Ứng dụng hạt nhân trong quân sự và dân sự

[DanViet2011]

Năm con RẮN... vẽ RẮN thêm CHÂN.
Năm mới nói về cái đúng và sai khi nghiên cứu, học hỏi trên mạng.

Theo biểu đồ trên, khi U-235 phân hạch thành 2 nguyên tố 117 và nhả 1 neutron (TD: 117 X 2 + 1 = 235). Chúng ta thấy sự cách biệt là khoảng 0.85 MeV năng lượng thoát ra cho mỗi hạt nhân (nucleon).
Vậy thì tổng năng lượng thoát ra là 0.85 MeV X (117 X 2) = 200 MeV

Như đáp số bài trên mà so sánh với số liệu từ thí nghiệm mà có:
                                                    MeV
Kinetic energy of fission fragments  165 +/- 5
Instantaneous gamma rays                7 +/- 1
Kinetic energy of neutrons                  5 +/- 0.5
Beta particles from product decay       7 +/- 1
Gamma rays from product decay         6 +/- 1
Neutrinos from product decay           10
Tổng cộng:                                     200 +/- 6

Thì rất ăn khớp. Nhưng lại là vẽ rắn thêm chân.
Đây là bài viết của một tay ở California Tech. University

http://www2.esm.vt.edu/~sdross/papers/nuclearthermal.pdf

Các bác để ý phần bôi đỏ của của hình trên và phần bôi đỏ trong phần trích dẫn của tôi, cả hai đều sai trên quang điểm tính toán. Thật ra 200MeV này là năng lượng cần thêm cho năng lượng liên kết. Bài toán thí dụ này sai trên căng bản lý thuyết.
Hơn một tuần không ai nhận ra, vậy thì chúng ta đi tiếp sẽ tạo ra "tam sao, thất bổn". Đây là một trong những lý do tại sao chúng ta thấy có nhiều người nói nguyên lý nguyên tử của ông A, khác ông B.

Sửa sai:
+ Phân hạch là phản ứng phát năng lượng (exothermic) chứ không phải hút năng lượng (endothermic).
+ Theo biểu đồ năng lượng liên kết, mỗi hạt nhân (nucleon) của U-235 là 7,6 MeV, còn của nguyên tố 117 là 8,45 MeV. Theo thí nghiệm, trung bình mỗi phản ứng phát ra cở 200MeV. Do đó, khi một mảnh là 117amu thì mảnh kia thường phải là nhỏ hơn, khoảng 75-100amu.
+ Có thể có trường hợp cá biệt trên, hút năng lượng, nhưng chưa thấy ai ghi nhận.
+ Phản ứng phân hạch phải rơi vào trong biểu đồ sau đây.

Và tùy loại nguyên liệu nguyên tử chúng ta xử dụng, tùy loại neutron trong phản ứng, mà có các số năng lượng đạt được (%yield) khác nhau


Tóm lại:
Nếu chúng ta đi càng sâu nữa, thì càng rất rắc rối. Theo tôi thì chúng ta không nên đi sâu hơn nữa, bởi vì nó quá chuyên ngành.
Hảy tạm thời chấp nhận mỗi phản ứng phát ra cở 200MeV.
Mỗi phản ứng sẽ cho ra trung bình cở 2,5 neutrons.
Mỗi neutron mang theo trung bình cở 2 MeV cho đến 7 MeV tùy loại nguyên liệu.
Trong Vật Lý nguyên tử không có 1+1 = 2, tất cả đều là những con số xác xuất.

[DanViet2011]

Xin các bác Mod cho lên lon không được duyệt xét, thật là bức xúc.
Vậy thì em xin Spam để mau lên lon ...

Sau năm ngày miệt mài đọc bên TTVNOL, tôi thấy bị hơi choáng.
Chúng ta thử nhìn, tại sao có những bài viết có sự khác biệt về căn bảng nguyên tử, thí dụ vụ Neutron chậm và neutron nhanh
+Một số là do người viết học chuyên về lò nguyên tử, sách vở họ học luôn nói về neutron chậm. Neutron chậm mới có xác xuất cao để Uranium bắt được. Giống như anh lính bắn sẻ, ống nhắm giúp làm mục tiêu lớn ra, từ từ bóp cò mới trúng được (3-8 giây).
+Trong khi phản ứng bom, thì phải trên nguyên lý neutron nhanh. Khi phản ứng phân hạch, mức trung bình thấp là 2MeV cho mỗi neutron. Vậy thì làm sao chúng ta làm chậm nó được? Từ khi kích hỏa đến khi nổ chỉ có micro/nano-giây. Bởi vậy chúng ta cần số lượng lớn neutron nhanh cho phản ứng bom nguyên tử, đưa đến việc xử dụng ngòi D-T, hay ngòi Lithium Deutride. Giống như một anh lính đẩy nguyên băng AK liên thanh về phía địch, không cần nhắm chính xác, chơi khẩu AK-630 cho chắc.

