長崎市への原子爆弾投下
長崎市への原子爆弾投下（ながさきしへのげんしばくだんとうか）では、第二次世界大戦末期の1945年（昭和20年）8月9日午前11時02分に、アメリカ軍が日本の長崎県長崎市に対して投下した、人類史上実戦で使用された最後の核兵器である。
アメリカ合衆国連邦政府は、長崎市に投下した原子爆弾のコードネームを「ファットマン（）」と名付けていた。制式名称はマーク3（Mk.3）核爆弾。（以下『原爆』と記す）に関する記述を行う。ファットマンの投下より、当時の長崎市の人口24万人（推定）のうち約7万4千人が死亡し、建物は約36%が全焼または全半壊した。
長崎県、長崎市を指す「長崎」が「ナガサキ」と片仮名表記される場合は、長崎市への原子爆弾投下に関する言及である。
8月6日の広島原爆投下作戦において観測機を務めたB-29「グレート・アーティスト」を操縦したチャールズ・スウィーニー少佐は、テニアン島へ帰還した夜、部隊の司令官であり、広島へ原爆を投下したB-29「エノラ・ゲイ」の機長であったポール・ティベッツ大佐から、再び原爆投下作戦が行われるためにその指揮を執ること、目標は第一目標が福岡県小倉市（現：北九州市）、第二目標が長崎市であることを告げられた。
その時に指示された戦術は、1機の気象観測機が先行し目標都市の気象状況を確認し、その後、護衛機無しで3機のB-29が目標都市上空に侵入するというものであった。この戦術は、広島市への原爆投下の際と同じものであり、日本軍はこれに気付いて何がなんでも阻止するだろうとスウィーニーは懸念を抱いた。
出撃機は合計6機であった。
スウィーニーの搭乗機は通常はグレート・アーティストであったが、この機体には広島原爆投下作戦の際に観測用機材が搭載されていた。これをわざわざ降ろして別の機体に搭載し直すという手間を省くため、ボック大尉の搭乗機と交換する形で、爆弾投下機はボックスカーとなったのである。
ボックスカーには、スウィーニーをはじめとする乗務員10名の他、レーダーモニター要員のジェイク・ビーザー中尉、原爆を担当するフレデリック・アッシュワース海軍中佐、フィリップ・バーンズ中尉の3名が搭乗した。
先行していたエノラ・ゲイからは小倉市は朝靄がかかっているがすぐに快晴が期待できる、ラッギン・ドラゴンからは長崎市は朝靄がかかっており曇っているが、雲量は10分の2であるとの報告があった。
硫黄島上空を経て、午前7時45分に屋久島上空の合流地点に達し、計測機のグレート・アーティストとは会合できたが、誤って高度12,000mまで上昇していた写真撮影機のビッグ・スティンクとは会合できなかった。40分間経過後、スウィーニーはやむなく2機編隊で作戦を続行することにした。
午前9時40分、大分県姫島方面から小倉市の投下目標上空へ爆撃航程を開始し、9時44分投下目標である小倉陸軍造兵廠上空へ到達。しかし爆撃手カーミット・ビーハン陸軍大尉が、当日の小倉上空を漂っていた霞もしくは煙のために、目視による投下目標確認に失敗する。この時視界を妨げていたのは前日にアメリカ軍が行った、八幡市空襲（八幡・小倉間の距離はおよそ7km）の残煙と靄だといわれる（アメリカ軍の報告書にも、小倉市上空の状況について『雲』ではなく『煙』との記述が見られる）。この時地上では広島への原爆投下の情報を聞いた八幡製鉄所の従業員が少数機編隊で敵機が北上している報を聞き、新型爆弾を警戒して「コールタールを燃やして煙幕を張った」と証言している。その後、別ルートで爆撃航程を少し短縮して繰り返すものの再び失敗、再度3度目となる爆撃航程を行うがこれも失敗。この間およそ45分間が経過した。
