘리포니아 버클리에서 다양한 공학자와 물리학자들이 핵폭탄 설계 문제를 논의하는 회의를 열었습니다.그들은 "총탄"을 "표적"에 발사함으로써 두 개의 아임계 질량을 하나로 모으는 총형 디자인을 선택했습니다.[1]리처드 C. 톨먼은 내폭형 핵무기를 제안했지만 별 관심을 끌지 못했습니다.[2]

플루토늄 폭탄의 실현 가능성은 1942년에 의문이 제기되었습니다.영국 "튜브 합금" 프로젝트의 책임자인 월리스 에이커스는 11월 14일 제임스 브라이언트 코넌트에게 "불순물 때문에 플루토늄이 무기에 실용적인 핵분열 물질이 아닐 수도 있다는 결론을 내렸다"고 말했습니다.[3]코난트는 어니스트 로렌스와 아서 콤프턴에게 자문을 구했는데, 그들은 버클리와 시카고의 과학자들이 각각 그 문제에 대해 알고 있지만, 그들은 즉각적인 해결책을 제시할 수 없다는 것을 인정했습니다.코난트는 레슬리 R 준장에게 맨하탄 프로젝트 책임자에게 알렸습니다. 그로브스 주니어는 로렌스, 콤프턴, 오펜하이머, 맥밀런으로 구성된 특별 위원회를 소집하여 이 문제를 검토했습니다.위원회는 어떤 문제도 더 높은 순도를 요구함으로써 간단히 극복할 수 있다고 결론지었습니다.[4]

오펜하이머는 1943년 초에 자신의 옵션을 검토하고 총기형 무기에 우선권을 부여했지만,[2] 사전 폭발 위협에 대한 대비책으로 내폭을 조사하기 위해 세스 네더마이어가 이끄는 로스앨러모스 연구소에 E-5 그룹을 만들었습니다.내폭형 폭탄은 압축된 핵분열 물질이 더 빠르게 반응하여 더 완전하게 반응하기 때문에 폭탄 내 핵분열 물질의 단위 질량당 폭발 수율 측면에서 훨씬 더 효율적인 것으로 판단되었습니다.그럼에도 불구하고, 관련된 불확실성이 가장 적은 프로젝트였기 때문에 플루토늄 총이 대부분의 연구 노력을 받을 것이라고 결정했습니다.우라늄포형 폭탄은 쉽게 이를 응용할 수 있을 것으로 추정됐습니다.[5]

작명

총기형 디자인과 내폭형 디자인은 각각 "Thin Man"과 "Fat Man"으로 코드명이 붙여졌습니다.이 암호명들은 맨하탄 프로젝트에서 일했던 오펜하이머의 전 학생인 로버트 서버에 의해 만들어졌습니다.그는 그것들의 디자인 모양에 따라 그것들을 선택했습니다; Thin Man은 매우 긴 장치였고, 그 이름은 Dashiel Hammett 탐정 소설 The Thin Man과 영화 시리즈에서 유래했습니다.팻 맨은 둥글고 뚱뚱했으며 해밋의 몰티즈 매에 나오는 시드니 그린스트리트의 캐릭터에서 이름을 따왔습니다.Little Boy는 Thin Man의 변주곡으로 마지막에 나왔습니다.[6]리틀 보이의 우라늄 총형 디자인은 나중에 출시되었으며 씬 맨(Thin Man)과 대비되기 위해 이름이 붙여졌습니다.[6]로스앨러모스의 씬 맨(Thin Man)과 팻 맨(Fat Man) 코드명은 미국 육군 공군(USAAF)에 의해 채택되었습니다.커버스토리는 실버플레이트가 프랭클린 루즈벨트 대통령(씬맨)과 윈스턴 처칠 영국 총리(팻맨)가 미국을 비밀리에 여행하면서 사용하기 위해 풀맨 자동차를 개조하는 내용이라는 것을 고안했습니다.[7]공군 직원들은 마치 루즈벨트와 처칠을 위해 비행기를 개조하는 것처럼 들리게 하기 위해 전화기의 코드네임을 사용했습니다.[8]

발전

네더마이어는 세르베르와 톨만의 초기 내폭 개념을 폐기하고, 일련의 조각들을 조합하여 중공의 구체가 폭발적인 포탄에 의해 붕괴되는 것을 선호했습니다.그는 휴 브래드너, 찰스 크리치필드, 존 스트렙의 도움을 받았습니다.L. T. E. 톰슨을 컨설턴트로 데려왔고, 1943년 6월에 네더마이어와 그 문제를 논의했습니다.톰슨은 내폭이 충분히 대칭적으로 이루어질 수 있을지 회의적이었습니다.오펜하이머는 네더마이어와 에드윈 맥밀런이 펜실베이니아주 브루세톤(피츠버그 교외)에 있는 광산국 실험실 근처에 있는 국방 연구 위원회의 폭발물 연구소를 방문하도록 주선했고, 그곳에서 조지 키스티아코프스키와 그의 팀과 이야기를 나눴습니다.하지만 7월과 8월에 네더마이어가 원통을 만들기 위해 관을 폭파시키는 노력을 한 결과 암석과 유사한 물체가 생성되는 경향이 있었습니다.네더마이어는 내폭이 실용적이라고 믿었던 유일한 사람이었고, 그의 열정만이 그 프로젝트를 살아있게 했습니다.[9]

Fat Man Replica
미국 공군의 국립박물관에 전시된 뚱뚱한 남자의 복제 모형, 원래의 장치를 떨어뜨린 Boxcar B-29 옆에 있습니다. 모형에 시뮬레이션 된 검은색 액체 아스팔트 실란트가 원래 폭탄 케이스의 솔기 위에 뿌려졌습니다.

