APA ITU SENJATA NUKLIR (1)

Teks penuh

(1)

APA ITU SENJATA NUKLIR....?

Senjata nuklir

Senjata nuklir adalah senjata yang mendapat tenaga dari reaksi nuklir dan mempunyai daya pemusnah yang dahsyat - sebuah bom nuklir mampu memusnahkan sebuah kota. Senjata nuklir telah digunakan hanya dua kali dalam pertempuran - semasa Perang Dunia II oleh Amerika Serikat terhadap kota-kota Jepang, Hiroshima dan Nagasaki.Pada masa itu daya ledak bom nuklir yg dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki sebesar 20 kilo(ribuan) ton TNT. Sedangkan bom nuklir sekarang ini berdaya ledak lebih dari 70 mega(jutaan) ton TNT

Negara pemilik senjata nuklir yang dikonfirmasi adalah Amerika Serikat, Rusia, Britania Raya (Inggris), Perancis, Republik Rakyat Cina, India, Korea Utara dan Pakistan. Selain itu, negara Israel dipercayai mempunyai senjata nuklir, walaupun tidak diuji dan Israel enggan mengkonfirmasi apakah memiliki senjata nuklir ataupun tidak. Lihat daftar negara dengan senjata nuklir lebih lanjut.

Bentuk bom nuklir yang dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki

Senjata nuklir kini dapat dilancarkan melalui berbagai cara, seperti melalui pesawat pengebom, peluru kendali, peluru kendali balistik, dan Peluru kendali balistik jarak benua.

TIPE SENJATA NUKLIR

Senjata nuklir mempunyai dua tipe dasar. Tipe pertama menghasilkan energi ledakannya hanya dari proses reaksi fisi. Senjata tipe ini secara umum dinamai bom atom (atomic bomb, A-bombs). Energinya hanya diproduksi dari inti atom.

Pada senjata tipe fisi, masa fissile material (uranium yang diperkaya atau plutonium) dirancang mencapai supercritical mass - jumlah massa yang diperlukan untuk membentuk reaksi rantai- dengan menabrakkan sebutir bahan sub-critical terhadap butiran lainnya (the "gun" method), atau dengan memampatkan bulatan bahan sub-critical menggunakan bahan peledak kimia sehingga mencapai tingkat kepadatan beberapa kali lipat dari nilai semula. (the "implosion" method). Metoda yang kedua dianggap lebih canggih dibandingkan yang pertama. Dan juga penggunaan plutonium sebagai bahan fisil hanya bisa di metoda kedua.

Tantangan utama di semua desain senjata nuklir adalah untuk memastikan sebanyak mungkin bahan bakar fisi terkonsumsi sebelum senjata itu hancur. Jumlah energi yang dilepaskan oleh pembelahan bom dapat berkisar dari sekitar satu ton TNT ke sekitar 500.000 ton (500 kilotons) dari TNT.

(2)

neutron dari hasil reaksi fusi.) Tidak seperti tipe senjata fisi, senjata fusi tidak memiliki batasan besarnya energy yang dapat dihasilkan dari sebuah sejata termonuklir.

Dasar kerja desain Tellr-Ulam pada bomb hidrogen: sebuah bomb fisi menghasilkan radiasi yang kemudian mengkompresi dan memanasi butiran bahan fusi pada bagian lain.

Senjata termonuklir bisa berfungsi dengan melalui sebuah bomb fisi yang kemudian memampatkan dan memanasi bahan fisi. Pada desain Teller-Ulam, yang mencakup semua senjata termonuklir multi

megaton, metoda ini dicapai dengan meletakkan sebuah bomb fisi dan bahan bakar fusi (deuterium atau lithium deuteride) pada jarak berdekatan di dalam sebuah wadah khusus yang dapat memantulkan radiasi. Setelah bomb fisi didetonasi, pancaran sinar gamma and sinar X yang dihasilkan memampatkan bahan fusi, yang kemudian memanasinya ke suhu termonuklir. Reaksi fusi yang dihasilkan, selanjutnya memproduksi neutron berkecepatan tinggi yang sangat banyak, yang kemudian menimbulkan

