reaktor nuklir pertama di dunia chicago pile-1 zenius

Mengenal Reaktor Nuklir Pertama Buatan Manusia yang Jadi Cikal Bakal Bom Hiroshima-Nagasaki

Apakah lo tahu reaktor nuklir pertama buatan manusia yang menjadi cikal bakal bom Hiroshima-Nagasaki? Yuk simak sejarahnya, dan gimana dampaknya buat kehidupan manusia sekarang.

Halo, Sobat Zenius! Gue, Citra, mau ngajak lo buat flashback dikit tentang kemerdekaan negara kita tercinta nih, Indonesia. Seperti yang kita tahu (dan harusnya tahu dong), Indonesia merdeka pada tanggal 17 Agustus 1945. Saat itu, akhirnya Indonesia bisa terbebas dari jajahan Jepang. Soalnya, Jepang udah nyerah kepada Sekutu dalam Perang Dunia II, yang bikin dia cabut dari Indonesia. Lo bisa baca lebih lanjut tentang Perang Dunia II di sini, ya.

Menyerahnya Jepang itu bukan tanpa alasan. Jepang nyerah setelah dijatuhin bom nuklir Hiroshima dan Nagasaki pada 6 dan 9 Agustus 1945. Jepang udah angkat tangan karena ratusan ribu orang tewas akibat kedua bom dahsyat itu. Jepang ngerasa, “Ampun, udah nggak kuat lagi gue. Iye iye gue nyerah.”

Kalau dipikir secara simpel, jika nggak ada bom Hiroshima-Nagasaki, mungkin Indonesia nggak merdeka pada 17 Agustus 1945. Gampangnya, Indonesia ngerasa “berterima kasih” sama insiden tersebut, meskipun nggak tega juga sama ratusan ribu nyawa yang melayang akibat bom Hiroshima-Nagasaki.

Tapi, lo tahu nggak sih, di balik peristiwa besar itu, ada peran teknologi besar yang sekaligus menjadi penemuan bersejarah di kehidupan manusia. Penemuan itu adalah reaktor nuklir pertama buatan manusia, Chicago Pile-1. Reaktor nuklir inilah yang kemudian membawa dunia kita menuju era baru, yaitu Zaman Atom.

Sebelum kenalan sama Chicago Pile-1, gue ceritain dulu ya awal mulanya kenapa dia dibikin.

Perang Dunia 2

Air, Api, Tanah, dan Udara.

Dahulu keempat negara hidup dengan damai.

Namun, semuanya berubah saat negara api menyerang.

Hanya Avatar yang mampu mengendalikan keempat elemen yang dapat menghentikannya…

Eits, Chicago Pile-1 nggak ada hubungannya sama Avatar The Legend of Aang kok. Tapi, awal mula lahirnya reaktor nuklir pertama itu 11:12 lah sama intro-nya Avatar. Jadi, gini ceritanya…

Pada tahun 1939, sama kayak intro Avatar, dunia lagi panas-panasnya menuju Perang Dunia II. Jerman lagi gencar-gencarnya buat balas dendam sama Prancis. Soalnya, Jerman kalah dari Prancis pada Perang Dunia I. Sebagai bentuk hukuman, Jerman disuruh bayar utang perang. Udah kalah, disuruh bayar, negara bangkrut gara-gara banyak utang. Jadinya balas dendam deh…

So, Jerman langsung semangat banget buat melancarkan aksi balas dendamnya. Saat itu, Jerman dipimpin oleh Adolf Hitler. Pasti udah pada nggak asing lagi kan sama Hitler? Lo bisa baca selengkapnya tentang Hitler di sini.

Hitler terkenal banget sama sistemnya yang diktator, sewenang-wenang buat menguasai negaranya. Apa pun bakal dilakuin Hitler pokoknya fix no debat deh, meskipun dengan cara kekerasan.

