原来计划要用原子弹轰炸的城市有日本的广岛、新潟、小仓以及日本古老的神圣城市京都。日本问题专家莱肖尔教授听到这一消息后，连忙来到军事侦察局见他的上司麦考马克，流着眼泪请求放过京都。麦考马克竟然说服了部长斯廷生，把京都从计划中划去了。
进行了原子弹的试验以后，原子科学家们反对使用原子弹的呼声更高，西拉德曾征集了69位著名科学家的签名，把不要使用原子弹的申请书送给了杜鲁门总统。但另外一面的意见也还是不少。康普顿只好出面组织一次投票表决：
（1）对日本使用新武器（原子弹），使其尽快投降以减少自己武装力量的损失，赞成者占15%。
（2）向日本发动新武器示威，在使用此武器前再给日本一次投降的机会，赞成者占46%。
（3）在美国组织军事示威，并让日本派代表参加，以便在真的使用前迫使日本投降，占26%。
（4）反对将此武器用于军事目的，但可以演示他的威力，占11%。
日本军国主义的势力是非常顽强的。1945年7月6日，由美国起草，中国、美国、英国联合（前苏联于8月8日加入）发表了《波茨坦宣言》，要日本无条件投降。当宣言在日本广播时，日本首相东条英机对这最后通牒置之不理。战争还在残酷地继续，尽管日本人明知德国已经垮台，自己的处境也是绝望的，但他们不肯放下武器。仅在一个冲绳岛，打死和受伤的美国人比攻占菲律宾的战役中全部死伤的人还要多。日本的顽固迫使格罗夫斯说：“委员会召集的会议我都参加，我一直把建议使用原子弹看作我的职责。在这一时期，我们每天都有大量的青年死于对日的作战中。就我所知，凡是反对使用原子弹的科学家，是没有一个亲人在战场上作战的。所以，他们完全有权利使自己的心肠更软一些。”
到底要不要使用原子弹最后需要美国总统作决定。杜鲁门在自己的回忆录中写到，他只说了一声“干吧”，就解决了一场关于要不要使用原子弹的争执。格罗夫斯将军后来对人说：“在当时，杜鲁门说‘干吧’这话，是不费多大气力的，假如说‘不’，是需要很大的勇气的。”
为什么？
就美国政府来说，用原子弹来结束这场战争要比用其他的方法容易得多，虽然原子弹会夺去很多人的生命，但若继续打下去，如果打到日本本土的话，那双方的死伤人数也是不可估量的。而且，美国政府在整个曼哈顿工程中已经耗费了20亿美元，若不能使这些“耗费”在战争中起作用，则战争一结束，这将是毫无意义的金钱挥霍，赞扬和荣誉将转变成嘲笑和指责。
杜鲁门的一声“干吧”，1945年8月6日，美国的B29轰炸机带着原子弹从提尼安岛起飞，在日本广岛投下了第一枚用于军事目的的原子弹。三天后接着在长崎丢下了第二枚。广岛与长崎马上成为一片废墟。一枚原子弹相当于20000吨梯恩梯炸药，一枚原子弹的威力就相当于4万个500千克梯恩梯炸药的大炸弹同时丢下。而且普通的炸弹没有γ射线、没有冲击波、没有放射性。
原子弹爆炸时巨大的闪光就是γ射线引起的，穿透力很强的γ射线不但到处引起火灾，还刺瞎幸存人的眼睛；巨大的冲击波使城市变成一片废墟；残留的放射性会严重损害幸存人的健康。
日本人不知道美国已经有原子弹了吗？
日本有一位科学家叫黑田，他经常测量矿泉水的放射性。美国在7月16日试验第一枚原子弹时，放射性尘埃从美国新墨西哥州的洛斯-阿拉莫斯飘过北极飘到日本。黑田很懊悔，他没有用他现成的仪器测量一下雨水中的β射线。假如他测了，他一定会去找东京帝国大学的校长南原茂，因为这位校长正在努力面见他们的首相，企图让首相说服日本天皇接受《波茨坦宣言》的条件。若南原茂知道美国已经有了原子弹。他的说服力就会大得多，也许能避免广岛与长崎的悲剧。
日本有一位著名的原子科学家西名吉尾，很多原子科学家都认得他。在20世纪20年代，他曾经在哥本哈根，在尼尔斯·玻尔的指导下工作，并与玻尔的其他学生一起推算出一个“克莱因—西名公式”。回到日本后，建立了一个原子物理学派。日本的副总参谋长河边在预感到可能美国在制作原子弹的时候，曾经问过他在日本能否在6个月内做出这种武器，他回答说在日本现在的状况下，6年也不可能。在广岛丢下原子弹的第二天，河边又把他找去，告诉他广岛市在一刹那间被一颗炸弹全部毁灭了，要他到广岛去实地考察一下。西名吉尾怀着痛苦的心情在8月8日飞往广岛，他希望不是原子弹，他害怕若真是这种灭绝人性的东西给做了出来，并且使用在自己同胞身上，那么西方的科学家们——自己多年的老朋友在日本人民的眼中就会成为恶魔。当他从飞机上看到这座繁华的城市已经变成了烟雾弥漫的废墟时，他立刻明白了，除了原子弹，再没有其他东西能造成这样的破坏。这位不知疲倦的学者为了确定空气冲击波的作用半径、为了研究土壤放射性，走遍了广岛全城。由于他对工作的认真态度，给这位科学家的回报是，不久后他全身起了脓包。
在完成这个军事行动中，美国人也不是毫无损失。原子弹的主要部分——爆炸核心是由美国海军一艘“印第安那波里斯号”快速巡洋舰运往提尼安岛去的，舰上只有三个人知道运的是什么东西，其余的人只知道是非同小可的物件。由旧金山运往提尼安岛的整个途中，完全采取特殊措施，以防敌方潜艇的袭击。当将这秘密物件卸下后，人们松了一口气返回时，却遭到了敌方鱼雷的袭击，舰上1196人中只有316人生还。
原子弹的确在结束战争上起了它的作用，8月15日，距第二颗原子弹在长崎爆炸只有六天，日本就宣布无条件投降，结束了罪恶的战争。
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