pembelahan nuklir pada bahan yang biasanya tidak rawan pembelahan, sebagai contoh depleted uranium. Setiap komponen pada design ini disebut "stage" (atau tahap). Tahap pertama pembelahan atom bom adalah primer dan fusi wadah kapsul adalah tahap sekunder. Di dalam bom-bom hidrogen besar, kira-kira separuh dari 'yield' dan sebagian besar nuklir fallout, berasal pada tahapan fisi depleted uranium. Dengan merangkai beberapa tahap-tahap yang berisi bahan bakar fusi yang lebih besar dari tahap sebelumnya, senjata termonuklir bisa mencapai "yield" tak terbatas. Senjata terbesar yang pernah diledakan (the Tsar Bomba dari USSR) merilis energi setara lebih dari 50 juta ton (50 megaton) TNT. Hampir semua senjata termonuklir adalah lebih kecil dibandingkan senjata tersebut, terutama karena kendala praktis seperti perlunya ukuran sekecil ruang dan batasan berat yang bisa di dapatkan pada ujung kepala roket dan misil.

(3)

Ujicoba pertama

Rencana untuk membuat bom uranium oleh negara-negara Sekutu dimulai sejak tahun 1939 ketika Albert Einstein menulis surat kepada Presiden AS Franklin D. Roosevelt dan menyampaikan teorii bahwa reaksi rantai nuklir yang tidak terkontrol memiliki potensi besar untuk dijadikan senjata pembunuh massal. Pada 1940, pemerintah AS menyetujui dana sebesar 6.000 dolar untuk membiayai pembuatan bom atom itu. Proyek yang disebut sebagai proyek Manhattan itu akhirnya mencapai hasil lima tahun kemudian dengen dana yang membengkak hingga dua juta dolar. Pertanyaan selanjutnya adalah kepada siapa bom itu akan dijatuhkan? Target adalah Jerman. Namun, karena Jerman telah menyerah dalam Perang Dunia II, pada Agustus 1945 Jepang menjadi korban dari serangan bom atom generasi pertama tersebut.

(4)

Bentuk bom nuklir yang dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki

(5)
(6)

BOM ATOM HIROSHIMA DAN NAGASAKI

Sejarah Bom Atom Hiroshima dan Nagasaki

Terciptanya bom atom didahului serangkaian penemuan dan teori. Pada tahun 1934, Leo Szilard seorang ahli fisika Yahudi kelahiran Hongaria yang melarikan diri ke London menemukan bahwa inti atom-atom tertentu dapat pecah jika dibombardir dengan partikel netron yang akan menimbulkan reaksi berantai. Dan reaksi berantai ini menurut ilmuwan Yahudi Jerman Albert Einstein dengan rumusnya (E=M.C2), akan menghasilkan energi berkekuatan raksasa. Pada tahun yang sama seorang ahli fisika Italia Enrico Fermi, yang kebetulan juga seorang Yahudi, membombardir unsur sebenarnya proses itu dipecahkan oleh dua ahli fisika Jerman Otto Hahn dan Fritz Strassman yang menyimpulkan bahwa uranium mungkin dapat digunakan untuk membuat bom yang sangat hebat.

Penindasan Yahudi oleh kaum fasis di Eropa menyebabkan banyak ilmuwan yang lari ke Amerika,

termasuk Leo , Albert Einstein dan Enrico Fermi tadi, serta banyak pakar Yahudi dari Jerman, diantaranya Robert Oppenheimer.

Di Amerika, Szilard membujuk Einstein, ahli fisika paling termasyhur pada masa itu, untuk mengirim surat kepada Presiden Roosevelt supaya mau membiayai satu program riset bagi pembuatan bom atom. Presiden Roosevelt menyambut dingin. Tetapi gempuran Jepang ke Pearl Harbour mengubah keadaan. Tahun 1942 Amerika Serikat merekrut otak-otak yang paling brilyan dalam apa yang disebut dengan Proyek Manhattan. Dan setelah menghabiskan biaya 2 milyar dollar, pada musim panas 1945, dua jenis bom atom berhasil dibuat. Yang pertama bom uranium-235 yang oleh para pembuatnya yakin akan meledak. Jenis kedua adalah adalah bom plutonium-239 yang masih diragukan, sebab itu bom perlu dicoba.

Tanggal 16 Juli 1945 bom itu yang ditempatkan di satu menara baja di gurun pasir negara bagian New Mexico diledakkan dari jarak 9 kilometer. Dalam waktu sedetik menara baja itu lenyap oleh panas luar biasa, dan gumpalan asap ledakan membubung tinggi ke angkasa, membentuk cendawan raksasa. Itulah bom atom pertama.

