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核裂变。
但自然界中的铀矿大部分都是铀238，铀235少的可怜，要怎么把少的可怜的铀235从铀矿中筛出来，这是个难题。
当时铀235的提纯有三种方法及离心法气体扩散法和激光法。科学家不知道哪种方法最好，只得用三种方法同时进行裂变工作。这其中的离心法是将油变成气体，因为铀238比铀235重了那么一点点，于是科学家便用回旋加速器让这个气体高速旋转，被甩飞出去的部分就是纯的铀235。
科学家在提纯铀235期间还发现238也有利用价值，并非不堪一用的废物，在中子的轰击下，它可以变成由239，由239衰变后转为镎239，镎239衰变后又变成钚239，而钚239与铀235一样是可以裂变的。因此，铀238也可以做原子弹的原材料。
解决了材料问题，曼哈顿计划的科学家们又发明了两种核弹构型，一种叫枪式构型，一种叫内爆式构型。
1945年8月6日，美军投在日本广岛的小男孩就是枪式构型。
这种设计通俗点讲就是将两块处于亚临界状态的裂变材料分别放在弹头和弹体两端，引爆时，在化学炸药爆炸力的推动下，两块核燃料迅速合拢，形成超临界状态，引发核反应，从而产生核爆炸。
内爆式构型又叫压紧型结构，内爆式的原理比枪式复杂，后来美军投在日本长崎的第二颗原子弹胖子就是这种结构。
胖子的最中心部分是一个直径只有40毫米大小的中子引发器，这个小玩意儿负责发射内部链式反应所需要的中子，包裹中子引发器的外层材料是由六公斤的钚组成的球体。钚239是一种高放射性元素，它比铀235更加容易裂变，对过早点火特别敏感。所以枪式结构只能用铀235，不能用钚239布的外层。还有一层用大量铀238包裹的球体，这层材料的作用是在钚239裂变时吸收逃逸出来的中子，并把它反射回钚球中，以此来提高裂变的效率。
铀238外是一层硼塑料，这层材料的作用是吸收缓慢移动的中子，防止胖子过早爆炸。硼塑料外还有一层厚厚的铝球，铝能吸收外层炸药包爆炸所产生的冲击波，并向内转换为压力，均匀压缩内部的核燃料，起到一个推进器的作用。而铝外层还有一层由快速炸药与慢速炸药组成的炸药包，每一块炸药包都插入一根电雷管。炸药包外层就是钢壳，由于是层层包裹的球体，所以便被称为胖子。
这枚核弹在引爆是利用弹体前端的供电单元点火装置，将电流输送至每一根电雷管上。雷管引爆外层的快速炸药包冲击波向内爆炸，又引爆慢速炸药包。由快慢炸药爆炸产生的凹型冲击波压碎着最中心的中子发射器，并向包裹它的钚239球体释放出大量的中子。钚239受到中子后，会分裂出两个钚原子与三个中子，分裂后的三个中子又会继续去撞击其他的钚原子。与此同时，包裹钚239外层的铀238能吸收逃逸出来的中子，然后把它反射回钚239球体内，提高裂变效率，然后继续分裂，继续撞击，威力惊人。
1945年7月16日，人类首颗原子弹瘦子在新墨西哥州的荒漠中成功炸响，一团巨大的火球升上天空，美国的整个西部都听到了声响，很多人都惊奇的以为太阳提前升起来了。
瘦子其实并不瘦，它的结构和胖子一样，都是较为复杂的内爆式，威力大，效率高。
首枚原子弹试爆成功后，奥本海默当场念了两句诗：“如果天际有1000个太阳同时闪耀，也许才堪比他的辉煌。现在我变成了死神，世界的毁灭者”。
当时罗斯福已经去世，继任总统杜鲁门得知试爆成功后非常高兴。尽管科学家们此时只能证明内爆式的钚弹试爆成功，对枪式构型的铀弹还没有把握，但杜鲁门决定不等了，他
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