Hoặc có những tin tức không xác thực từ một người hay một nhóm, những tay pro-Nga, pro-Mỹ cố cải nhau, khi say 'mùi thuốc súng', thành ra hay đưa những tin tức không xác thực. Làm người đọc để lấy thêm kiến thức, bị nhầm lẫn.
+ Vụ đầu đạn D5 của ông Lee 1999 chẳng hạn. (Bác SSX bị tin nhầm(?) thí dụ thôi bác đừng giận nhe)
+ Hoặc câu tuyên bố "xanh rờn" của một bác bên ttvnol (rất, rất cao thủ về kiến thức lò nguyên tử)
Bác xxxxxx bên ttvnol viết:        http://ttvnol.com/quansu/1204144/page-61
“Hiện nay, Tokamak dang được thử nghiệm ở khắp Âu Nhật Mỹ Á. Nó là tác phẩm của Liên Xô trước đây, sau đó bác học thất nghiệp hồi 199x bán văng khắp nơi.”
Nếu tin vào đó thì không xong
Nguồn wikipedia... mặc dù không được tin cho lắm:
   Các nhà Vật Lý Soviet chế ra Tokamak vào năm 1950…
   “Tokamaks were invented in the 1950s by Soviet physicists…”  
   1968, … tại Novosibirsk, các nhà khoa học Soviet tuyên bố họ đã đạc được nhiệt độ electron trên 1KeV từ hệ thống Tokamak. Khoa học gia Anh và Mỹ đều không mấy tin, bởi vì họ còn rất xa mới đạt được kết quả trên.
   “In 1968, … at Novosibirsk, Soviet scientists announced that they had achieved electron temperatures of over 1000 eV in a tokamak device. British and American scientists met this news with skepticism, since they were far from reaching that benchmark”
Còn đây là sách giáo khoa tôi đã học, hình vẽ ghi năm 1972.


Vì thế, muốn có một nguồn tài liệu khả tin thật là mệt nhọc. Bởi vì có quá nhiều người tuyên bố "bừa" và một số bài viết bị "tam sao, thất bổn", như bài toán tôi trình bày ở phần bài trước.

Vì vậy, tôi yêu cầu chúng ta hảy hướng về một tương lai "Pro-VietNam", đừng để tư duy pro-Nga, pro-Mỹ làm chúng ta sai hướng. Trong tương lai đó, những người thế hệ trẻ (như T... .n.) sẽ là những cột trụ cho nước nhà. Đừng tân bốc những ông giáo sư việt kiều này nọ ở Harvard hay MIT, bởi vì họ cũng chỉ là những tên ngoại lai, không giúp ích ghì cho đất nước. Chỉ hy vọng một ngày nào đó, họ theo được bước chân của cụ Trần Đại Nghĩa.

[Trần Anh]

Chào các bác ạ.hix
Cái chủ đề này nó rất rộng, các bác cứ từ từ, điềm đạm mà tranh luận.

@Danviet: khổ cái thân em quá, em có biết cái gì với bác và các bác khác đâu mà bác cứ nói thế, em còn mặt mũi nào mà lên đây nữa  
Những gì em viết đều là những cái có sẵn và phổ dụng, nhưng các bác lâu không đụng đến nên quên thôi. Mấy cái hình vẽ cũng thế, không có dấu là em lấy từ trên mạng cả, các bác cứ dùng tự do.

Các bác kia họ mạnh dạn đưa ra những thông tin sốt dẻo, nên có cái đúng có cái cũng chưa thể chính xác.
Về cái chuyện lon thì em cũng đồng ý với bác huonghn76 đó bác: cái chủ đề này "khoai" thật nhưng quan trọng là chất lượng bài viết thế nào, lon cao mà bài nhạt thì cũng chán. Bác cứ điềm đạm mà viết.