Presiden Harry Truman adalah Presiden Amerika Serikat (AS) yang ke-33 setelah Presiden Franklin Delano Rosevelt yang meninggal ketika masih menjabat sebagai presiden. Oleh sebab itu Harry Truman yang sebelumnya menjabat sebagai wakil presiden-pun naik sebagai presiden menggantikannya. Truman naik sebagai Presiden pada 12 April 1945, ketika keadaan eksternal AS mendorong untuk membuat Jepang menyerah. Truman dihadapkan dengan berbagai pilihan keputusan yang harus dijalankannya dalam suatu kondisi domestik tertentu.

Keputusan Truman untuk menggunakan senjata atom melawan Jepang pada tahun 1945 adalah hal luar biasa besar maknanya, penting, serta mengejutkan dunia. AS mampu menghancurkan dua kota utama di Jepang, yaitu Hiroshima dan Nagasaki.

(7)

sebelum dijatuhkan, ada juru-bidik Kapten Thomas W. Frebee yang ditugasi melepas bom, ada Sersan Bob Caron menjaga mitraliur di ekor pesawat, untuk melawan serangan pesawat tempur Jepang. Ada pula petugas radar dan seorang operator radio.

Jenis Bom Atom yang Digunakan Little Boy

Little Boy adalah sebuah kode nama yang diberikan kepada senjata nuklir yang dijatuhkan di Hiroshima, Jepang pada hari Senin, 6 Agustus 1945. Dia dijatuhkan dari sebuah pesawat B-29 Flying Superfortress bernama Enola Gay yang dipiloti oleh Letkol. Paul W. Tibbets, dari sekitar ketinggian 9.450 m (31.000 kaki). Senjata ini meledak pada 8.15 pagi (waktu Jepang) ketika dia mencapai ketinggian 550 meter. Little Boy merupakan senjata nuklir pertama dari dua yang pernah digunakan dalam perang. Mk I “Little Boy” memiliki panjang 3 m, lebar 71 cm, dan berat 4000 kg. Rancangannya menggunakan aturan pistol untuk meledakan sub-massa kritikal uranium-235 dan tiga U-235 ring target bersamaan untuk menjadi super-massa kritikal, mengawali reaksi berantai nuklir. Dia terdiri dari 60 kg U-235, di mana 0,7 kg mengalami reaksi fisi. Uranium diperkaya di pabrik raksasa di Oak Ridge, Tennessee selama Proyek Manhattan.

Ledakan “Little Boy” menghasilkan 13 kiloton TNT, yaitu 5,5×1013 joule = 55 TJ (terajoule). Jam 8:17 pagi, 6 Agustus 1945, waktu Jepang. Jam ini terhenti ketika bom nuklir “Little Boy” diledakan di Hiroshima, Jepang, dekat penghujung PDII.

Fat Man

Fat Man adalah nama kode untuk bom atom yang diledakkan di Nagasaki, Jepang, oleh Amerika Serikat pada tanggal 9 Agustus 1945, pada 10:47 (JSP). Ini adalah kedua dari dua senjata nuklir hanya untuk digunakan dalam peperangan untuk tanggal, dan ledakan yang menyebabkan ledakan nuklir ketiga buatan manusia. Nama generik juga lebih mengacu ke desain awal senjata nuklir dari senjata AS yang didasarkan pada model “Fat Man”. Ini adalah senjata implosion-type dengan inti plutonium, mirip dengan perangkat Trinity diuji hanya satu bulan sebelumnya di New Mexico.

Fat Man itu mungkin dinamai Winston Churchill, meskipun Robert Serber mengatakan bahwa sebagai “Fat Man” adalah bom bulat dan gemuk, ia bernama setelah karakter Sydney Greenstreet tentang “Kasper Gutman” dalam The Maltese Falcon. Rancangan Fat Man perakitan nuklir secara substansial sama dengan “gadget” meledak di uji Trinity pada bulan Juli 1945.

Fat Man itu meledak di ketinggian sekitar 1.800 kaki (550 m) penjuru kota dan dijatuhkan dari B-29 bomber Bockscar, dikemudikan oleh Mayor Charles Sweeney dari Skuadron pemboman 393d, Berat. Bom itu sebuah hasil dari sekitar 21 kiloton TNT atau 88 TJ.

Karena daerah perbukitan Nagasaki, kerusakan agak kurang luas daripada di Hiroshima karena relatif datar. Semua diperkirakan 39.000 orang tewas langsung oleh pemboman di Nagasaki, dan lebih 25.000 luka-luka Ribuan lagi meninggal kemudian dari ledakan terkait dan luka bakar., Dan ratusan lagi dari penyakit radiasi dari radiasi awal bom itu. Serangan pemboman udara di Nagasaki memiliki tingkat kematian tertinggi ketiga dalam Perang Dunia II setelah serangan nuklir di Hiroshima dan pengeboman di Tokyo.