오펜하이머는 1943년 9월 존 폰 노이만을 로스앨러모스로 데려와 내파를 새롭게 관찰했습니다.네더마이어의 연구를 검토하고 에드워드 텔러와 이 문제를 논의한 후, 폰 노이만은 구체를 붕괴시키기 위해 형상화된 전하에 높은 폭발물을 사용하는 것을 제안했는데, 그는 이것이 총법으로 가능했던 것보다 더 빠른 핵분열 물질의 조립을 가져올 뿐만 아니라 필요한 물질의 양을 크게 줄일 수 있다는 것을 보여주었습니다.결과적으로 더 높은 밀도 때문에.[10]이러한 압력 하에서 플루토늄 금속 자체가 압축될 것이라는 생각은 텔러가 무거운 압력 하에서 밀도 높은 금속이 어떻게 작용하는지에 대한 지식이 조지 가모프와 함께 전쟁 전에 지구의 중심핵에 대한 이론적 연구에 영향을 미쳤다는 것에서 비롯되었습니다.[11]더 효율적인 핵무기의 전망은 오펜하이머, 텔러, 그리고 한스 베테에게 깊은 인상을 주었지만, 그들은 폭발물에 대한 전문가가 필요할 것이라고 결정했습니다.키스티아코프스키의 이름이 즉시 제안되었고, 1943년 10월에 키스티아코프스키는 컨설턴트로 프로젝트에 참여했습니다.[10]

1944년 4월 로스앨러모스에서 에밀리오 G. 세그레와 그의 P-5 그룹이 오크리지의 X-10 흑연 원자로와 핸포드 부지의 B 원자로에서 새로 생산된 플루토늄을 실험한 결과 플루토늄-240 동위원소 형태의 불순물이 포함된 것으로 밝혀졌습니다.이것은 플루토늄-239보다 훨씬 높은 자연 핵분열 속도와 방사능을 가지고 있습니다.원래 측정이 이루어졌던 사이클로트론에서 생성된 동위원소들은 플루토늄-240의 훨씬 낮은 흔적들을 가지고 있었습니다.원자로에서 생산된 플루토늄에 포함되는 것은 불가피해 보였습니다.이것은 원자로 플루토늄의 자발적인 핵분열 속도가 매우 높아서 임계 질량이 형성되는 초기에 폭발하여 폭발할 가능성이 매우 높다는 것을 의미했습니다.[12]플루토늄을 속도로 가속하는 데 필요한 거리는 기존의 폭격기나 계획된 폭격기에는 너무 긴 포신이 필요합니다.그러므로 플루토늄을 사용할 수 있는 유일한 방법은 내폭입니다.[13]

형상 전하 내폭 장치의 소규모 슬로우 모션 컷-오프

플루토늄을 사용한 총기형 폭탄은 1944년 7월 17일 로스앨러모스에서 열린 회의에서 실현 불가능한 것으로 합의되었습니다.맨하탄 프로젝트의 모든 총기 유형 작업은 리틀 보이, 농축 우라늄 총기 설계로 다시 진행되었고, 로스앨러모스 연구소는 거의 모든 연구가 팻 맨 폭탄의 내폭 문제에 초점을 맞추어 재구성되었습니다.[13]형상화된 전하를 3차원 폭발 렌즈로 사용하는 아이디어는 James L로부터 비롯되었습니다. Tuck, 그리고 폰 노이만에 의해 개발되었습니다.[14]폭탄의 성공에 필요한 핵심 요소는 모든 플레이트가 동시에 안쪽으로 이동하는 절대적인 정밀도를 갖추는 것이었습니다.[15]다수의 폭발을 동시에 발생시키는 어려움을 극복하기 위해, 루이스 알바레즈와 로렌스 존스턴은 덜 정밀한 프라이머리코드 폭발 시스템을 대체할 폭발-교량 뇌관을 발명했습니다.[14]Robert Christy는 이전의 노력들이 더 어려운 구형 껍질의 압축을 시도했기 때문에 어떻게 플루토늄의 고체 아임계구가 임계 상태로 압축될 수 있는지 보여주는 계산을 수행한 것으로 인정받고 있습니다.[16]Christy의 보고 이후, 고체 플루토늄 핵심 무기는 "Christy Gadget"으로 불렸습니다.[17]