この小倉上空での3回もの爆撃航程失敗のため残燃料に余裕がなくなり、その上ボックスカーは燃料系統に異常が発生したので予備燃料に切り替えた。その間に天候が悪化、日本軍高射砲からの対空攻撃が激しくなり、また、陸軍芦屋飛行場から飛行第59戦隊の五式戦闘機、海軍築城基地から第203航空隊の零式艦上戦闘機10機が緊急発進してきたことも確認されたので、目標を小倉市から第二目標である長崎県長崎市に変更し、午前10時30分頃、小倉市上空を離脱した。
長崎に向かう途中、トラブルが発生した。グレート・アーティストの居場所について声をかけられた航法士が、インターホンのボタンを押したつもりが誤って無線の送信ボタンを押してしまったのである。直後、「チャック！ どこにいる？」という、未だ屋久島上空で旋回しているホプキンズからの返事が返ってきた。結果的に無線封止を破ってしまったボックスカーは、なぜか急旋回してグレート・アーティストとニアミス。危うく空中衝突をするところであった。
長崎天候観測機ラッギン・ドラゴンは「長崎上空好天。しかし徐々に雲量増加しつつあり」と報告していたが、それからかなりの時間が経過しておりその間に長崎市上空も厚い雲に覆い隠された。
ボックスカーは小倉を離れて約20分後、長崎県上空へ侵入、午前10時50分頃、ボックスカーが長崎上空に接近した際には、高度1800mから2400mの間が、80～90%の積雲で覆われていた。
補助的にAN/APQ-7“イーグル”レーダーを用い、北西方向から照準点である長崎市街中心部上空へ接近を試みた。スウィーニーは目視爆撃が不可能な場合は太平洋に原爆を投棄せねばならなかったが、兵器担当のアッシュワース海軍中佐が「レーダー爆撃でやるぞ」とスウィーニーに促した。命令違反のレーダー爆撃を行おうとした瞬間、本来の投下予定地点より北寄りの地点であったが、雲の切れ間から一瞬だけ眼下に広がる長崎市街が覗いた。ビーハンは大声で叫んだ。
スウィーニーは直ちに自動操縦に切り替えてビーハンに操縦を渡した。工業地帯を臨機目標として、午前10時58分、高度9,000mから「ファットマン」を手動投下した。ファットマンは放物線を描きながら落下、約4分後の午前11時2分、市街中心部から北へ約3kmもそれた松山町171番地の別荘のテニスコート上空503m±10mで炸裂した。
「ボックスカー」は爆弾を投下直後、衝撃波を避けるため北東に向けて155度の旋回と急降下を行った。爆弾投下後から爆発までの間には後方の「グレート・アーティスト」から爆発の圧力、気温などを計測する3個のラジオゾンデが落下傘をつけて投下された。これらのラジオゾンデは、原爆の爆発後、長崎市の東側に流れ、正午頃に戸石村上川内（爆心地から11.6km）、田結村補伽（同12.5km）、江の浦村嵩（同13.3km）に落下した。
「ボックスカー」と「グレート・アーティスト」はしばらく長崎市上空を旋回し被害状況を確認し、テニアン基地に攻撃報告を送信した。
この時の原爆爆発の様子は16mmのカラーフィルムに3分50秒の映像として記録された。この映像には爆発時の火の玉からキノコ雲までがはっきりと写っている。
長崎のキノコ雲については、爆心地から約10km離れた香焼町で炸裂から約15分後に住民が撮影した写真が残されている他、遠くの県からも見えたとの証言もある。約100km離れた熊本県熊本市でも「ピカッと閃光が走り、空気がぶるぶるっと震え、遠くにキノコ雲が上がるのが見えた」との証言がある。また遠く200km離れた大分県中津市でも「あの日長崎方面から立ち上がるキノコ煙が見え、何事かと不安になり恐ろしかった」と当時を語る証言もある。