Melalui partainya, Nazi, Hitler ngejalanin serangkaian aksi balas dendamnya dengan cara nyerang Polandia, Belanda, Belgia, dan Prancis, habis-habisan. Selain itu, Jerman juga menghentikan ekspor uranium ke negara-negara Sekutu, yaitu Inggris, Prancis, Uni Soviet, China, dan Amerika Serikat.

Para ilmuwan di Amerika Serikat dan Eropa jadi bingung dong…Nggak bisa kerja kalau ekspor uraniumnya disetop Jerman. Mereka jadi deg-degan nih, “Duh…Kira-kira Jerman mau ngapain sih ini? Jangan-jangan…”

Salah satu ilmuwan Eropa yang bener-bener khawatir sama tindakan Jerman adalah Enrico Fermi. Fermi merupakan fisikawan terkenal asal Italia. Fermi ini salah satu ilmuwan hits pada masanya. Pada tahun 1938, Fermi dapat hadiah Nobel dalam bidang fisika, untuk identifikasinya terhadap unsur-unsur radioaktif baru.

Mengenal Reaktor Nuklir Pertama Buatan Manusia yang Jadi Cikal Bakal Bom Hiroshima-Nagasaki 81
Enrico Fermi, fisikawan sekaligus pemimpin tim reaktor nuklir pertama buatan manusia. (Foto: Nobel Foundation via Wikimedia Commons)

Bersama istrinya, Fermi pergi ke Swedia buat menerima hadiah Nobel. Tapi, Fermi nggak balik lagi ke Italia. Soalnya, istrinya adalah orang Yahudi, di mana pada saat itu warga Yahudi Jerman mengalami ancaman yang luar biasa di bawah rezim Nazi Jerman.

Dalam masa itu, Fermi dan para ilmuwan Eropa lainnya ngerasa kalau Jerman bakal bikin sesuatu yang bener-bener bisa ngancurin dunia. Soalnya, saat itu, ilmu pengendalian energi nuklir di berbagai dunia lagi berada di puncak-puncaknya. Fisikawan Jerman juga udah pada andal dalam ilmu membelah atom. Fermi dan temen-temen ilmuwannya menduga, Jerman bakal bikin bom nuklir buat balas dendam.

Mengetahui kondisi itu, Fermi dan para ilmuwan lain minta tolong kepada ilmuwan legend sedunia, Albert Einstein, yang saat itu udah hits banget. Einstein diminta buat nulis surat kepada Presiden Amerika Serikat saat itu, Franklin Delano Roosevelt. Einstein pun ngirim surat itu pada 11 Oktober 1939. Kenapa harus presiden Amerika Serikat sih? Karena saat itu, Amerika Serikat dianggap sebagai polisi dunia. Kalau lo mau tahu alasan kenapa Amerika Serikat dianggap polisi dunia, lo bisa baca di sini, ya.

Melalui surat tersebut, Einstein ngasih peringatan ke Roosevelt buat hati-hati sama Jerman, karena Jerman punya para ilmuwan yang ahli dalam membelah atom, yang bisa jadi cikal bakal nuklir. Kalau Jerman ngembangin penemuan itu, Jerman bisa jadi bakal bikin bom paling dahsyat yang pernah dibuat. Kelar deh dunia…

Dalam surat itu, para ilmuwan juga mendesak Roosevelt buat bikin program penelitian nuklir di Amerika. Tujuannya? Ya untuk bikin nuklir juga, dan ngelawan Jerman.

Roosevelt khawatir dong. Karena Amerika Serikat sejak awal udah bersikap hati-hati banget dalam mengamati Jerman, ditambah Roosevelt dapat surat dari Einstein, dia langsung bikin penelitian nuklir dan mendanainya. Kebetulan, saat itu, AS lagi maju-majunya dalam ilmu nuklir dan fisika. So, Roosevelt ingin cepat-cepat ngumpulin para fisikawan terhebat di dunia buat melaksanakan penelitian itu.