Đúng như bác nói neutron chậm thì nó bắt Uranium tốt hơn. Cái này chưa giải thích được về mặt lý thuyết, nhưng đã hoàn toàn được khảo sát trên thực nghiệm. Nhưng giờ cũng có các lò phản ứng dùng neutron nhanh, nó có nhiều ưu điểm hơn lò chậm nhưng vì nhiều lý do vẫn chưa được phát triển nhiều. (chính xác là đã có giai đoạn thoái trào).
Các quả bom thì dùng neutron nhanh, vì với kích thước và các đặc điểm sử dụng của mình, chúng không thể mang theo những thứ cần thiết để "hãm" các neutron đang có vận tốc khoảng 20.000.000 m/s sinh ra từ phản ứng xuống còn ngưỡng "chậm" 2000 m/s được.

Sự kiện 1968, Tokamak đạt được ngưỡng năng lượng cho 1Kev Electron, phương Tây tỏ ra hoài nghi, trong khi sách vở phương Đông thì khẳng định đó là một mốc son rực rỡ (em không có cái quyển sách cũ của nhà mình ở đây  ).
Âu cũng là chuyện thường thôi, cũng như vụ người Mĩ lên Mặt Trăng để đáp trả lại việc trước đó người Ý đã nghe được tiếng nhịp tim của người Xô Viết trên vũ trụ qua sóng radio. Cũng gây bao nghi ngờ.
Tóm lại, Tokamak là một thành tựu của nền khoa học Xô Viết, và chúng ta biết ơn vì điều đó.

Em xin phép "ý kiến" lại với bác Danviet một lần nữa: trên VMH, cao thủ ngọa hổ tàng long, em có là cái gì đâu, bác mà khen em như thế nữa, em chỉ có nước đeo mo lên đây để gặp các bác thôi

Chúc mọi người tiếp tục ăn Tết vui vẻ.
 

[DanViet2011]

Mới có sáng kiến được một bài SPAM, dưới làn ra-đa của các bác Mod.
Nào ngờ... Tran Anh còn cao thủ hơn, SPAM cả bài SPAM của mình. Hèn gì mà đến cả 4 sao. Thật là bái phục.     Thôi an phận hèn với 2 gạch cho xong, đúng là "yếu mà muốn ra gió".  
Lần sau có spam... phải treo bảng "cấm spam lại", không thì chỉ dọn cổ cho "chúng" ăn.

Bây giờ chúng ta hảy tính thử vài khái niệm để chế một trái bom theo dạng súng (gun type)

Phỏng tính về trái bom “Little Boy” được thả ở Hiroshima

Thời gian tốn kém cho mỗi phản ứng phân hạch được tính bằng vận tốc của neutron và khoảng đường nó di chuyển được trước khi phản ứng. Khoảng cách xa trung bình ở trong nguyên liệu phân hạch ‘quá hạn’ là khoảng 13 cm. Giả sử một neutrons 1 MeV (fission neutron), nó sẽ có tốc độ là 1.4x10^9 cm/sec. Từ đó chúng ta tính được cho có phản ứng đầu tiên chúng ta phải mất cở 10^-8 giây (10 nano-giây – hay 10 lần 1 phần tỷ giây), từ chuyên môn gọi là “shakes”. Từ độ tỷ trọng (density) của nguyên liệu so với thể tích, chúng ta tính được neutron sẽ di chuyển được trung bình cở 2,5 cm trước khi chạm vào một nguyên tố của nguyên liệu, và khoảng cở 5 lần chạm mới có một phản ứng phân hạch.

Chúng ta thấy theo kết quả của phòng thí nghiệm, thì 1 Mev neutron sẽ di chuyển được một quảng đường là:
Nguyên liệu    Tỷ trọng    di chuyển (cm) trước khi phản ứng
U-233             18.9          10.9
U-235             18.9          16.5
Pu-239           19.4           12.7

Chúng ta thấy phản ứng phân hạch sẽ xảy ra nhanh hơn với Pu-239. (sẽ phải chế tiếp trái "Fat Man")

Tốc độ phản ứng giây chuyền sẽ được tính theo hệ số k, phương trình là:

   k = f – (lc + le)

Định nghĩa giá trị:
             f  = số neutron trung bình phát ra cho mỗi phản ứng phân hạch.
             lc = số neutron bị thất thoát/ bị bắt được.
             le = số neutron bị thất thoát ra ngoài võ trái bom.

k = 1, khi mật độ của nguyên liệu tiến đến mức quá hạn, phản ứng bắt đầu xảy ra, nhưng chưa tới mức ‘dây chuyền’. Khi k>1 thì phản ứng dây chuyền hoạt động.
k = 2, khi này phản ứng dây chuyền hoạt động mạnh.
Nếu chúng ta nâng được hệ số k lên càng cao, thì phản ứng càng nhanh, giảm bớt thời gian giử nguyên liệu ở mức ‘quá hạn’.