야금업자들의 임무는 플루토늄을 구체에 주조하는 방법을 결정하는 것이었습니다.플루토늄의 밀도를 측정하려는 시도가 일관되지 않은 결과를 제공하면서 어려움이 명백해졌습니다.처음에는 오염이 원인으로 여겨졌지만, 곧 플루토늄의 동소체가 다수 존재한다는 것이 밝혀졌습니다.[18]상온에서 존재하는 부서지기 쉬운 α상은 고온에서 플라스틱 β상으로 바뀝니다.그리고 나서 관심은 일반적으로 300~450°C(570~840°F) 범위에 존재하는 훨씬 더 가단한 δ 단계로 이동했습니다.이것은 알루미늄과 합금을 했을 때 상온에서는 안정적인 것으로 밝혀졌지만, 알루미늄은 알파 입자를 폭격했을 때 중성자를 방출하여 점화 전 문제를 악화시킬 것입니다.그 후 야금업자들은 플루토늄-갈륨 합금을 발견했는데, 이 합금은 δ 상을 안정화시켜 원하는 모양으로 열압착될 수 있었습니다.그들은 구체보다 반구를 주조하는 것이 더 쉽다는 것을 발견했습니다.중심부는 두 개의 반구로 구성되어 있으며, 그 사이에 삼각형 단면을 가진 고리가 있어 정렬 상태를 유지하고 제트가 형성되는 것을 방지합니다.플루토늄이 쉽게 부식되는 것으로 밝혀지면서, 그 구체는 니켈로 코팅되었습니다.[19][20]

나가사키 공격 몇 주 전, 폭격 연습을 위해 구덩이에서 B-29 폭탄 만으로 호박 폭탄(팻맨 시험대)을 끌어올리고 있습니다.

폭탄의 크기는 노먼 포스터 램지가 적합성을 조사한 이용 가능한 항공기에 의해 제한되었습니다.영국의 에이브로 랭커스터와 미국의 보잉 B-29 슈퍼포트리스는 큰 개조 없이 팻 맨을 운반할 수 있는 유일한 연합국 항공기였습니다.[21][22][23]당시 B-29는 최대 이륙중량, 사거리, 속도, 비행천장, 생존성 등에서 상당한 장점을 가진 폭격기 기술의 전형을 나타냈습니다.B-29가 없었다면 폭탄 투하는 불가능했을 것입니다.그러나, 이것은 여전히 폭탄을 최대 길이 11피트 (3.4m), 폭 5피트 (1.5m), 그리고 무게 20,000파운드 (9,100kg)로 제한했습니다.폭탄 레일을 제거하면 최대 폭이 5.5 피트(1.7 미터)가 될 수 있습니다.[22]

낙하 실험은 1944년 3월에 시작되었고, 폭탄의 무게 때문에 실버플레이트 항공기를 개조했습니다.[24]고속 촬영 결과 꼬리 지느러미가 압력을 받아 접혀 불규칙적으로 하강한 것으로 나타났습니다."캘리포니아 낙하산"이라 불리는 계획이 승인될 때까지 지속적인 흔들림을 없애기 위해 스태빌라이저 박스와 핀의 다양한 조합이 팻 맨 모양으로 테스트되었습니다. 그 안에 여덟 개의 방사상 핀이 있는 정육면체의 개방-후방 테일 박스 외부 표면,45도 각도의 4개, 낙하선에 수직인 4개의 4개가 외부 사각형 상자를 폭탄의 후단에 고정하고 있습니다.[21]몇 주 초반의 낙하 테스트에서, 팻 맨은 평균 1,857 피트 (566 미터)만큼 목표치를 놓쳤지만, 폭격기들이 그것에 더 능숙해지면서 이것은 6월까지 절반으로 줄었습니다.[25]

Y-1222의 초기 모델인 팻 맨은 약 1,500개의 볼트로 조립되었습니다.[26][27]1944년 12월 Y-1291 디자인으로 대체되었습니다.이 재설계 작업은 상당했고 Y-1222 꼬리 디자인만 유지했습니다.[27]이후 Y-1560은 72기의 기폭장치를, Y-1561은 32기의 기폭장치를, Y-1562는 132기의 기폭장치를 장착했습니다.기폭장치가 전혀 없는 연습용 폭탄인 Y-1563과 Y-1564도 있었습니다.[28]Y-1561의 최종적인 디자인은 단 90개의 볼트로 조립되었습니다.[26]1945년 7월 16일, 가젯으로 알려진 Y-1561 모델 팻 맨이 "트리니티" 테스트로 알려진 뉴 멕시코의 외딴 장소에서 시험 폭발로 폭발했습니다.그것은 약 25킬로톤 (100 TJ)의 수확량을 주었습니다.[29]트리니티 테스트 결과 디자인에 약간의 사소한 변경이 있었습니다.[30]필립 모리슨은 "중요한 변화가 있었습니다...물론 근본적인 것은 매우 비슷했습니다."[31]

내부

폭탄의 길이는 128.375 인치 (3.2607 미터), 지름은 60.25 인치 (153.0 cm)였습니다.몸무게는 10,265 파운드 (4,656 kg) 이었습니다.[32]

  • Fat Man external schematic. 1. One of four AN 219 contact fuzes 2. Archie radar antenna 3. Plate with batteries (to detonate charge surrounding nuclear components) 4. X-Unit, a firing set placed near the charge 5. Hinge fixing the two ellipsoidal parts of the bomb 6. Physics package (see details below) 7. Plate with instruments (radars, baroswitches, and timers) 8. Barotube collector 9. California Parachute tail assembly (0.20-inch [5.1 mm] aluminum sheet)