ボックスカーは長崎市上空を離脱する際には残燃料約1000ℓであり、計算では沖縄の手前120kmから80kmまでしか飛べないと考えられた。スウィーニーはエンジンの回転数を落とし徐々に降下することで燃料を節約し、午後2時に沖縄県の読谷飛行場に緊急着陸した。残燃料は僅か26ℓであったという。着陸後、スウィーニーはドーリットル空襲で名を馳せたアメリカ第8航空軍司令官ジミー・ドーリットル陸軍中将と会談した。燃料補給と整備が終了したボックスカーとグレート・アーティストは17時過ぎに離陸、23時06分にテニアン島に帰還した。
長崎原爆はプルトニウム239を使用する原子爆弾である。このプルトニウム原爆はインプロージョン方式で起爆する。長崎原爆「ファットマン」はTNT火薬換算で22,000t（22kt）相当の規模にのぼる。この規模は、広島に投下されたウラン235の原爆「リトルボーイ」（TNT火薬15,000t相当）の1.5倍の威力であった。
長崎市は周りが山で囲まれた特徴ある地形であったため、熱線や爆風が山によって遮断された結果、広島よりも被害は軽減されたが、周りが平坦な土地であった場合の被害想定は、広島に落とされた「リトルボーイ」の威力を超えたとも言われている。
仮に最初の標的であった小倉市に投下されていた場合、平坦な土地が広がり、本州と九州の接点に位置するために、関門海峡が丸ごと被爆し、小倉市および隣接する戸畑市、若松市、八幡市、門司市、即ち現在の北九州市一帯と下関市まで被害は広がり、死傷者は広島よりも多くなっていたのではないかと推測される。
長崎型の原爆は自然界には極微量しか存在しない元素プルトニウム239を（原子炉を運転して人工的に製造して）使用する。また爆弾の材料のプルトニウムはその同位体純度から来る問題や高濃縮ウランとは異なる反応特性を持つため、爆弾の動作原理と構造には全く異なるものが必要になる。そのため、その開発はウランを使用する広島原爆とは違った道程を辿った。
1939年8月2日、イギリス委任統治領パレスチナのヘブライ大学建設資金集めに尽力してきたユダヤ人アインシュタインが、フランクリン・ルーズベルト大統領に宛てた手紙（アインシュタイン＝シラードの手紙）で、「大量のウランが核分裂連鎖反応を起こす現象は、新型爆弾の製造につながるかもしれない。飛行機で運ぶには重過ぎるので、船で運んで港湾ごと爆破することになる。アメリカで連鎖反応を研究している物理学者グループからなる諮問機関をつくるのがいい」と進言。
1939年9月1日、第二次世界大戦勃発。
1939年10月11日、その手紙（アインシュタイン＝シラードの手紙）がフランクリン・ルーズベルト大統領に届けられる。
1939年10月21日、アメリカはウラン諮問委員会を設置。
1940年4月10日、イギリスが、第一回ウラン爆発軍事応用委員会（MAUD委員会）の会議を開催。
1940年4月、理化学研究所（理研）の仁科芳雄がウラン爆弾計画を安田武雄陸軍航空技術研究所長に進言。
1940年4月、安田武雄中将が部下の鈴木辰三郎に「原子爆弾の製造が可能であるかどうか」について調査を命じた。
1940年6月、鈴木辰三郎は東京帝国大学の物理学者嵯峨根遼吉（当時は助教授）の助言を得て、2か月後に「原子爆弾の製造が可能である」ことを主旨とする報告書を提出。
1940年7月6日、すでに理研の仁科芳雄等がイギリスの学術雑誌"ネイチャー"に投稿してあった『Fission Products of Uranium produced by Fast Neutrons（高速中性子によって生成された核分裂生成物）』と題する、2個の中性子が放出される(n. 2n)反応や、複数の対象核分裂を伴う核分裂連鎖反応（臨界事故）を起こした実験成果が、掲載された。この実験では臨界量を超える天然ウラン（ウラン238-99.3%, ウラン235-0.7%）に高速中性子を照射したわけだが、現在ではそのことによってプルトニウム239が生成されることや、核爆発が起きることが知られている。