Prinsip Bom Atom

(8)

pembelahan, yang disebabkan oleh interaksi suatu unsur atau bahan bakar dengan neutron. Reaksi neutron dengan unsur-unsur sangat bergantung kepada energinya, neutron dapat dibagi menjadi :

Neutron termik

Neutron ini berada dalam kesetimbangan termik dengan atom-atom disekitarnya dalam suatu bahan, sehingga secara rata-rata tidak terjadi pertukaran energi kinetik antara neutron dengan atom-atom disekitarnya yang mengadakan agitasi termik. Dalam hal ini distribusi kecepatan dari netron memenuhi distribusi dari Maxwell dengan kecepatan yang paling mungkin sebesar 2.2 x 105 cm/detik yang ekivalen dengan energi 0,025 eV.

Neutron intermediate

Neutron intermediate adalah neutron dengan energi 0,5 eV sampai dengan 10 keV. Neutron dengan energi kurang dari 100 eV sering juga disebut neutron lambat.

Neutron cepat

Neutron cepat adalah neutron dengan energi 10 keV samapi dengan 10 MeV. Neutron relativitas

Neutron relativitas adalah neutron dengan energi lebih besar dari 10 MeV.

Reaksi fisi berantai hanya terjadi apabila neutron termal (termik) atau lambat mampu menembak uranium-235 yang lainnya hingga terjadi reaksi berantai secara terus menerus. Yang secara umum reaksinya dapat ditulis sebagai :

X + n → X1 + X2 + (2-3) n + E

Beberapa hal yang perlu diketahui dalam jenis reaksi diatas tersebut adalah :

X disebut inti bahan fisil (fisil material), yang secara popular disebut bahan bakar karena dalam reaksi ini dibebaskan sejumlah energi. Hanya beberapa inti dapat bereaksi secara fisi yaitu 238U, 235U, 233U dan 239Pu dimana kedua unsur terakhir merupakan unsure buatan manusia karena tidak terdapat di alam sebagai hasil dari reaksi inti-inti 232Th dan 238U dengan neutron.

Keboleh jadian suatu inti dapat membelah dinyatakan dengan σf (fission microscopic cross section = penampang fisi mikroskopik), dimana besaran tersebut tergantung dari energi neutron yang bereaksi dengan suatu inti tertentu. Sebagai contoh dapat disebutkan bahwa nilai σf 238U mempunyai kebolehjadian besar pada energi neutron rendah atau termal tetapi kebolehjadian kecil pada saat neutron berenergi besar. Untuk 239Pu dan 233U mempunyai σf besar pada energi tinggi, oleh karena itu bahan ini digunakan sebagai bahan bakar pada reactor cepat.

Dari reaksi tersebut diatas dihasilkan dua inti baru sebagai hasil fisi, X1 dan X2 yang berupa inti-inti yang tidak stabil. Untuk menjadi stabil inti-inti tersebut akan meluruh (decay) dengan mengeluarkan sinar-sinar maupun partikel radioaktif.

Adanya neutron-neutron baru yang dihasilkan dari reaksi inti tersebut dapat melanjutkan reaksi fisi berikutnya sampai terjadi reaksi berantai, dan pada keadaan tertentu bila tidak dikendalikan maka reaksi berantai tersebut dapat menjadi suatu ledakan. Reaksi nuklir yang tidak terkendali merupakan prinsip kerja bom nuklir.

(9)

gambaran tersebut bahwa, panas yang dikeluarkan dari reaksi inti sangat besar.

Uranium yang menangkap neutron segera menjadi tidak stabil. Inti uranium yang stabil hanya dapat bertahan selama kurang lebih sepertriliun detik atau 10-12 detik sebelum mengalami proses fisi menjadi inti-inti X1 dan X2 serta sekitar dua sampai tiga neutron yang siap untuk memecah inti 235U lainnya. Kemudian ketiga neutron tadi diserap oleh inti-inti isotop uranium lain, tiga proses yang sama akan terjadi dengan produksi akhir sekitar sembilan neutron. Proses berulang-ulang ini dinamakan reaksi berantai (‘chain reaction’) yang merupakan prinsip kerja reaktor.