Baca juga: Biodata Charles de Gaulle, Kisah Presiden Prancis dalam Perang Dunia ke-2

Penyebab Dibuatnya Reaktor Nuklir Chicago Pile-1

Pada tanggal 21 Oktober 1939, Roosevelt membentuk Uranium Committee. Komite tersebut merupakan sekelompok ahli militer dan ilmuwan terkemuka yang tugasnya neliti seberapa dahsyatnya uranium sebagai senjata. Roosevelt juga mendanai tim-tim ilmuwan dari berbagai universitas di Amerika Serikat buat melaksanakan misinya itu.

Btw, lo masih inget Enrico Fermi yang gue ceritain tadi kan? Jadi, pada tahun yang sama, Fermi kebetulan pindah ke Amerika Serikat buat menyelamatkan diri. Setelah itu, para ilmuwan terkemuka di dunia juga ikut nyusul ke Amerika Serikat, seperti fisikawan asal Hongaria, Leo Szilard.

Nah, Fermi dan Szilard kemudian gabung ke dalam tim ilmuwan Columbia University. Di sana, mereka neliti pengayaan uranium dan reaksi berantai nuklir. Mereka udah kayak duo yang nggak bisa dipisahkan deh. Sampai-sampai, mereka juga bareng-bareng pindah ke University of Chicago buat mempelajari nuklir lebih dalam. Nah, Fermi dan Szilard juga termasuk sebagai ilmuwan yang didanai Roosevelt buat neliti nuklir. Baru neliti ya, belum bikin nuklir beneran.

Hingga akhirnya, Jepang nyerang Pearl Harbor pada 7 Desember 1941. Sebenarnya, Jepang sama Amerika Serikat emang udah perang sejak 1920-an, tapi serangan itu tetep aja nggak disangka-sangka.

Mengenal Reaktor Nuklir Pertama Buatan Manusia yang Jadi Cikal Bakal Bom Hiroshima-Nagasaki 82
Serangan di Pearl Harbor, 7 Desember 1941. (Foto: Library of Congress Prints & Photographs Division via Wikimedia Commons)

Sebel negaranya diserang mendadak, Roosevelt ngasih pernyataan kalau Amerika Serikat akhirnya ikut serta dalam Perang Dunia II. AS bersekutu dengan Inggris, Prancis, dan Rusia buat ngelawan Jerman dan Jepang. Amerika Serikat ngerasa, “Fix sih ini, udah nggak bisa dibiarin lagi!”

Dari peristiwa itu, Amerika Serikat bikin proyek rahasia bernama Manhattan Project pada tahun 1942. Tujuan proyek ini adalah untuk menindaklanjuti upaya penelitian nuklir yang udah dilakukan di berbagai universitas di Amerika Serikat. Amerika udah nggak sabar ingin ngalahin Jepang sama Jerman. Dari proyek inilah, senjata berbasis energi nuklir bener-bener bakal dibuat.

Manhattan Project akhirnya difokuskan di satu lokasi, yaitu Chicago. Ada beberapa alasan kenapa Chicago dipilih. Pertama, banyak fisikawan dan ahli kimia hits di dunia yang ada di sana. Kedua, lokasinya jauh dari pantai. Ketiga, University of Chicago punya ruang dan kompleks perumahan yang cocok buat jadi markas proyek tersebut. Tempat itu kemudian dinamai Metallurgical Laboratory.

Metallurgical Laboratory berada di bawah gardu pandang lapangan olahraga squash, Stagg Field. Kebetulan lapangan itu udah terbengkalai, nggak dipakai lagi. Apalagi, lokasinya terpencil. Jadi ya…nggak ketahuan kalau sebenarnya isi bangunan tersebut adalah para ilmuwan yang lagi ‘bergerilya’ bikin reaktor nuklir.

Mengenal Reaktor Nuklir Pertama Buatan Manusia yang Jadi Cikal Bakal Bom Hiroshima-Nagasaki 83
Tempat pembuatan reaktor nuklir berada di bawah lapangan squash di bawah Stagg Field di University of Chicago. (Foto: news.uchicago.edu)

Laboratorium itu dipimpin oleh Prof. Arthur Holly Compton, peraih Nobel dan dekan ilmu fisika di University of Chicago. Ratusan orang direkrut buat membantu penelitian, termasuk Fermi, Szilard, dan fisikawan lain bernama Eugene Wigner. Mereka jadi orang-orang super penting dan punya kontribusi besar di laboratorium.

