広島市への原子爆弾投下
原爆の熱線には強烈な赤外線、紫外線、放射線が含まれており、約600メートル離れたところでも(瓦の表面が溶けて泡状になるという現象から)2,000度以上に達したと見られる。爆心地から1キロメートル以内では5度の重い熱傷を生じ表皮は炭化し、皮膚は剥がれて垂れ下がった(表皮の水分が気化・膨張したことによるもので、アメリカ側はこの現象を閃光熱傷(英語版)(フラッシュバーン、Flash burn)と名付けた)。熱線による被害は3.5キロメートルの距離にまで及んだ。また熱線にて発火した家屋の火災による第2次熱傷を受けた者もいた。爆心地から1キロメートル以内で屋外被爆した者は重い熱傷のため、7日間で90パーセント以上が死亡している。爆心から20キロメートル離れた呉の海軍基地や可部地区や大野地区では、戸外に出ていた人は熱傷を負わずとも、「熱い」と感じている。
爆心地付近を通過していた広島電鉄の路面電車は、炎上したまま遺骸を乗せて慣性でしばらく走り続けた。吊革を手で持った姿勢のまま死んだ乗客や、運転台でマスコンを握ったまま死んだ女性運転士もいた。その中でも、爆心地からわずか700m付近で脱線して黒焦げとなった状態で発見された被爆電車(広島電鉄650形電車651号車)はのちに修復され、2023年現在も現役で稼働し平和学習に用いられている。
屋外にいた者は大量の熱線と放射線を浴びて即死し、屋内にいた者は家屋の倒壊に巻き込まれ、閉じ込められたまま焼死した。そのような中で、当時広島県燃料配給統制組合に勤務していた野村英三(当時47歳)は、炸裂の瞬間に燃料会館(上記)の地下室に書類を探しに入っていたことで難を逃れ、爆心地の状況を知るほぼ唯一の生存者となった。野村の証言によると、一瞬で燃料会館内は暗闇に包まれ、手探りで這い出した屋外も同様に闇の中だった。やがて半壊した産業奨励館の窓枠から炎が立ち上り、全壊した中島地区の各所からも炎が上がり始めたという。脱出に成功した同僚は8名いたがその後の消息は不明で、大量被爆による急性放射線障害でまもなく全員死亡したのではないかと考えられている。野村は猛烈な火と煙の中、中島町を北進し相生橋を経て西方面の己斐方面へ脱出。その後は高熱や下痢、歯茎からの出血などの急性放射線障害で生死をさまようも一命を取り留め、1982年6月に死去するまで貴重な証言を遺した。
広島中央放送局の流川演奏所では、古田正信放送員が呉鎮守府が発令した警報のメモを持って第2演奏室(スタジオ)に入った。古田が放送休止時間のため停波中だった原放送所に警報発令の合図を送り、放送所の送信機が始動した直後に原爆が炸裂、演奏所と放送所を結ぶ中継線が断線したため警報は放送されなかった。広島放送局では約40名の職員が犠牲となった。
広島城内にある中国軍管区司令部の地下壕は半地下式のコンクリート耐爆シェルターであったため、熱線の被害は限定的であったが、小窓から入った衝撃波によって多くの負傷者を出した。荒木と岡は一旦壕の外に脱出したが再び地下壕に戻り、荒木は四国軍管区司令部からの電話連絡を受け、岡は西部軍管区司令部(福岡)と歩兵第41連隊(福山連隊)司令部に、広島空襲の第一報を電話で伝えた。
14時58分、エノラ・ゲイ号は快晴のテニアン島の北飛行場に帰還し、戦略空軍総司令官カール・スパーツ少将から、ティベッツ大佐には栄誉十字章が、他の12人には銀星章が与えられた。その日は夕方から、第509混成部隊の将兵や科学者らによって、深夜まで盛大な祝賀パーティが催された。
原爆投下時、撮影機はカラーフィルムで撮影していたが、テニアン島に帰還後、現像に失敗したためにその記録は失われた。そのため、爆発から約3分後にグレート・アーティストに搭乗した科学調査リーダー、ハロルド・アグニューにより8mmカメラによって撮影されたキノコ雲の映像が、世界初の都市への原爆投下を捉えた唯一の映像となっている。
八月六日広島空襲ニ対スル研究会議事概要 二〇.八.一〇 呉工廠
一、日時、場所 八月十日 於広島陸軍補給廠
四、判決 (イ) 弾種、通常ノ爆薬又ハ焼夷剤ニアラズ 原子爆弾又ハ威力之ト同等ノ特殊爆弾ナルモノト認ム (ロ) 爆発位置 護国神社南方三〇〇米、高度五五〇米 (ハ) 爆圧、爆心地上ニ於テ六粁/平方糎程度ト推定スルモ 尚検討ヲ要ス (ニ) 火傷原因 光線ノ影響ナルモ尚β線及X線ノ影響アルベシ、光線ノ持続時間ハ瞬間ニ非ザルモノノ如シ (ホ) 火災ノ原因 熱線ニ依リ引火シ易キ物質(藁、黒幕等)発火シ火災ノ原因トナルコトアリ (ヘ) 投弾法 必シモ落下傘ヲ伴ハズ
五、対策 (イ) 一般ニ達スベキモノ (一) 警戒警報中ト雖モ敵機上空ニ近接ヲ知ラバ掩蓋アル屋外防空壕ニ退避スベシ (二) 間ニ合ハザルモノハ遮蔽下ニ低キ姿勢トナルベシ、閃光後直チニ空地ニ飛ビ出スベシ (三) 服装ハ露出部ヲナクシ、厚着ヲナシ白色ノ下着ヲ着スベシ (四) 火傷薬ヲ所持セヨ (五) 硝子窓ハ負傷ノ原因トナルヲ以テ撤去シ、日本建築等ハ半地下式ニ改造スルヲ可トス (ロ) 軍関係対策 (一) 投下機ノ外観ノ特異点ハ不明ナリ。投下時急旋回セリ (二) 基地飛行機は有蓋掩体若ハ地下ニ格納スベシ
以上を直ちに政府に報告した。