50 Tahun Jatuhnya Bom Atom

Elektro Indonesia, 1 Agustus 1995

Pada tanggal 2 Agustus 1939, sebelum pecahnya perang dunia kedua, Albert Einstein menulis surat yang ditujukan kepada Presiden Franklin D. Roosevelt. Suratnya itu memberitahukan bahwa Nazi-Jerman sedang giat memurnikan U-235 dan kemungkinan besar bahan ini akan digunakan untuk membuat bom atom. Tidak lama kemudian, pemerintah Amerika Serikat juga menggelar proyek rahasia Manhattan yang menitikberatkan pada penelitian dan pembuatan bom atom.

Problem utama yang dihadapi dalam penelitian ini adalah memisahkan isotop uranium yang ada di alam. Kelim pahan terbesar isotop uranium di alam adalah U-238, sedangkan yang diinginkan adalah U-235. Kadar uranium hanya sekitar 1% dari total seluruh logam uranium dialam. Padahal, kadar uranium ini hanya 0,7% dari batu-batuan bumi. Oleh karena itu, sangat sulit untuk mendapatkan U-235 munrni dalam jumlah yang besar.

U-235 merupakan bahan yang dapat diubah menjadi bahan fisil (dapat dibelah) atau bahan fragmen nuklida yang lebih kecil dengan membebaskan energi yang cukup besar (sekitar 25,5 juta kilokalori per kilogram uranium). Bandingkanlah dengan energi yang dibebaskan pada pembakaran satu kilogram karbon yang hanya sebesar 8,5 kilokalori.

Kesulitan dalam pemisahan U-235 dari U-238 adalah sifat-sifat kimia yang sama. Oleh karena itu, pemisahan tidak dilakukan dengan cara kimia, melainkan menggunakan fisika. Metode fisika yang dapat dipergunakan untuk memisahkan saat ini adalah metode difusi gas, pemisahan magnetik, dan pemisahan isotop dengan laser (LIS).

Langkah-langkah pemisahan U-235 dengan metode difusi gas adalah sebagai berikut. Pertama-tama uranium dijadikan gas dalam bentuk UF6 (uranium heksaflourida). Setelah berada dalam bentuk gas, U-235 yang lebih ringan dari U-238 dapat menembus membran sel halus, sedangkan sebagian besar U-238 akan tertahan di membran.  Hal ini akan membuat konsentrasi U-235 meningkat dan konsentrasi U-238 menurun. Proses selektivitas difusi gas dilakukan ribuan kali diperoleh U-235 yang murni. U-238 yang tereksitasi dapat diionkan hingga tertangkap dengan elektromagnetik atau direaksikan hingga bahan ini terperangkap.

Mulai tahun 1939, laboratorium Amerika yang berpusat di Oak Ridge, Tennesse, meneliti pemisahan U-235 dengan cara difusi gas. Laboratorium ini merupakan hasil rancangan H. Urey bersama ahli kimia lain yang membantunya. Laboratorium lain di California yang merupakan hasil rancangan dari Ernest O. Lawrence, memakai metode magnetik.

Amerika Serikat mengeluarkan dana tidak kurang dari dua milyar dollar bagi proyek Manhattan dari tahun 1939- 1945. Akhirnya, pada jam 05.29.45 waktu setempat tanggal 16 Juni 1945, kilatan putih menyilaukan menyambar cakrawala dari lembah Gurun Jernez, utara Mexico. Bom atom dengan sandi The Gadget, berhasil menguak tenaga inti membuka era baru dalam tenaga atom. Kilatan cahaya memudar dan berubah menjadi raksasa cendawan debu yang membumbung tinggi dan memerahkan langit. Tenaga pembunuh terbesar ini merupakan hasil penelitian dari J. Robert Oppenheimer.

Sejak saat itu, hanya ada dua bom atom berkekuatan ledak setara dengan satu juta kilo gram bahan ledak TNT dijatuhkan dalam perang. Pertama adalah bom bersandi littleboy, yang beratnya 4,5 ton dan massa superkritis 50 kg. Bom ini membakar Hiroshima pada tanggal 6 Agustus 1945 jam 8.15 waktu setempat. Yang kedua adalah bom bersandi Fatman, dengan bahan peledak plutonium 239 dan mempunyai massa superkritis 16 kg. Bom kedua ini meledak di Nagasaki, pada tanggal 9 Agustus 1945.