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이 핵무기를 제2차 세계 대전에 실제 투입한 사건에 대한 내용은
히로시마·나가사키 원자폭탄 투하 문서 참고하십시오.1. 개요
제2차 세계 대전 중 일본 제국의 나가사키시에 투하된 원자폭탄으로, 역사상 첫 플루토늄 원자폭탄. 분류번호는 'mk.3'.
인류 역사상 두 번째[1]이자, 현재까지 마지막으로 전쟁에 실제로 쓰인 원자폭탄이다.
2. 상세
앞서 히로시마에 떨어진 리틀 보이보다 덩치가 컸기에 '뚱뚱한 아저씨(Fat Man)'라는 이름이 붙었다. 길이는 리틀 보이가 더 길지만 굵기는 팻 맨이 더 굵었기 때문이다. 위력은 21kt.[2] 이 폭탄의 암호명은 처칠이었다. 처칠의 별명이 팻 맨이었기 때문. 무게는 약 4,670kg이다. 이후에 생산된 B41이 이보다 1000배 강한데 더 가벼운 걸 생각하면 정말 대단한 기술 발전을 알 수 있다. 길이는 3.3m에 직경 1.5m로 항공폭탄치고 매우 굵은 편이다. 팻 맨이라는 이름에 걸맞다. 플루토늄은 고작 6.2kg 정도가 축구공만 한 형태로 들어갔다고 한다.자연에서 발견되는 우라늄의 대부분의 형태인 U238[3]도 중성자 반사재로 사용되었다. 또, 이 놈을 터뜨리기 전후로 팻 맨과 비슷한 이름의 Pumpkin Bomb, 즉 호박 폭탄이라는 재래식 폭탄을 개발하였다. 이 놈은 무게도 팻 맨과 거의 비슷하며, 모양은 실로 똑같다고 할 수 있는데, 꽤나 자주 사용되었던 폭탄이다. 실제로 1945년 7월 20일, 유명한 에놀라 게이 기체들 중 하나인 스트레이트 플러시의 기장 클로드 이설리가 황궁을 향해 이 호박 폭탄을 투하하였는데, 이것이 명령을 어긴 것으로 간주되어, 스트레이트 플러시의 지위는 리틀 보이 투하 임무에서 기상 관측용 비행기로 내려갔다.
트리니티 실험 당시 사용되었던 '가젯'이라는 이름의 원자폭탄이 바로 이 원자폭탄의 프로토타입이다.
실전에서 사용된 건 1945년 8월 9일 나가사키에 떨어진 팻 맨이 유일하지만, 냉전 당시 120개가 양산됐다. 물론 초기 원폭의 한계로 보다 효율이 높은 후기 모델에 밀려 퇴역했다. 팻맨 이후 개발된 폭축형 원자폭탄인 Mk.4, Mk.6, Mk.18도 모두 팻 맨의 개량형 모델들이다. 그리고 소련 최초의 원자폭탄인 RDS-1도 팻 맨과 모양이 거의 같다.
투발 수단으로는 나가사키에 팻 맨을 투하했던 B-29는 물론이고 B-36, B-50에도 탑재할 수 있었다.
크로스로드 작전 당시 비키니 섬에서 실험한 '에이블'과 '베이커'라는 코드네임을 가지고 있는 폭탄도 바로 이 기종이다.
출처
기폭 원리를 보여주는 유튜브 동영상.
리틀 보이가 농축 우라늄을 이용한 총신형 방식의 원자폭탄인 것과 달리 팻 맨은 내파 방식의 핵분열을 이용한다. 플루토늄을 둘러싼 TNT, RDX, 질산 바륨 등으로 구성된 고속+저속 폭약이 안쪽의 플루토늄이 뭉치게 하며, 동시에 압력을 줘서 임계질량이 되도록 유도한다.
팻 맨이 투하된 나가사키는 원래 목표가 아니었다. 원래 목표는 야하타 제철소의 소재지였던 코쿠라였으나 기상악화로 인해 투하할 상황이 아니었던지라 나가사키로 목표가 변경된 것이다.