Dan kemudian, beginilah pembuatan reaktor nuklir pertama buatan manusia…

Baca juga: Awal Mula Krisis Misil Kuba dan Berakhirnya, Hampir Mengancam Dunia!

Pembuatan Reaktor Nuklir Chicago Pile-1

Sebelum gue nyeritain pembuatan reaktor nuklir pertama di dunia alias Chicago Pile-1, gue mau ngasih tahu dulu, tentang apa itu reaktor nuklir.

So, reaktor nuklir merupakan tempat terjadinya reaksi fisi berantai nuklir.

“Apa pula tuh, reaksi berantai nuklir?”

Jadi, reaktor nuklir dirancang buat membelah atom, seperti uranium dan plutonium. Nah, gue ambil contoh uranium ya. Uranium secara alami membuang partikel yang disebut neutron. Cara kerjanya, uranium diatur dalam posisi yang tepat untuk mendorong neutron menabrak atom uranium lain. Atom uranium itu kemudian terbelah dan menghasilkan lebih banyak neutron lagi. Begitu seterusnya, sehingga disebut sebagai reaksi berantai. Ya…karena atomnya membelah secara berantai gitu.

Oke, gue mulai ya, cerita tentang pembuatan reaktor nuklirnya. Akhirnya, reaktor mulai dirakit pada akhir November 1942. Tim terdiri dari Enrico Fermi, Leo Szilard, Leona Woods, Herbert L. Anderson, Walter Zinn, Martin D. Whitaker, dan George Yah, dan puluhan ilmuwan lainnya. Fermi jadi ketua tim tersebut.

Mengenal Reaktor Nuklir Pertama Buatan Manusia yang Jadi Cikal Bakal Bom Hiroshima-Nagasaki 84
Tim Chicago Pile-1. (Foto: Wikimedia Commons)

Fermi dan tim langsung memulai langkah pertama buat bikin reaktor nuklir. Mereka nentuin bahan apa yang akan digunakan. Setelah diskusi, mereka mutusin buat bikin reaktor nuklir dari grafit murni. Kenapa harus grafit murni? Karena, untuk mencapai reaksi berantai yang diinginkan, diperlukan kemurnian dan suhu yang sangat tinggi. Grafit murni punya dua kriteria itu.

So, reaktor nuklir dibangun dari 45.000 balok grafit. Sekitar setengahnya, dibikin lubang yang diisi dengan uranium logam dan uranium oksida. Uraniumnya dibentuk kayak piringan kecil gitu.

For your information nih, satu balok grafit yang dipakai saat itu beratnya hampir 20 pounds, alias sekitar 9 kilogram! Kalau 9 kilogram dikali 45.000 balok grafit, total beratnya berapa coba, hayo?

Fermi dan tim bener-bener kerja keras bagai kuda. Mereka numpuk 45.000 grafit itu dan menyatukannya dalam bingkai kayu. Soal kerja, mereka bener-bener kerja dalam dua shift, masing-masing shift 12 jam. Ya sama aja kan, bikin reaktor nuklirnya 24 jam nonstop selama 15 hari? Bayangin, betapa bersusah payahnya para ilmuwan saat itu, demi bikin reaktor nuklir. Nggak ada waktu buat self healing lah.

Di tengah penumpukan balok-balok grafit itu, Fermi masih aja mikir. “Apa gue bikin reaktor nuklirnya berbentuk bola aja kali ya? Soalnya, bola jadi bentuk yang paling cocok buat nampung tekanan yang besar.”

Yaudah deh. Fermi dan tim nyoba bereksperimen. Mereka bikin tiga batang kendali yang terbuat dari kadmium. Batang kendali ini bisa menyerap neutron. So, mereka ngelubangin dikit pada tumpukan grafit, buat bikin lubang yang bisa dimasukin batang kendali.