    팻 맨 외부 도식.
    1. AN 219 접촉 퓨즈 4개 중 하나
    2. 아치 레이더 안테나
    3. 배터리가 있는 플레이트(핵 구성 요소 주변의 전하를 폭발시키기 위해)
    4. X-유닛, 전하 근처에 배치된 발사 세트
    5. 폭탄의 두 타원형 부분을 고정하는 경첩
    6. 물리학 패키지(아래 세부 정보 참조)
    7. 기기(레이더, 바로스 스위치, 타이머)가 있는 플레이트
    8. 바로튜브 수집기
    9. 캘리포니아 낙하산 꼬리 조립 (0.20인치 [5.1mm] 알루미늄 시트)

  • Fat Man internal schematic

    팻 맨 내부도식

어셈블

팻 맨의 폭발 방식
팻 맨의 "물리학 패키지" 핵 장치가 포장되려 합니다.
운반차에 실린 뚱뚱한 남자, 케이스의 솔기 위에 액체 아스팔트 실란트를 바른 채
보존된 티니안 "폭탄 구덩이 #2", Bockscar에 Fat Man이 실렸던 곳

플루토늄 피트는[26] 직경 3.62 인치 (92 mm)였고 직경 0.8 인치 (20 mm)의 "어친" 변조 중성자 개시제를 포함하고 있었습니다.고갈된 우라늄 변조기는 직경 8.75인치(222mm)의 구형이었고, 0.125인치(3.2mm) 두께의 붕소가 주입된 플라스틱 껍질로 둘러싸여 있었습니다.플라스틱 껍질에는 구멍을 최대한 늦게 삽입할 수 있도록 심은 사과 구멍처럼 지름 5인치(130mm)의 원통형 구멍이 뚫려 있었습니다.피트가 들어있는 변조 실린더가 없어진 것은 주변의 18.5 인치 직경(470 mm) 알루미늄 밀대 구멍을 통해 미끄러져 들어갈 수 있습니다.[33]피트는 6.19 킬로그램(13.6 lb) 코어에 대해 약 15 W인 2.4 W/kg-Pu를 방출하며 터치에 따뜻했습니다.[34]

어친이 자유 중성자를 추가하여 핵분열 연쇄 반응을 시작하기 전에 폭발은 대칭적으로 플루토늄을 정상 밀도의 두 배로 압축시켰습니다.[35]

  • 폭발-브리지 와이어 기폭장치가 동시에 32개의 테이퍼진 고폭발 기둥(일반적인 축구공의 패턴으로 일반적으로 알려진 기하학적 구조인 [36]절단된 정이십면체의 얼굴 중심에 있는 폭발 물질 주위에 위치)에서 폭발파를 시작합니다.
  • 폭발파(화살표)는 처음엔 볼록...
  • ...더 빠른 폭발력 (구성 B: 60% RDX, 40% TNT).[36] 파면이... 안에서 오목해집니다.
  • ...느린 폭약 (바라톨: 질산염 바륨 70%, TNT 30%).[36] 32개의 파동이 구형의 폭발 충격파로 합쳐져서...
  • 내부 전하의 폭발 속도가 빨라집니다 (성분 B)[33]
  • 중간 밀도의 알루미늄 "푸셔"는 저밀도 폭발물로부터 고밀도 우라늄으로 인플링하는 충격파를 전달하여 바람직하지 않은 난류를 최소화합니다.[37] 그러면 충격파가 내부 구성 요소를 압축하여...
  • boron 플라스틱 탄피는 원자폭탄이 떠다니는 중성자에 의해 deton되는 것을 방지하기 위한 것입니다 충격파가 폭탄의 중심에 도달하고 거기서...
  • 베릴륨-포 '어친'210이 파쇄되어 [38]두 금속이 서로 밀리면서 중성자가 파열되어 압축된 상태로...
  • ...240Pu-Pu-Gallium의 니켈 도금된 델타 상 합금의 피트(96%–1%–3% 몰비).[39][40] 그리고 나서 핵분열 연쇄 반응이 시작됩니다. 핵분열 구덩이가 너무 빨리 부서지는 경향은...
  • 자연 uranium "tam에 따라" (inert 감금)변조기는 또한 중성자를 다시 피트로 반사시켜 연쇄반응을 가속화시킵니다.고속 중성자가 충분히 생성되면 변조기 자체가 핵분열을 일으켜 무기 생산량의 최대 30%를 차지합니다.[41]

결과적으로 피트에 있는 플루토늄 6.19 킬로그램(13.6 lb) 중 약 1 킬로그램(2.2 lb)의 핵분열, 즉 존재하는 핵분열 물질의 약 16%가 핵분열을 일으켰습니다.[42][43]그 폭발은 TNT 21킬로톤이나 88테라줄의 폭발과 맞먹는 에너지를 방출했습니다.[44]생산량의 약 30%가 우라늄 변조기의 핵분열에서 비롯되었습니다.[41]