1941年4月、大日本帝国陸軍が理研に原爆の開発を依頼。二号研究と名付けられた。
1941年7月15日、イギリスのMAUD委員会は、ウラン爆弾が実現可能だとする最終報告を承認して解散。
1941年10月3日、イギリスのMAUD委員会最終報告書が、公式にフランクリン・ルーズベルト大統領に届けられる。
1941年11月末、後に連合国軍最高司令官総司令部の主要メンバーとなるユダヤ人ベアテ・シロタ・ゴードンの母で、大日本帝国貴族院議員のサロンを主催していたオーギュスティーヌが、夫レオ・シロタと共にハワイから再来日。
1941年12月8日、日本がマレー半島でマレー作戦を行ったことでイギリスと開戦し、ここに太平洋戦争が勃発するとともに、日本は第二次世界大戦に参戦することとなった。同日にハワイで真珠湾攻撃を行いアメリカとも開戦した。
1942年9月26日、アメリカのが、マンハッタン計画を最高の戦時優先等級に位置づけた。
1942年10月11日、アメリカはイギリスにマンハッタン計画への参画を要請。
1944年7月9日、朝日新聞に、『決勝の新兵器』と題して「ウラニウムに中性子を当てればよいわけだが、宇宙線には中性子が含まれているので、早期爆発の危険がある。そこで中性子を通さないカドミウムの箱に詰め、いざという時に覆をとり、連鎖反応を防ぐために別々に作ったウラニウムを一緒にして中性子を当てればよい」という記事が掲載された。ウラン原爆の起爆操作と全く同じであった。
プルトニウムの歴史は、まずウラン原子核（原子番号92）の核分裂の実験の際に、原子番号93,94の元素の存在が予言されたことに始まる。1940年に原子番号93のネプツニウムが発見された。次いで1941年2月に原子番号94のプルトニウムがカリフォルニア大学バークレー校のグレン・シーボーグにより発見された。
この頃の世界情勢は1939年9月にヨーロッパで第二次世界大戦が勃発しており、またその頃に亡命物理学者レオ・シラードがF・D・ルーズベルト大統領宛に原爆開発の歴史的な進言書（アインシュタイン＝シラードの手紙）を送っていた。
プルトニウムが兵器原爆の原材料としての関心を集めるのも時間の問題であった。
なお1940年3月には「フリッシュ&パイエルス覚書」 () により、原爆の実現可能性が示されており、核分裂のエネルギーを利用する軍事研究が既に始まっていた。
前述の通り、プルトニウムは自然界に極微量しか存在しない超ウラン元素である。従いプルトニウム原爆の第一の関門は如何にしてプルトニウムを生産するかである。プルトニウムはウラン238が中性子を吸収し、二段階のベータ崩壊を起こしてプルトニウム239に変換することにより生成する。この過程を効率よく行う課題があった。
1941年12月8日の日本軍の真珠湾攻撃により日米間が開戦した。この直後、シカゴ大学のアーサー・コンプトンは「冶金研究所」（, 隠蔽のために無関係な名称が付けられた）にてプルトニウムの研究を開始する。研究のため、コンプトンはイタリアからの亡命科学者のエンリコ・フェルミ、レオ・シラード、グレン・シーボーグなど核分裂の研究者をシカゴ大学に呼び集めた。
1942年5月、プルトニウム増殖の技術研究の原子炉シカゴ・パイル1号 (CP-1) の開発が開始した。原子炉CP-1はシカゴ大学キャンパス内のアメフト場 () に作られ、その年の12月にはパイルは臨界実験に成功する。1942年8月には、シーボーグは計量可能量のプルトニウムの分離に成功する。しかしCP-1はプルトニウムの実生産にはスケールが小さすぎるため、直ちに実生産プラントの計画が始まった。プルトニウム原爆の製造に必要量のプルトニウムを生産するためには、巨大設備が必要であることが判明した。