Cara kerja mengendalikan batang kendali adalah sebagai berikut: Salah satu anggota tim Fermi mengontrol reaksi yang terjadi. Batang kendali ditarik pelan-pelan buat nentuin reaksi berantainya. Kalau mau memperlambat, ya ditariknya slow-slow aja. Kalau reaksi berantainya mau dihentikan, ya batang kendalinya nggak ditarik lagi. Berhasil tidaknya reaksi berantai bergantung pada instrumen pengukur neutron yang dilepasin batang kendali.

Dan…dimulailah. Anggota tim Fermi yang bernama George Leon Weil bertugas buat narik batang kendali. Dia perlahan-lahan narik batang tersebut dari lubang. Sementara itu, ilmuwan yang lain memantau reaksi yang terjadi ketika batang kendali itu ditarik melalui penghitung Geiger. Penghitung Geiger itu kayak alat buat ngedeteksi dan ngukur radiasi ionisasi. Jika itu berhasil, maka reaksi berantai nuklir berhasil dicapai.

Kalau gagal dan bisa menimbulkan bahaya, ada anggota lain yang stay di dekat wadah kadmium nitrida. Kadmium ini bisa melindungi para ilmuwan dari radiasi yang mungkin terjadi akibat gagalnya eksperimen.

Pengukuran dari percobaan tersebut bikin Fermi mikir kalau reaktor yang mau dibikin harus berbentuk bola kasar, dengan diameter sekitar 25 kaki (7,6 meter). Fermi kemudian minta timnya buat membongkar tumpukan grafit dan mulai membangun reaktor, yang mereka beri nama Chicago Pile-1.

Kenapa namanya Chicago Pile-1? Ya…karena pile artinya “tumpukan”, yang mewakili tumpukan grafit. Chicago menandakan tempat dibuatnya reaktor nuklir tersebut, yaitu di University of Chicago. Dan angka 1…karena Chicago Pile-1 menjadi reaktor nuklir pertama mandiri di dunia yang dibuat oleh manusia.

Mengenal Reaktor Nuklir Pertama Buatan Manusia yang Jadi Cikal Bakal Bom Hiroshima-Nagasaki 85
Reaktor nuklir Chicago Pile-1. (Foto: Tangkap layar YouTube Argonne National Laboratory)

So, tim Fermi ngebongkar lagi tumpukan grafit yang udah disusun dan nambahin tumpukan lagi. Eksperimen yang sama kemudian dilakukan lagi. Weil narik batang kendali, ilmuwan lain memantau reaksinya di penghitung Geiger. Eksperimen itu dilakukan terus berulang kali.

Ternyata, data dari eksperimen itu bikin Fermi menyimpulkan bahwa rencana awalnya salah. Reaktor nuklir nggak perlu dibangun dengan bentuk dan ketinggian yang udah direncanain sebelumnya.

Jadinya, tim Fermi bikin plan B. Mereka nggak jadi bikin reaktor berbentuk bola, tapi ngikut bentuk tumpukan grafit yang persegi panjang. Tumpukan itu kemudian ditambah terus. Sampai lapisan tumpukan ke-57, Fermi minta timnya buat berhenti membangun konstruksi reaktor. Saat itu merupakan hari ke-15 sejak mereka mulai membangun reaktor, tepatnya pada 1 Desember 1942. Konstruksi reaktor berhenti pada lebar 25 kaki (7,6 meter) dan tinggi 20 kaki (6 meter).

Keesokan harinya, di pagi yang dingin pada 2 Desember 1942, Fermi bangun. Dia sama Leona Libby ngecek kondisi Chicago Pile-1. Fermi menyatakan bahwa eksperimen sebenarnya akan dimulai hari itu juga. Fermi minta 49 ilmuwan yang menjadi anggota tim berkumpul di balkon Stagg Field untuk melakukan uji kekritisan. Apa tuh uji kekritisan?