Pada setiap proses pembelahan, inti atom akan melepaskan energi yang sesuai dengan hilangnya jumlah massa inti-inti di akhir proses sesuai dengan rumus E = mc2. Jadi jumlah energi yang dihasilkan akan sebanding dengan banyak proses yang terjadi dan sebanding dengan jumlah neutron yang dihasilkan.

Pada peristiwa bom atom Hiroshima dan Nagasaki kekuatan ledakan dihasilkan dari penembakan uranium-235 dan plutonium-239 dengan neutron. Penembakan ini juga menghasilkan beberapa unsur menengah yang bersifat radioaktif.

(_37^90)Rb → (_55^144)Cs + 2 (_0^1)n

(_0^1)n + (_92^235)U (_35^87)Br → (_57^146)La + 3 (_0^1)n (_30^72)Zn → (_62^160)Sm + 4 (_0^1)n

Dari reaksi pembelahan inti dapat dilihat bahwa setiap pembelahan inti oleh satu neutron menghasilkan dua sampai empat neutron. Setelah satu atom uranium-235 mengalami pembelahan, neutron hasil pembelahan dapat digunakan untuk pembelahan atom uranium-235 yang lain dan seterusnya sehingga dapat menghasilkan reaksi rantai. Hal ini terjadi pada bom atom.

Agar pembelahan inti dapat menghasilkan reaksi rantai, bahan pembelahan ini harus cukup besar sehingga neutron yang dihasilkan dapat tertahan dalam cuplikan itu. Jika cuplikan terlampau kecil, neutron akan keluar sehingga tidak terjadi reaksi rantai. Massa kritik uranium-235 yang dapat

menghasilkan reaksi rantai dalam bom atom yaitu sekitar 40 kg. Sedangkan massa uranium-235 pada Little Boy adalah 60 kg.

(10)

Akibat dari Serangan Bom Atom Hiroshima dan Nagasaki

Efek yang terjadi pada peledakan bom atom di Hiroshima dan Nagasaki pada tahun 1945. Antara 100.000 hingga 200.000 orang tewas seketika dan puluhan ribu lainnya tewas akibat leukemia, kanker, muntah-muntah, dan diare yang diakibatkan oleh radiasi bahan radioaktif. Radiasi ini juga dapat menyebabkan katarak, kebotakan, dan kemandulan.

Dalam satu ledakan bom nuklir, jumlah energi yang besar terlepas dalam beberapa bentuk, yaitu 40 – 60 persen menjadi ledakan, 30 – 50 persen menjadi radiasi panas, 50 persen menjadi radiasi ionisasi, dan 5 – 10 persen menjadi debu radioaktif sisa. Energi awal sebuah ledakan nuklir dilepaskan dalam bentuk radiasi sinar gamma dan partikel neutron.

Radiasi ini diserap material di sekeliling bom hingga memanaskan material-material tersebut dan membakarnya untuk membentuk bola api rakasasa dalam waktu sepersejuta detik. Oleh karena suhu yang sangat tinggi (hingga 300 juta derajat Celsius), semua material di dalam bola api akan berubah wujud menjadi gas dan menciptakan suatu perbedaan tekanan yang tinggi yang pada akhirnya membentuk gelombang kejut.

Gelombang kejut ini dapat menjalar hingga belasan kilometer dan menghancurkan apapun yang dilewatinya. Selain dari jalaran gelombang kejut, ledakan nuklir juga menjalarkan panas yang dapat membakar apapun yang dapat terbakar saat dilewatinya.

Di Hiroshima jalaran panas ini berlangsung selama 20 menit dan menghancurkan gedung serta rumah-rumah yang dilewatinya. Radiasi sinar gamma yang dihasilkan dari sebuah ledakan nuklir dapat menumbuk partikel atmosfer sehingga menciptakan elektron berenergi tinggi.

Elektron ini dapat tertangkap oleh medan magnetik bumi dan menciptakan pulsa elektromagnetik. Pulsa ini dapat menimbulkan tegangan tinggi pada kabel-kabel listrik dan menghancurkan peralatan elektronik. Selain itu, udara yang terionisasi dapat menggangu lalu-lintas gelombang radio. Efek ini bisa terjadi dalam skala luas, yaitu hingga skala benua.

(11)

kondisi cuaca yang buruk, awan radioaktif dari ledakan tersebut menyebar seluas 18.000 km2 dan mencemari pulau Marshall serta sebuah kapal nelayan Jepang yang tengah mengangkut berton-ton ikan.

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...