Thí dụ, khi bắt đầu chúng ta có 1 neutron cho đợt 0, phản ứng đợt 1 (1st generation) ta có 2 neutron, phản ứng đợt 2 (3rd generation) ta có 4 neutron… cho đến khi 2x10^24 nhân nguyên tử (nucleus) bị phá vở, chúng ta sẽ có được 20 kilotons năng lượng.

Số nhân nguyên tử bị phá vở = 2^(n-1),   khi n là số lần phản ứng (generation)
Bởi vậy,                 2x10^24 = 2^(n-1)
Do đó,                               n = (log2 (2x10^24)) + 1 = 81.7   (generation)

Nghĩa là phải có cở 82 lần phản ứng dây chuyền, để có 20kT bom.
Đây là bài toán tính độ chừng mà thôi. Bởi vì khi phản ứng, các đợt phản ứng sẽ chất chồng lên nhau. Phản ứng trước chưa xong, thì đã nhả neutron và tạo phản ứng tiếp rồi. Do đó bài toán thật thì phải dùng vi phân và tích phân. Và con số sẽ nhỏ hơn nhiều.

Sau nhiều phép tính rắc rối của toán vi, tích phân chúng ta thấy rằng, số lượng neutron xuất hiện trong hệ thống phản ứng và số lượng nhân nguyên tử bị phân hạch từ khi phản ứng bắt đầu xảy ra, tăng trưởng theo tốc độ của hàm số

    ~ e^((k-1)*t/g)),  t là thời gian phản ứng, g là số đợt phản ứng (generations)

Nếu k=2, theo các giá trị đã thí dụ thì t sẽ là khoảng 56 shakes (560 nano giây)
Với hàm số “e” bên trên chúng ta thấy rằng, để phản ứng hết 99% nguyên liệu, chúng ta chỉ cần cở 4 đợt phản ứng cuối cùng. Và theo toán vi, tích phân thì chúng ta chỉ cần cở 53 đợt phản ứng.

Từ những tính toán của thí dụ trên với phản ứng trung bình 2 neutron được giải thoát cho mỗi phản ứng và cở 50 đợt phản ứng căn bảng; thì chúng ta chỉ cần giử khối lượng lên quá hạn trong thời gian cở chừng 500 nano-giây.

Nếu chúng ta có neutron giải thoát nhiều hơn 2, và neutron với năng lượng cao hơn 1 MeV thì phản ứng càng nhanh, và năng lượng thu được càng hiệu quả hơn.

Như vậy chúng ta có thể tính ra được với bao nhiêu lượng chất nổ HMX để làm nên trái bom theo kiểu súng (gun type) của “Little Boy”. Chỉ còn cần các bác chuyên viên chất nổ đến làm việc.

Í, còn thiếu cần bao nhiêu kí lô U-235. Để đi chợ mua nữa chớ.
Thôi hẹn các bác bài sau... bà chủ công ty bom nguyên tử nhà mình đang réo.

[maxttien]

Hoặc loại hỏa tiển thủy lôi VA-111 (Shkval) thật là một kỷ thuật quá hay. Đại học MIT và USNRL Mỹ nghiên cứu theo chiều hướng đó, chế được lên tới tốc độ 5000 km/h, nhưng không điều khiển được. Hiện bây giờ củng chỉ là loại thủy lôi 'ngu'. Còn Nga đã phát triển thành vũ khí rồi.

Đại loại, trong khoa học kỷ thuật dù có đi hai ba hướng, nhưng chung quy vẫn nằm chung một căn bảng. Có anh phát triển trước, có anh phát triển sau. Nhưng trên lý thuyết vật lý và nguyên tử thì Nga và Mỹ cũng xài chung một hệ thống mà thôi.

Tết đến chúc các bác một năm mới An Khang Thịnh Vượng.
Đồng thời xin các thủ trưởng xét đơn "xin lên chức" của em, lon lá có sao cho oai. Đi dạo chợ Tết cũng ra phết.