나가사키 원폭격

주요 기사:히로시마·나가사키 원폭 투하 § 나가사키 원폭 투하

폭탄 어셈블리

1945년 8월 9일 팻 맨이 나가사키 상공에서 폭발한 후 버섯구름

최초의 플루토늄 노심은 프로젝트 앨버타의 택배사인 Raemer Schreiber의 보관하에 Philip Morrison에 의해 설계된 마그네슘 필드 운반 케이스로 폴로늄-베릴륨 변조 중성자 개시제와 함께 운반되었습니다.마그네슘은 변조의 역할을 하지 않기 때문에 선택되었습니다.[35]7월 26일 제509군단 제320전단의 C-54 수송기를 타고 커틀랜드 육군 비행장을 떠나 7월 28일 티니안의 노스필드에 도착했습니다.F31, F32, F33으로 지정된 3개의 Fat Man 고폭발 프리어셈블리가 7월 28일 커틀랜드에서 509 복합 그룹의 393d 폭격 비행대대의 루크 더 스푸크와 래긴 드래곤, 그리고 216 육군 공군 기지 부대의 다른 B-29에 의해 픽업되었습니다.코어는 노스 필드로 운반되어 8월 2일에 도착했고, F31은 모든 부품을 확인하기 위해 부분적으로 분해되었습니다.F33은 8월 8일 마지막 리허설 동안 티니안 근처에서 지출되었습니다.F32는 세 번째 공격이나 예행연습에 사용되었을 것으로 추정됩니다.[45]

히로시마 폭격 다음 날인 8월 7일, 윌리엄 R. 퍼넬, 윌리엄 S. 파슨스, 티베츠, 칼 스파츠 소장, 커티스 르메이 소장은 괌에서 만나 다음 조치를 논의했습니다.[46]일본이 항복할 기미가 없었기 때문에,[47] 그들은 그들의 명령을 진행하고 또 다른 폭탄을 투하하기로 결정했습니다.파슨스는 앨버타 계획이 8월 11일까지 완료될 것이라고 말했지만, 티벳은 폭풍우로 인해 당일 비행 상태가 좋지 않다는 기상 보고서를 언급하며 8월 9일까지 폭탄이 준비될 수 있는지 물었습니다.파슨스는 그렇게 하는 것에 동의했습니다.[46][48]

팻 맨 F31은 앨버타 프로젝트 담당자에 의해 티니안에서 조립되었고,[45] 물리학 패키지는 완전히 조립되고 배선되었습니다.그것은 타원형의 공기역학적 폭탄 포탄 안에 배치되었고 바퀴가 돌았고, 퍼넬, 토마스 F 준장을 포함한 거의 60명의 사람들이 서명했습니다. 파렐과 파슨스.[49]비행기 조종사 프레데릭 C 기장의 이름을 따 Boxcar라는 이름의 B-29 슈퍼포트리스의 폭격기로 옮겨졌습니다. 대원들과 함께 '위대한 예술가'를 조종한 [50]복.박스카는 찰스 W 소령이 조종했습니다. 스위니와 그의 대원들, 프레더릭 L. 사령관과 함께. 알버타 프로젝트의 애쉬워스가 폭탄을 담당하는 무기를 맡았습니다.[51]

나가사키 원폭격

마크 III '뚱뚱한 남자'의 폭발과 그에 따른 버섯구름.

1945년 8월 9일 오전 3시 47분, 고쿠라를 1차 목표로, 나가사키를 2차 목표로 하는 복스카가 이륙했습니다.무기는 이미 무장되어 있었지만 녹색 전기 안전 플러그는 여전히 결합되어 있었습니다.Ashworth는 Sweeney가 폭풍 구름을 극복하기 위해 17,000 피트 (5,200 미터)까지 올라갈 수 있도록 10분 후에 그것들을 빨간색으로 바꿨습니다.[52]Boxcar의 비행 전 검사에서, 비행 엔지니어는 Sweeney에게 연료 이송 펌프가 작동하지 않아 예비 탱크에 실려 있는 640US Gallon (2,400 L)의 연료를 사용할 수 없다고 통보했습니다.이 연료는 여전히 더 많은 연료를 소비하면서 일본까지 갔다가 다시 돌아와야 할 것입니다.펌프를 교체하는 데는 몇 시간이 걸릴 것입니다. 팻 맨을 다른 항공기로 옮기는 데도 폭탄이 실시간으로 작동하는 만큼 시간이 걸릴 수 있고 위험할 수도 있습니다.따라서 폴 티벳 대령과 스위니는 복스카가 임무를 계속 수행하도록 선출되었습니다.[53]

뚱뚱한 남자의 폭발이 나가사키에 미친 영향

폭탄의 목표는 고쿠라 시였지만, 전날 인근 야하타에 B-29 224대가 대대적으로 포격을 가하면서 시작된 구름과 화재로 인한 연기에 가려진 것으로 밝혀졌습니다.이것은 고쿠라 상공의 70%를 차지해 조준점을 흐리게 했습니다.이후 50분 동안 세 차례의 폭격이 이루어졌으며 연료를 연소시키고 야하타의 방어선에 항공기를 노출시켰으나 폭격기는 육안으로 낙하할 수 없었습니다.세 번째 폭탄이 떨어질 무렵, 일본의 대공 사격은 가까워지고 있었고, 제이콥 베서 소위는 일본의 통신을 감시하고 있었고, 그는 일본의 전투기 방향 무선 대역에서 활동을 보고했습니다.[54]