なお、1942年5月にはジェームズ・コナント（, ハーバード大学総長および議長）より、ウラン原爆とともにプルトニウム原爆の開発に着手するよう、科学研究開発局局長のヴァネヴァー・ブッシュに進言している。
ブッシュらは巨費を要する原爆の開発・製造を国家事業とするようにルーズベルト大統領に提言し、大統領はこれを承認した。これをうけ、1942年9月にレズリー・グローヴスを統括指揮官とする秘密国家プロジェクト「マンハッタン工兵管区」が開始された。通称マンハッタン計画と呼ばれる原爆の開発・製造プロジェクトである。
マンハッタン計画の下、プルトニウム生産の巨大プラント建設が始まった。
1570年、日本初のキリシタン大名とされる大村純忠による長崎開港以降、それまで一寒村に過ぎなかった長崎はポルトガルや中国との海外貿易の拠点として飛躍的に発展、長崎港に注ぐ中島川沿いを中心に街が形成されていった。1641年には、ポルトガル人が追放され「空き物件」となっていた出島（1636年完成）に平戸からオランダ商館が移転。1859年の開国まで、西洋との唯一の窓口となる。
一方原爆が投下された浦上地区は、中島川流域とは金比羅山（標高360m）で隔てられていた（原爆被害を考える上でこの地理関係は重要である）。長崎港に注ぐ浦上川の下流に新田や塩田が開発されたが、長崎街道の「脇道」である時津街道が通る一農村に過ぎなかった。しかし、多くのキリシタンが地下組織を作り、禁教下も独自の信仰を守り続けた隠れキリシタンの里であった。
明治維新後、これまで「裏道」に過ぎなかった浦上地区には九州鉄道（現：長崎本線）が敷設され開発が進む。長崎も「西洋との唯一の窓口」という役割は終えたが、長崎海軍伝習所の流れを汲む造船業や、上海など大陸と日本を結ぶ船舶航路の拠点として発展を続ける。長崎港口に浮かぶ伊王島、高島、端島（軍艦島）では石炭が見つかり、鉱山として開発され、多くの労働力も集まった。主力産業であった造船、鉱業は三菱財閥により支えられており、企業城下町でもあった。
信仰の自由を得た浦上の信徒らは、1914年、約30年の歳月を費やし、東洋一のロマネスク様式の名建築とも評された浦上天主堂を建立する。1920年に浦上が長崎市に編入された後も、長崎電気軌道の延伸などもあり、三菱製鋼所や三菱兵器工場などの工場施設、長崎医科大学や長崎商業学校、鎮西学院などの文教施設、競馬場、刑務所などの公的施設が整備、拡充されていった。
長崎市の人口数は1940年の調査で252,630で全国11位、九州では福岡市・八幡市に次ぐ人口数の都市であり、戦後に約100万人の人口になる仙台市や千葉市よりも当時は多かった。
屋久島上空から小倉に向かうB29により、長崎には朝から空襲警戒警報が出ており、一旦は避難した市民も多かったが、午前10時過ぎには解除されたため、大半の労働者・徴用工・女子挺身隊は、軍需工場の作業に戻ったとされる。長崎原爆戦災誌によると、広島の新型爆弾の惨状を聞いた永野若松県知事は8日夜、警察の部課長や署長を官舎に集め、同じ爆弾が長崎に落とされる恐れもあるとして、明日にでも会議を開いて対策を検討しようと指示を出した。
そして9日、避難命令が一番いいと考えた永野知事は会議を招集したものの、空襲警報が出て（9日朝の時点）警察幹部は長崎市立山の県防空本部（立山防空壕）を動けなかったため、知事が自ら同本部へ駆けつけ、会議を始めた途端に爆弾が投下され、壕内の電気が消え真っ暗になったとされている。また同盟通信社長崎支局には、当日午前11時に県の防空課長から、新型爆弾に対する戦訓を広く発表したいとの招集があったとされる。
