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号拉开大约900米的距离。另一架随行的B—29飞机开始盘旋，为拍摄照片调整方位。8时15分17秒，“依诺拉·盖伊”号的炸弹舱门自动打开。
当时投弹的时间和操作都是根据费里比送进瞄准器的数据用电控制的。他的手指则按在一个电钮上，如果炸弹不能脱落，他就往下一按，进行手动投弹。无线电计数声突然停止。费里比看见那颗细长的原子弹尾部朝下掉出去，接着便翻了个身，弹头朝下向广岛落下。而此时的飞机由于突然减少了4吨多的重量，机身猛然上升。蒂贝茨使飞机向右方猛拐，以倾角60度急转弯158度，然后使飞机向下俯冲加速，尽快逃离原子弹的爆炸中心。
而此刻，随行的“伟大艺人”号飞机的弹舱门也打开了，3个伞包落下。接着，降落伞打开。吊在降落伞下面的是像灭火器似的圆筒，它们是要把原子弹爆炸的无线电数据发射回去的发报机。
广岛的地面和天空都非常平静，人们与往常一样。可是突然间，天空闪出一团蓝白色的强烈亮光。广岛所有的时钟从此永远停在8点15分17秒。原子弹在离地面580米的高度爆炸，形成了一个大火球。
后来有一个目击者描述那团光在上升及散开时的情景，“先由白色转为粉红，再转为蓝色。也有的人似乎看到了五六种鲜艳的颜色，还有的人说只在一团白光中看到一道道金光，好像是以个照相用的大闪光灯泡在广岛市上空爆裂一样。”
原子弹在广岛上空爆炸
这颗投在广岛的“小男孩”，其威力相当于万吨三硝基甲苯炸药。当时，“依诺拉·盖伊”号的机组人员看见在他们底下数公里的地方，出现了针头大小的紫红色光点，随即立刻扩大成为了一个紫色的火球。接着火球又爆发成一群乱舞的火焰，吐出一圈圈的浓烟。从紫色的云雾中升起一根白色烟柱，迅速地上升到3000米高空，开了花，形成一个巨大的蘑菇烟云。这个蘑菇烟云，如同沸水一般上下翻滚，继续上升到15000米左右的高空。
而在几公里之外，坐在观察机“伟大艺人”号上的科学家们正聚精会神看着爆炸记录仪。在拍摄照片的飞机内，物理学家伯纳德·沃尔德曼博士正坐在投弹手的位置上，操纵着他从美国带来的高速电影摄影机。炸弹投出后，他开始计数到40秒的时候便开动了摄影机。
广岛上空的大气被原子弹的爆炸力搅动翻腾了整整一刻钟。而接着就开始落下巨大的雨点。袅袅上升的原子云柱带着放射性尘埃大点大点地落下来，这阵神秘可怕的“黑雨”让广岛上的幸存者们吓得魂飞魄散。
日本在巨大压力下不得不低头
在此之后，8月8日，苏联对日本宣战。8月9日至9月2日，苏军出兵中国东北对日作战，进行远东战役。
8月9日，B—29型轰炸机在日本长崎又投下了第二颗原子弹。
8月15日，日本宣告接受《波茨坦公告》，无条件投降。9月2日，在东京湾美国“密苏里”号战列舰上，日本签署了投降书，至此第二次世界大战也正式结束。
◇知识拓展◇
原子弹
原子弹（nuclear weapon）是核武器之一，主要是利用核反应的光热辐射、冲击波和感生放射性造成杀伤和破坏作用，以及造成大面积放射性污染，阻止对方的军事行动以达到战略目的的大杀伤力武器。
核武器主要包括裂变武器（第一代核武，通常称为原子弹）和聚变武器（也称为氢弹，分为两级及三级式）。也有些还在武器内部放入具有感生放射的轻元素，以增大辐射强度扩大污染，或者是加强中子放射以杀伤人员，例如中子弹等等。