스위니는 그 후 나가사키의 다른 목표물로 나아갔습니다.구름에 가려지기도 했고, 애쉬워스는 스위니에게 레이더 접근을 명령했습니다.그러나 마지막 순간에 폭격기[52] 커밋 K 대위가 출격했습니다. Beahan은[51] 구름에서 구멍을 발견했습니다.팻 맨은 현지 시간으로 11시 2분에 약 1,650피트(500m) 고도에서 43초간의 자유낙하에 이어 투하되어 폭발했습니다.[52]구름이 가려져 시야가 좋지 않았고 폭탄은 원래 폭발 지점을 거의 2마일이나 빗나가 히로시마에 비해 피해 규모가 다소 작았습니다.

나가사키 폭격으로 약 35,000명에서 40,000명이 사망했습니다.장기적인 건강 영향을 포함하여 총 60,000-80,000명의 사망자가 발생했으며, 그 중 가장 강력한 사망자는 폭탄 피해자의 46%에 달하는 백혈병이었습니다.[55]다른 사람들은 관련된 폭발과 화상으로 나중에 사망했고, 수백 명이 폭탄 초기 방사선 노출로 인한 방사선 질환으로 사망했습니다.[56]직접적인 사망자와 부상자의 대부분은 군수품이나 산업 노동자들이었습니다.[57]

미쓰비시의 도시 내 산업 생산 또한 공격으로 중단되었습니다. 조선소는 3-4개월 내에 전체 용량의 80%를 생산했을 것이고, 제철소는 상당한 생산으로 돌아가는데 1년이 걸렸을 것이며, 전기 공장은 2개월 내에 일부 생산을 재개하고 캐파로 돌아갔을 것입니다.도시는 6개월 이내에, 그리고 무기 공장은 이전 용량의 60-70%로 돌아가는데 15개월이 걸렸을 것입니다.진주만 공격에서 방출된 91식 어뢰를 제조한 미쓰비시-우라카미 조병창은 폭발로 파괴되었습니다.[57][58]

전후 개발

크로스로드-베이커, 23킬로톤.

전후, 태평양 비키니 환초에서 Y-1561 팻 맨 폭탄 2발이 "크로스로드" 작전 핵실험에 사용되었습니다.첫 번째는 1946년 영화 '길다'에서 리타 헤이워스의 캐릭터를 따라 '길다'로 알려졌고, B-29 데이브의 꿈에 의해 떨어졌습니다; 그것은 710야드 (650미터)만큼 목표 지점을 놓쳤습니다.두 번째 폭탄은 헬렌 오브 비키니(Helen of Bikini)라는 별명으로 불렸으며, 잠수함의 코닝 타워(coning tower)로 만들어진 강철 케이슨(caisson)에 꼬리지느러미 조립 없이 장착되었습니다.두 무기는 각각 약 23킬로톤 (96 TJ)을 생산했습니다.[59]

로스앨러모스 연구소와 육군 공군은 이미 설계 개선 작업을 시작했습니다.북미의 B-45 토네이도, 컨베어 XB-46, 마틴 XB-48, 보잉 B-47 스트라토젯 폭격기는 그랜드 슬램을 운반할 수 있는 폭탄 베이를 가지고 있었는데, 그랜드 슬램은 훨씬 길었지만 팻 맨만큼 넓지는 않았습니다.팻 맨을 탑재할 수 있는 미국 폭격기는 B-29와 컨베어 B-36뿐이었습니다.1945년 11월, 육군 공군은 로스 알라모스에게 200개의 팻 맨 폭탄을 요구했지만, 당시 플루토늄 코어와 고폭 조립품은 두 세트뿐이었습니다.육군항공대는 제조, 조립, 취급, 운반, 비축을 더 쉽게 하기 위해 디자인을 개선하기를 원했습니다.전시 프로젝트 W-47은 계속되었고, 낙하 시험은 1946년 1월에 재개되었습니다.[60]

사암-요크, 49 킬로톤, 수율 효율을 높이기 위해 새롭게 설계된 '부유식 피트'를 사용했습니다.

마크 III 모드 0 팻 맨은 1946년 중반에 생산되기 시작했습니다.고폭약은 맨해튼 프로젝트가 캐멀 프로젝트의 일부로 설립한 솔트 웰스 파일럿 플랜트(Salt Wells Pilot Plant)에 의해 제조되었으며, 아이오와 육군 탄약 공장에 새로운 공장이 설립되었습니다.기계 부품들은 록 아일랜드 아스날에 의해 만들어지거나 구입되었습니다; 약 50개의 폭탄을 위한 전기 및 기계 부품들은 1946년 8월까지 커틀랜드 육군 비행장에 비축되었지만 단지 9개의 플루토늄 코어들만 사용할 수 있었습니다.1948년 12월에 Mod 0의 생산이 종료되었는데, 이때까지 사용 가능한 코어는 53개뿐이었습니다.모드 1과 모드 2로 알려진 개선된 버전으로 대체되었으며, 이 중 가장 중요한 것은 X유닛 발사 시스템의 콘덴서를 항공기에서 해제할 때까지 충전하지 않는다는 것이었습니다.1949년 3월에서 7월 사이에 모드 0은 서비스를 중단했고, 10월까지 모드 1과 2로 모두 재구축되었습니다.[61]1947년에서 1949년 사이에 마크 3호 Fat Man 120여 대가 비축량에 추가되었는데,[62] 이때 마크 4호 핵폭탄으로 대체되었습니다.[63]마크 3세 뚱보는 1950년에 은퇴했습니다.[62][64]

