La tercera bomba atómica, una bomba de implosión de plutonio “Fat Man”, estaba siendo ensamblada en Tinian y debía estar lista para su uso del 18 al 19 de agosto de 1945. El caso y algunos de los componentes de la bomba estaban en Tinian pero el material fisible estaba no. El núcleo de la bomba debía haber sido trasladado desde Estados Unidos a Tinian para el ensamblaje final, pero el envío planificado se detuvo el 13 de agosto.
El objetivo de la tercera bomba atómica estaba en debate. Kokura Arsenal, el objetivo de la segunda bomba atómica hasta que el mal tiempo desvió la misión a Nagasaki, estaba en la lista de objetivos original y era un objetivo militar importante. Yokohama también estaba en la lista. Algunos en la sede de planificación de USAAF en Washington DC propusieron bombardear Tokio.
Si bien el presidente Truman había delegado el tiempo y los objetivos (extraídos de la lista de objetivos original) de las dos primeras bombas atómicas, el 10 de agosto ordenó que la tercera bomba solo se pudiera usar en sus órdenes explícitas.
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