原爆投下直前の10:58から「長崎市民は全員退避せよ」との臨時ニュースが福岡、熊本、佐賀3県のラジオ放送で流れたことも分かっている。その臨時ニュースは、「総退避」の叫び声が流れる中、原爆の投下と同時に無変調となった。
原爆は浦上地区の酸素魚雷の工場の直上で爆発し、付近一帯を壊滅させた。爆心地である浦上地区は長崎市中心部から3kmと離れていること、金比羅山など多くの山による遮蔽があり、遮蔽の利かなかった湾岸地域を除いて被害は軽微であり、広島市の場合と異なり県や市の行政機能は全滅を免れている。浦上地区の被爆の惨状は広島市と同じく悲惨な物であった。浦上教会（浦上天主堂）では原爆投下時に告解（ゆるしの秘跡）を行っていたが、司祭の西田三郎・玉屋房吉を初め、数十名の信者は爆発に伴う熱線あるいは崩れてきた瓦礫の下敷きになり全員が即死、長崎医科大学でも大勢の入院・通院患者や職員が犠牲となった。
長崎市内には捕虜を収容する施設もあり、連合軍兵士（主に英軍・蘭軍兵士）の死傷者も大勢出たと言われている。
特異例として広島で被爆後親戚を頼って長崎へ疎開していた人物が再び長崎で被爆・または出張などで広島を訪れていた人物が被爆し、実家のある長崎で再び被爆したという事例（二重被爆）も確認されている。
当時、長崎県庁の防空本部は、市内諏訪神社下の山腹に設けられた地下壕にあり、被爆時たまたまここで空襲対策会議中だったこともあって、県知事以下の防空本部機構は健在であった。しかしながら、被爆直後現地とは一時通信が途絶し、また火災が急速に拡大する中で救護活動の立ち上がりは困難を極めた。
現地では、薬品や器材が不足する中、生き残った永井隆を初めとする医師や看護婦たちによって救護活動が開始されたが、原爆は事前に定められていた医療救護体制にも大きな打撃を与えたため、負傷者に対して応急処置などを十分に施せるような状態ではなかった。所轄警察署（稲佐署・長崎署）や警察警備隊からも救護隊が出動したが、道路の途絶や激しい火災が活動の立ち上がりを阻んだ。こうした混乱の中、国鉄の救援列車（市内被爆のため長与駅で抑止されていた下り旅客列車を転用したもの ）が、原爆投下から僅か3時間後で炎がまだ燃え盛る爆心地近くまで接近し、多数の負傷者を乗せて沿線の病院などへ搬送した。
夕方には、近郊の病院などの救護隊が、夜には県下の警防団などで組織された救護隊がそれぞれ救護活動を開始し、県警が周辺県警などに救援隊派遣を要請した。救援列車は、夜半頃までの間、最初の列車を含めて4本が運転され、負傷者を諫早、大村、川棚、早岐方面の医療施設へ搬送した。
東京帝国大学が、1945年8月6日の広島と9日の長崎の原爆による被爆者を使って、戦後2年以上に渡り日本国憲法施行後も、あらゆる人体実験が実施されたことを、ＮＨＫが、2010年8月6日NHKスペシャル『封印された原爆報告書』にて調査報道した。
その報道の内容は次の通り。
長崎市では被爆建物の保存よりも復興を優先的に実施したと言われている。そのため、浦上天主堂をはじめとする被爆建物のほとんどが取り壊され、原爆ドームのような被爆の状況を視覚的に理解できる遺構は極めて少ない。遺跡の文化財指定の機運が高まり、長崎原爆遺跡が2013年に国登録記念物、2016年に国史跡に指定された。
前述した通り、8月9日当時の原爆投下第一目標は当時の小倉市であった。しかし天候不順など様々な要因が偶発的に重なり、小倉市は原爆投下を免れ、第二目標の長崎市に落とされた。
戦後この事実が明らかにされた北九州市では、当初の予定通り小倉市へ原爆が投下された場合、目標とされていた旧小倉陸軍造兵廠跡地の勝山公園に祈念碑を立てた。その後長崎市から「長崎の鐘」が贈られ、毎年8月9日に原爆犠牲者慰霊平和祈念式典を行っている。