Die gewaltige Hitzestrahlung des Feuerballs, den die Explosion freigesetzt hatte, entwickelte nach der Explosion in nur drei Sekunden eine außergewöhnlich hohe Temperatur, die die Erdoberfläche bedeckte. Es wird angenommen, dass die Temperatur auf der Erdoberfläche am Explosionszentrum 3.000 bis 4.000 Grad Celsius betrug. Einen Kilometer entfernt erreichte sie immer noch ungefähr 1.800 und weitere 1,5 Kilometer entfernt über 600 Grad Celsius. Dies führte zu weitläufigen Flächenbränden. Selbst Menschen, die sich noch vier Kilometer entfernt vom Explosionszentrum im Freien aufhielten, trugen schwerste Verbrennungen davon.
Hier sind die von der Atombombe beschädigten Dachziegel, die so genannten „Atombombenziegel“, je nach ihrer Entfernung zum Explosionszentrum angeordnet. Diese Überreste zeigen, wie Ziegel, die der Hitzestrahlung direkt ausgesetzt waren, zu kochen begannen und Blasen bildeten. Je dichter sie dem Explosionszentrum waren, desto stärker schäumten sie. Dies soll zeigen, wie schrecklich diese unvorstellbare Hitzestrahlung war.
Experimente haben ergeben, dass dasselbe Phänomen auftritt, wenn man Dachziegel vier Sekunden lang einer Hitze von 1.800 Grad aussetzt.
