“小男孩”原子弹长3米，宽0.71米，重4吨。使用“枪式”设计，临界质量以下的一块铀-235炸药射向三个同样的环形铀-235，这三个环形铀-235也是具有炸药的低临界质量，从而触发核子连锁反应。这是人类在实战中使用的第一颗原子弹。意义重大。
资料显示，“小男孩”体内装有60公斤铀-235，核爆炸释放的能量约为13000公吨的(TNT)高能炸药，最合适的爆炸高度为1550至2400英尺。
为了确保投掷任务的顺利实施，“小男孩”在原子弹制造成功后被秘密送往蒂尼安岛。美军将在此进行最后的投掷行动。
为了确保投掷的成功，美国空军成立了一个独立的航空队，由509个以重型轰炸机为核心的混编旅组成，包括一个B-29中队、一个航空服务旅和一个部队运输中队。1945年，增加了一个特种军械中队和一个陆军技术派遣队。整个混合旅有225名军官、1542名士兵、15名机组人员和大量科学家。
选择广岛作为投掷原子弹的目标是美国军方精心选择的结果。当时，目标城市包括广岛、长崎和小仓。广岛最终被选为第一目标，因为“它是日本重要的军事港口和日本海军护航编队的集结地。日本有第二集团军和一个军事指挥部，有25000名士兵，城东有一个铁路停车场和军事仓库，人口245000。”
最后的任务是B-29轰炸机执行，这是波音公司为响应美国陆军航空部队在B-17“空中堡垒”之后的需求，而开发的一种新型远程战略轰炸机。四引擎螺旋桨战略轰炸机，机身长度30.18米，翼展43.05米，机身高度8.46米，最高时速574公里，满载重量54000公斤。
美国最高司令部决定在1945年8月6日执行原子弹投放任务。5日下午，“小男孩”原子弹的所有准备工作都准备好了，随时可以起飞。
8月6日上午0: 37，三架气象观测飞机起飞，一架飞往广岛，一架飞往小仓，另一架飞往长崎。1点45分，带着原子弹的飞机起飞。早上7点，最初启飞的气象观测机抵达广岛。机组人员立即联系并报告了情况：“广岛上空的天气很好，视野10英里，海拔15000英尺，云层覆盖1/12。”8点15分17分，原子弹被自动投下。43秒后，在广岛医院上空600米处爆炸。负责投掷工作人员回忆道，“当时机上的每个人都认为这是一个哑弹，感觉爆炸时间远比43秒要长很多。”
广岛原子弹爆炸的时候，正是广岛人上班的高峰期。爆炸发生时，70000人立即“蒸发”。后超过20万人死于核辐射、烧伤和其他原因。
尽管大量日本平民当场死亡，但负责原子弹投放任务的成员认为这是必要的。机长西奥多·范柯克说：“我认为原子弹的使用从长远来看挽救了许多生命，而且绝大多数被拯救的生命都是日本人。”
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