Плутоний
Бомба Толстяк была сброшена на Нагасаки 9 августа 1945. В результате взрыва моментально погибло 70 тыс. человек и ранено ещё 100 тыс.. Она имела схожий механизм: сделанное из плутония ядро помещалось в сферическую алюминиевую оболочку, которая обкладывалась химической взрывчаткой. Во время детонирования оболочки плутониевый заряд сжимался со всех сторон и его плотность перерастала критическую, после чего начиналась цепная ядерная реакция. В Малыше, сброшенном на Хиросиму тремя днями ранее, использовался уран-235, но не плутоний. Япония 15 августа подписала соглашение о капитуляции. После этих случаев в СМИ было опубликовано сообщение о применении нового химического радиоактивного элемента — плутония.
Нагасаки
Несколько минут спустя, в 11:00 наблюдательный B-29 сбросил на трёх парашютах блок с измерительной аппаратурой, а в 11:02 другой самолёт сбросил атомную бомбу «Толстяк» мощностью взрыва 21 килотонну в тротиловом эквиваленте. Бомба взорвалась высоко над промышленной долиной Нагасаки, почти на полпути между сталелитейными и оружейными производствами Мицубиси к югу, и торпедным заводом Мицубиси — Ураками к северу, двумя главными целями в городе.