Sains di Balik Ledakan Bom Atom Karya Oppenheimer
Film Biopik karya Christopher Nolan, Oppenheimer, mengangkat kisah fisikawan yang kemudian dikenal sebagai 'bapak bom atom'. Simak perjalanan ilmiah temuan timnya dalam dunia nyata.
Film ini menceritakan tentang J. Robert Oppenheimer, saintis di balik proses pembuatan senjata nuklir pertama, dan timnya, Manhattan Project, pada era Perang Dunia II.
Di bawah kepemimpinan Oppenheimer, sekelompok kecil ilmuwan abad 20 itu menciptakan senjata yang sangat mematikan. Mereka melakukannya dari hal terkecil; membelah atom.
Dari mana ini bermula?
Kita dapat melacaknya sejak fisikawan Albert Einstein merilis persamaan paling tenar sejagat; energi setara dengan massa dikalikan kecepatan cahaya kuadrat, E = MC2.
Jika kita dapat mengubah materi dalam waktu sekejap menjadi energi, kita mungkin dapat menangkap energi tersebut dalam reaktor nuklir atau menciptakan senjata paling kuat sepanjang masa.
Bom atom sendiri memiliki kekuatan destruktif yang luar biasa. Kekuatannya berasal dari pelepasan energi secara tiba-tiba yang dihasilkan dengan membelah inti elemen fisi yang membentuk inti bom.
Fisi sendiri terjadi ketika neutron menabrak inti dari salah satu isotop, membelah inti menjadi beberapa bagian dan melepaskan sejumlah besar energi.
Proses fisi berjalan mandiri ketika neutron yang dihasilkan oleh pemisahan atom menabrak inti atom di dekatnya dan menghasilkan lebih banyak fisi. Hal ini dikenal sebagai reaksi berantai dan inilah yang menyebabkan ledakan atom.
Materi yang pas
Masalahnya, dikutip dari syfy, sebagian besar materi tetap menjadi materi. Para ilmuwan harus berjibaku mencari materi khusus. Hasilnya positif; uranium dan plutonium, atau lebih spesifiknya isotop uranium-235 dan plutonium-239.
Dalam konteks reaksi nuklir, uranium-235 seperti balon yang terisi hampir sampai titik puncaknya. Satu embusan udara tambahan, bahkan dorongan lembut dari orang yang lewat, sudah cukup untuk membuatnya meletup.
Sementara, atom uranium-235 mendapat 'dorongan lembut' dari neutron yang menggiringnya ke tepi. Ketika meletus, atom ini terbagi menjadi dua atom baru, masing-masing dengan jumlah proton dan neutron sekitar setengahnya.
Proses ini juga melepaskan beberapa neutron bebas dan energi yang luar biasa.
PR lainnya, tidak semua atom uranium diciptakan sama. Sebagian besar uranium di dunia adalah uranium-238, dan itu payah untuk fisi. Jenis ini tidak akan terbelah kecuali kita memukulnya dengan neutron berenergi tinggi.
Dalam bijih uranium alami, hanya sekitar 0,7 persen adalah uranium-235, atau kira-kira satu dari setiap 139 atom.
Agar cukup, para ilmuwan harus menemukan cara untuk memilah 235 dari sisa materi dalam proses yang dikenal sebagai pengayaan. Karena secara kimia identik dengan uranium-238 yang lebih umum, uranium-235 tidak dapat dipisahkan dengan metode kimia konvensional.
Manhattan Project putar otak. Pada akhirnya, mereka mengejar beberapa metode termasuk sentrifugal, difusi gas, difusi termal, dan pemisahan elektromagnetik.
Fat Man dan Little Bot di halaman berikutnya...