마크 3세 뚱보의 한계 때문에 핵공격은 1940년대 전후의 무서운 작전이었을 것입니다.퓨징 시스템에 전원을 공급하는 납축 배터리는 36시간 동안만 충전된 상태로 유지되었으며, 그 후에는 다시 충전해야 했습니다.이것은 폭탄을 분해하는 것을 의미했고, 재충전은 72시간이 걸렸습니다.배터리는 9일이 지나면 어떤 경우에도 제거해야 했습니다. 그렇지 않으면 부식이 됩니다.플루토늄 핵은 고열로 인해 폭발물이 손상되었기 때문에 더 이상 방치할 수 없었습니다.핵을 교체하기 위해서도 폭탄을 완전히 분해하고 다시 조립해야 했습니다.이것은 40명에서 50명 정도의 인원이 필요했고 폭탄 조립팀의 실력에 따라 56시간에서 72시간 사이의 시간이 걸렸고, 1948년 6월 국군 특수 무기 프로젝트는 3개 팀만 있었습니다.

클라우스 푹스와 시어도어 홀, 데이비드 그린글래스가 확보한 첩보 정보는 소련 최초의 장치 'RDS-1'(위)로 이어졌는데, 이 장치는 외형상으로도 팻 맨과 매우 흡사했습니다.

폭탄을 탑재할 수 있는 항공기는 실버플레이트 B-29뿐이었고, 이를 장착한 그룹은 뉴멕시코주 로스웰의 워커 공군기지에 있는 509 폭격단뿐이었습니다.그들은 먼저 폭탄을 회수하기 위해 샌디아 기지로 날아가야 할 것이고, 그 다음에 공격이 가능한 해외 기지로 가야 할 것입니다.[65]1948년 3월, 베를린 봉쇄 기간 동안, 모든 조립팀은 사암 작전 실험을 위해 에니베톡에 있었고, 군사팀은 아직 핵무기를 조립할 자격이 없었습니다.[66]

1948년 6월, 오마르 브래들리 장군, 알프레드 그루터허 소장, 앤서니 맥컬리프 준장은 핵무기의 "특별한 요구사항"을 보여주기 위해 샌디아와 로스앨러모스를 방문했습니다.그루터너는 케네스 니콜스 준장에게 "언제 우리에게 진짜를 보여줄 것입니까?확실히 이 실험실 괴물이 우리가 비축하고 있는 원자폭탄의 유일한 종류는 아니겠죠?"[67]니콜스는 그에게 더 좋은 무기들이 곧 사용 가능하게 될 것이라고 말했습니다.사암 작전의 "놀라울 정도로 좋은" 결과가 나온 후, 개선된 무기의 비축이 시작되었습니다.[67]

소련의 첫 번째 핵무기는 맨하탄 프로젝트와 팻 맨에 관한 비밀 정보를 제공한 스파이 클라우스 푹스(Klaus Fuchs), 시어도어 홀(Theodore Hall), 데이비드 그린글래스(David Greenglass) 덕분에 팻 맨의 설계에 밀접하게 기반을 두고 있었습니다.1949년 8월 29일 첫 번째 번개 작전의 일환으로 폭발했습니다.[68][69][70]

