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.
Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки
Правительство США ожидало, что ещё одна атомная бомба будет готова к использованию в середине августа, и ещё по три — в сентябре и октябре.
10 августа Лесли Гровс, военный директор Манхэттенского проекта, направил меморандум Джорджу Маршаллу, Начальнику штаба армии США, в котором он написал что «следующая бомба… должна быть готова к применению после 17—18 августа». В тот же день Маршалл подписал меморандум, с комментарием, что «она не должна быть применена против Японии до тех пор, пока не будет получено прямое одобрение Президента». В то же время в Министерстве обороны США уже началось обсуждение целесообразности отложить использование бомб вплоть до начала Операции «Даунфол» — ожидаемого вторжения на Японские острова.
Проблема, перед которой мы стоим сейчас [13 августа], — это надо ли, предполагая, что японцы не капитулируют, продолжать сбрасывать бомбы по мере их производства, или накапливать их с тем, чтобы затем сбросить все в короткий интервал времени. Не все в один день, но в течение довольно короткого времени. Это также связано с вопросом о том, какие цели мы преследуем. Другими словами, не должны ли мы концентрироваться на целях, удары по которым в наибольшей степени помогут вторжению, а не на промышленности, боевом духе войск, психологии и т. п.? В большей степени тактические цели, а не какие-то другие.
Вплоть до 9 августа военный кабинет продолжал настаивать на 4 условиях капитуляции. 9 августа пришли известия об объявлении войны Советским Союзом и об атомной бомбардировке Нагасаки в 11 часов дня. На заседании «большой шестерки», состоявшемся в ночь на 10 августа, голоса по вопросу о капитуляции разделились поровну (3 «за», 3 «против»), после чего в обсуждение вмешался император, высказавшись за капитуляцию. 10 августа 1945 года Япония передала союзникам предложение о капитуляции, единственным условием которого было сохранение императора номинальным главой государства.