Mark 2 (核爆弾)
核物質を臨界状態にするにあたり、臨界量未満の核物質を爆薬によって移動・衝突させ、臨界を達成させるガンバレル型が考案されていた。このガンバレル方式による原子爆弾として、ウラン235を用いたリトルボーイとプルトニウム239を用いたシンマン (Mark 2) が開発されることとなった。リトルボーイの開発は比較的順調に進められたが、シンマンの開発は困難であった。
これは、原料としている超ウラン元素としてのウランとプルトニウムの同位体の振る舞いの違いによる。ウランを原料としている原爆の場合におけるウラン238が問題を起こさないのに比べ、プルトニウムを原料とする場合には核物質が衝突する際にプルトニウム240が自発核分裂を起こし、その中性子による核分裂反応が発生して十分な核反応を引き起こさないうちにプルトニウムを飛散させる。これは過早爆発と呼ばれる現象である。