메모들

  1. ^ Hoddeson et al. 1993, pp. 42-44
  2. ^ a b Hoddeson et al. 1993, p. 55.
  3. ^ 니콜스 1987, 페이지 64.
  4. ^ 니콜스 1987, 페이지 64-65
  5. ^ Hoddeson et al. 1993, p.
  6. ^ a b Serber & Crease 1998, 페이지 104.
  7. ^ Bowen 1959, 페이지 96.
  8. ^ 로즈 1986, 페이지 481.
  9. ^ Hoddeson et al. 1993, pp. 86–90.
  10. ^ a b Hoddeson et al. 1993, pp. 130-133
  11. ^ 텔러 2001, 174-176쪽
  12. ^ Hoddeson et al. 1993, p. 228.
  13. ^ a b Hoddeson et al. 1993, pp. 240-244
  14. ^ a b Hoddeson et al. 1993, p. 163.
  15. ^ 코스터-뮬렌 2012, 110쪽.
  16. ^ Hoddeson et al. 1993, pp. 270-271
  17. ^ Hoddeson et al. 1993, pp. 293, 307-308
  18. ^ Hewlett & Anderson 1962, pp. 244-245
  19. ^ 베이커, 헤커 & 하버 1983, 페이지 144-145
  20. ^ Wellerstein, Alex. "You don't know Fat Man". Restricted Data: The Nuclear Secrecy Blog. Archived from the original on 7 April 2014. Retrieved 4 April 2014.
  21. ^ a b Hoddeson et al. 1993, pp. 380-383
  22. ^ a b Hansen 1995, 119-120쪽.
  23. ^ 그로브스 1962, 페이지 254.
  24. ^ Campbell 2005, pp. 8–10.
  25. ^ Hansen 1995, 페이지 131.
  26. ^ a b c Coster-Mullen 2012, 페이지 52.
  27. ^ a b Hansen 1995, p. 121.
  28. ^ Hansen 1995, p. 127.
  29. ^ Selby, Hugh D.; Hanson, Susan K.; Meininger, Daniel; Oldham, Warren J.; Kinman, William S.; Miller, Jeffrey L.; Reilly, Sean D.; Wende, Allison M.; Berger, Jennifer L.; Inglis, Jeremy; Pollington, Anthony D.; Waidmann, Christopher R.; Meade, Roger A.; Buescher, Kevin L.; Gattiker, James R.; Vander Wiel, Scott A.; Marcy, Peter W. (11 October 2021). "A New Yield Assessment for the Trinity Nuclear Test, 75 Years Later". Nuclear Technology. 207 (sup1): 321–325. doi:10.1080/00295450.2021.1932176. ISSN 0029-5450. S2CID 244134027.
  30. ^ Hoddeson et al. 1993, p. 377.
  31. ^ Coster-Mullen 2012, 페이지 53.
  32. ^ 코스터-뮬렌 2012, 페이지 47.
  33. ^ a b Coster-Mullen 2012, 페이지 186.
  34. ^ 코스터-멀런 2012, 페이지 49.
  35. ^ a b 코스터-멀런 2012, 페이지 45.
  36. ^ a b c 코스터-뮬렌 2012, 페이지 41.
  37. ^ a b Hansen 1995, 122-123쪽
  38. ^ 코스터-멀런 2012, 페이지 48.
  39. ^ 코스터-멀런 2012, 페이지 57.
  40. ^ Sublette, Carey (3 July 2007). "Section 8.0 The First Nuclear Weapons". Nuclear Weapons FAQ. Retrieved 29 August 2013.
  41. ^ a b Wellerstein, Alex (10 November 2014). "The Fat Man's Uranium". Restricted Data. Retrieved 9 December 2020.
  42. ^ 코스터-멀런 2012, 페이지 46.
  43. ^ Wellerstein, Alex (23 December 2013). "Kilotons per kilogram". Restricted Data. Retrieved 9 December 2020.
  44. ^ 말리크 1985, 페이지 25.
  45. ^ a b Campbell 2005, 38-40쪽.
  46. ^ a b Russ 1990, 페이지 64-65.
  47. ^ Frank 1999, pp. 283-284.
  48. ^ 그로브스 1962, 페이지 342.
  49. ^ 코스터-멀런 2012, 페이지 67.
  50. ^ "Bockscar … The Forgotten Plane That Dropped The Atomic Bomb « A Little Touch Of History". Awesometalks.wordpress.com. 7 August 2008. Retrieved 31 August 2012.
  51. ^ a b 캠벨 2005, 페이지 32.
  52. ^ a b c 로즈 1986, 페이지 740.
  53. ^ 스위니, 안토누치 & 안토누치 1997, 페이지 204-205.
  54. ^ 스위니, 안토누치 & 안토누치 1997, 179쪽, 213-215쪽
  55. ^ 컬럼비아 대학교 원자력 연구 센터: 히로시마와 나가사키: 장기 건강 영향 2015년 7월 23일 웨이백 머신에서 보관, 2014년 7월 3일 업데이트
  56. ^ Craven & Cate 1953, 페이지 723-725
  57. ^ a b Nuke-Rebuke: Writers & Artists Against Nuclear Energy & Weapons (The Contemporary anthology series). The Spirit That Moves Us Press. 1 May 1984. pp. 22–29.
  58. ^ "United States Strategic Bombing Survey Summary Report (Pacific War) The Effects Of The Atomic Bombs". U.S. Strategic Bombing Survey. p. 24.
  59. ^ Coster-Mullen 2012, 페이지 84–85.
  60. ^ Hansen 1995, 137-142쪽.
  61. ^ Hansen 1995, 페이지 142-145.
  62. ^ a b 코스터-뮬렌 2012, 페이지 87.
  63. ^ Hansen 1995, 페이지 143.
  64. ^ Hansen 1995, p. 150.
  65. ^ Hansen 1995, pp. 147-149.
  66. ^ 니콜스 1987, 페이지 260, 264, 265
  67. ^ a b 니콜스 1987, 페이지 264.
  68. ^ Holmes, Marian Smith (19 April 2009). "Spies Who Spilled Atomic Bomb Secrets". Smithsonian. Retrieved 5 April 2019.
  69. ^ Holloway, David (1993). "Soviet Scientists Speak Out". Bulletin of the Atomic Scientists. 49 (4): 18–19. Bibcode:1993BuAtS..49d..18H. doi:10.1080/00963402.1993.11456340.
  70. ^ Sublette, Carey (3 July 2007). "Section 8.1.1 The Design of Gadget, Fat Man, and "Joe 1" (RDS-1)". Nuclear Weapons FAQ. Retrieved 12 August 2011.

참고문헌

외부 링크

위키미디어 커먼즈에는 팻 맨과 관련된 미디어가 있습니다.