Cái chỗ đỏ chắc là nhầm chứ cả Nga và Mĩ đến giờ thử vũ khí siêu vượt âm cũng đâu đạt nổi đến 5000km/h huống chi là dười nước, chắc ý bác là 500

Quả thực là em rất thích loạt bài của 2 bác, rất có tính học thuật xây dựng
Chúc các bác năm mới có nhiều bài viết hay cho mọi người giải trí

[selene0802]

Xin các bác Mod cho lên lon không được duyệt xét, thật là bức xúc.

Đây là quy định về quân hàm:
http://www.vnmilitaryhistory.net/index.php/topic,77.msg761.html#msg761
Bác chú ý lỗi chính tả trong bài viết nữa nhé

[Giangtvx]

... Từ đó chúng ta tính được cho có phản ứng đầu tiên chúng ta phải mất cở 10^-8 giây (10 nano-giây – hay 10 lần 1 phần triệu giây), từ chuyên môn gọi là “shakes”...

1 nano giây bằng 1 phần triệu giây?

[DanViet2011]

Hi hi... thêm được một bài nữa.

@maxttien: Tôi có gọi cho anh bạn Vật Lý/Trung tá Hải Quân (Commander) làm cho phòng thí nghiệm Hải Quân. Nó nói chắc chắn là 5000 km/h, không phải 500. Anh này còn nói là chắc chắn VA-111 phải bay nhanh hơn 200 km/h. Hiện Mỹ có thử ở tốc độ ~200 km/h, nhưng vẫn bị trở ngại trong vấn đề lạng, né (maneuver). Tất cả cánh lái đều bị rổ (nám), do sức xoáy của nước, và không bao lâu  đều bị xé rách. Tôi có hỏi họ xử dụng loại hỏa tiển gì, anh ta chỉ nói là một loại hỏa tiển "ngu" của NASA cung cấp. Anh ta xác nhận chắc chắn là trên dưới 5000km/h, nhưng hoàn toàn không đều khiển được. Tôi hỏi "mất điều khiển?", anh ta chỉ cười không trả lời.

@Selene0802: Hì hì, nói chơi cho vui thôi, lon lá gì. Miễn mình thấy các bác thích đọc là vui lắm rồi. Cám ơn bác quan tâm. (Tính spam mỗi bài trả lời cho mỗi bác, nhưng ngại quá  ).
Đang cố gắng học thêm chính tả nè, bác ạ. Nhưng khổ cái, có nhiều chổ mình không biết chính mình sai chổ nào. Cái này phải cố khắc phục từ từ thôi. Mỗi lần viết, đều đọc lại vài lấn đấy bác ạ. 

@Giangtvx: Cám ơn bác, sẽ sữa chửa ngay.  Sai hơi xa một chút xíu mà bị bắt rồi, có ba con số 0 hà, triệu với tỷ thôi mà.

[DanViet2011]

Muốn biết cần bao nhiêu U-235, chúng ta dựa vào sức công phá (20 kilotonsTNT) và năng xuất thâu được (1.38%) từ phân hạch mà trên Wikipedia họ báo cáo. 

Phải đổi sức nổ ra năng luợng (theo SI - Systèm International)
20 kilotons TNT = 8.368x10^13 Joules   
http://convert-to.com/conversion/energy/convert-tn-to-j.html

Nếu cứ mỗi phân hạch chúng ta gặt hái được 3.2x10^-11 joules (2 MeV)

Do đó ta có,
n = (8.368x10^13 joules) / (3.2x10^-11 J/fisson) = 2.6x10^24 atom phản ứng phân hạch (fission)

Số moles Uranium = 2.6x10^24 atoms / (6.02x10^23 atoms/mole U-235) = 4.3 moles U-235

Theo Wikipedia họ nói, bom “Little Boy” lấy được năng xuất phát ra là 1.38% và với 64kg U-235.

Khối U-235 cần có = (4.3 moles) X (235 g/mole) / (0.0138) = 73.22 kg U-235

Éc, chúng ta chơi sang hơn Mỹ, xài đến hơn 10 kg so với wikipedia.   Sửa lại chút đỉnh…

Vậy thì để có năng lượng phát ra là 20 kilotons, và nguyên liệu là 64 kg, thì chúng ta cần phải cần phải tạo được năng xuất là 1.58%.

