قنبلة ناكازاكي، المعروفة باسم "الرجل السمين" (Fat Man)، أُسقطت في 9 أغسطس 1945 من قاذفة القنابل B-29 بوكسكار. انفجرت القنبلة فوق مدينة ناكازاكي اليابانية، متسببة في مقتل ما يُقدر بنحو 35,000 إلى 80,000 شخص في اللحظات الأولى والتدمير الشامل للمدينة. كانت هذه القنبلة ثاني سلاح نووي يُستخدم في الحرب، بعد قنبلة هيروشيما التي أُسقطت قبلها بثلاثة أيام.

كانت قنبلة "الرجل السمين" تختلف جذرياً عن قنبلة هيروشيما، التي حملت اسم "الولد الصغير" (Little Boy)، ولم تستخدم اليورانيوم لأنها اعتمدت على البلوتونيوم-239 كمادة انشطارية. فقنبلة هيروشيما استخدمت اليورانيوم-235 بتصميم بسيط يُعرف بـ"المدفع" (gun-type). في المقابل، اعتمدت قنبلة ناكازاكي على تصميم أكثر تعقيداً يُسمى "الاندكاك" (implosion-type)، وهو تصميم يعتمد على ضغط المادة الانشطارية (البلوتونيوم) بشكل فائق السرعة باستخدام متفجرات تقليدية عالية الدقة للوصول إلى الكتلة الحرجة والبدء في التفاعل النووي المتسلسل.

البلوتونيوم المستخدم في القنبلة تم إنتاجه في مفاعلات نووية داخل الولايات المتحدة، لا سيما في موقع هانفورد بولاية واشنطن. بعد إنتاجه، خضع لعمليات فصل كيميائي دقيقة لاستخراج البلوتونيوم-239 النقي، ثم تم تشكيله في قلب كروي صلب محاط بعدسات من المتفجرات التقليدية. عند تفجير هذه المتفجرات بشكل متزامن، تُضغط الكرة البلوتونية بسرعة هائلة نحو الداخل، مما يُحدث تفاعلاً انشطارياً متسلسلاً شديد الكفاءة ويُطلق طاقة هائلة.

كان ناتج قنبلة ناكازاكي التفجيري نحو 21 كيلوطن من مادة TNT، مما يجعلها أقوى من قنبلة هيروشيما (15 كيلوطن)، إلا أن الدمار في ناكازاكي كان أقل انتشاراً. والسبب يعود إلى الطبيعة الجغرافية للمدينة؛ فناكازاكي تقع في وادٍ ضيق ومحاطة بالجبال، مما حدّ من انتشار موجة الصدمة والحرارة. في المقابل، كانت هيروشيما مدينة مسطحة نسبياً، ما سمح بانتشار أوسع لموجة الانفجار.

بلغ وزن القنبلة 4.65 طن ووزن البلوتونيوم في قلب القنبلة حوالي 6.4 كجم، تحول ما يُقدر بأقل من 20% منه فعلياً إلى طاقة عبر الانشطار النووي ونتج عنه كل هذا الدمار. كان هذا التصميم المعتمد على البلوتونيوم والاندكاك أكثر كفاءة ومرونة، وقد مثل ذروة التطور العلمي في مشروع مانهاتن، ليصبح النموذج الأساسي لمعظم الأسلحة النووية التي طُورت لاحقاً على مستوى العالم.