Tóm lại, với các phép tính phỏng đơn giản, chúng ta có các thông số sau đây:
Kiểu bom                          kiểu súng (gun type)
Nguyên liệu                      64 kg U-235   (Theo một số sách vở U-235 ‘quá hạn’ sức nặng tối thiểu là 52kg)
Thời gian ‘quá hạn’            500 nano-giây
Năng xuất (efficiency)       1.58%
Năng lượng nổ                  20 kilotons TNT

Thông số phỏng cho bài tính:
Năng lượng của neutron              1 đến 2 Mev*
Số lượng n cho mỗi phản ứng      ~2.7 neutrons  do xài  hàm số e^((k-1)*t/g))

Thôi, hảy tạm thông qua trái bom xưa như trái đất này. Gởi tài liệu qua nhà máy làm việc và đi chợ mua U-235. 
Kỳ tới chúng ta cần phải tìm hiểu coi tại sao Mỹ lại nhảy qua xài Pu-239. Rồi lại nhảy về xài U-235, rồi lại xài cả hai. Anh Mỹ hồi đó giống như con mèo đang rượt bắt cái đuôi.

Ghi chú: (*) Bài trước khi tính tốc độ neutron thì tôi xài 1 MeV thay vì 2 MeV, cho chẳng số, dễ tính, số sai biệt không đáng kể. Còn phần này thì tôi xài 2 MeV cho mỗi phản ứng, bởi vì đây mới là số năng lượng trung bình được ghi nhận từ thí nghiệm (thời ấy).

[DanViet2011]

Bài trên với phương pháp tính cho 20kilotons TNT. Còn như số liệu wiki đưa ra, thì với toán cơ bản đại số như phần trên trình bày, chúng ta có số liệu sau đây.

Cho 16 kilotonsTNT, chúng ta có năng lượng là     6.6944x10^13 Joules
Vì vậy số lượng nhăn phản ứng sẽ là:                   2.092x10^24 nhân phản ứng
Số moles U-235 cần có:                                      3.475 moles
Khối lượng U-235 cần có (1.38% theo wiki):         59 kg

Muốn tìm ra số chính xác thì cần phải có những thông số chính xác của độ giàu, lượng neutron phát ra trung bình cho mỗi phản ứng, thời gian “đốt” nguyên liệu... Dù có tất cả các số chính xác, chúng ta cũng chỉ đưa tới kết luận “độ chừng” mà thôi. Bởi vì phản ứng nguyên tử là một bài toán xác xuất. Vì thế bài toán của chúng ta coi như là khá toàn vẹn.

Trước khi đi vào phần bom “Fat Man” chúng ta cần thêm một số kiến thức và thông tin.

Khối Lượng Quá Hạn:

Trước khi chúng ta đi vào nghiên cứu về trái bom “Fat Man” được thả ở Nagasaki, chúng ta cần nhìn sơ về vấn đề khối lượng “quá hạn”.
Chúng ta biết được từ thí nghiệm để đem nguyên liệu lên tới mức quá hạn cho phản ứng phân hạch. Nếu chỉ xử dụng dạng trái cầu nguyên liệu trơn, không xài phản xạ neutron (reflection), hoặc các ngòi phụ cho khoá trình nổ, thì:
Nguyên liệu                            Tới hạn (Critical mass)
U-233                                      16 kg
U-235                                      52 kg
Pu-239                                    10 kg
Số liệu trên từ nhiều nguồn có cả wikipedia. Hiện tại chưa tìm ra một nguồn có giá trị cao hơn để chúng ta nghiên cứu. Đồng thời, sai số còn phải tính theo độ đậm đặc của nguên liệu gốc (% enrichment).



Theo như các thông số trên, trái bom đầu tiên “Little Boy” lại xài tới 64kg và chưa tới 2% năng xuất, chứng tỏ rằng các khoa học gia thời đó chưa hoàn toàn nắm chắc cơ bảng. Muốn có một trái bom mạnh hơn với nguyên liệu U-235 thì hình như là ngoài tầm tay.
Các khoa học gia thời đó thấy rằng Pu-239 là một ứng viên sáng giá. Thứ nhất chỉ cần lượng nhỏ 10kg là có thể nổ rồi, và năng lượng kết nối thì cũng tương đương. Đồng thời, ngay thời điểm ấy Mỹ đã khô cạn nguồn U-235 giàu. Một số nguồn cho biết họ không còn đủ để làm thêm một trái nữa (?).
Với lượng Pu-239 sẵn có, nếu nâng được công xuất (% efficiency) lên trên 1.38% thì họ vẫn có một trái bom mạnh không thua gì “Little Boy”.