Jadi, kekritisan itu adalah kondisi operasi normalnya sebuah reaktor. Sebuah reaktor mencapai kekritisan ketika setiap peristiwa fisi melepaskan jumlah neutron yang cukup untuk mempertahankan serangkaian reaksi yang sedang berlangsung.

So, mereka semua menyaksikan eksperimen yang monumental tersebut. Dan mulailah momen itu…

Pukul 09.45, Fermi ngarahin anggota timnya yang bernama Zinn buat perlahan-lahan menggerakkan batang kendali. Saat itu juga, penghitung Geiger langsung berbunyi, menandakan produksi neutron yang sedang terjadi. Hal itu nunjukkin kalau reaksi yang dituju akan berhasil.

Mengenal Reaktor Nuklir Pertama Buatan Manusia yang Jadi Cikal Bakal Bom Hiroshima-Nagasaki 86
Penghitung Geiger berbunyi ketika produksi neutron sedang terjadi.  (Foto: Tangkap layar YouTube Argonne National Laboratory)

Nggak lama setelah pukul 10.00, Fermi udah yakin bahwa momen yang dinantinya akan segera tiba. Zinn, yang bertanggung jawab buat handle batang kendali, diminta buat narik batang sepenuhnya. Sekali lagi, penghitung Geiger berbunyi.

Fermi kemudian nyuruh George Weil, yang menjaga batang kendali terakhir, buat menariknya sepanjang setengah batang. Batang itu ditandai dengan hati-hati agar pengukurannya tepat. Penghitung Geiger semakin bekerja cepat. Fermi minta Weil buat narik batang lagi. Fermi mulai itung-itungan buat memperkirakan berapa lama tingkat kekritisan akan dicapai. Tiap batang kendali ditarik, Fermi ngitung. Gitu terus si dia.

Pada pukul 11.35, sebuah suara yang keras bikin para ilmuwan yang menyaksikan jadi kaget. Reaktivitas berhenti total, error lah istilahnya. Tapi, Fermi nggak putus asa. Dia ngerasa perlu rehat dulu buat bisa mecahin masalah itu. So, dia minta timnya buat rehat sejenak dan ngajak makan siang. Ya…kayak kita-kita ya. Kalau belum makan, nggak bisa fokus mikir. Pas makan siang pun, Fermi nggak mau bahas apa pun tentang sistem yang eror tadi, biar anggota timnya nggak pada overthinking.

Pukul 14.30, saatnya kembali ke realita. Percobaan dilanjutkan. Weil kembali menarik batang kendali secara bertahap sesuai instruksi Fermi. Ilmuwan lain memantau reaksi pada penghitung Geiger. Intensitas neutron meningkat, penghitung Geiger kembali berbunyi dan kecepatan yang ditunjukkan juga terus meningkat. Fermi mulai serius itung-itungan lagi pakai penggarisnya.

Mengenal Reaktor Nuklir Pertama Buatan Manusia yang Jadi Cikal Bakal Bom Hiroshima-Nagasaki 87
Weil mengeluarkan batang kendali, dan Fermi mengukurnya menggunakan penggaris.  (Foto: Tangkap layar YouTube Argonne National Laboratory)

Pada pukul 15.53, tim Fermi mencatat bahwa kekritisan telah dicapai. Reaksi berantai nuklir mandiri telah dicapai untuk pertama kalinya. Proses itu membutuhkan waktu 28 menit. Fermi langsung ngumumin, “Done, guys!” Langsung deh, seisi ruangan pada tepuk tangan. Dream comes true!

Eksperimen berhasil. Chicago Pile-1 jadi reaktor nuklir pertama buatan manusia yang kritis. Chicago Pile-1 mampu mempertahankan reaksi nuklir yang terkendali dan mandiri, dengan menghasilkan daya setengah watt.

“Kita semua tahu bahwa dengan munculnya reaksi berantai, dunia tidak akan pernah sama lagi.”

Samuel K. Allison, fisikawan University of Chicago

Bagaimana Chicago Pile-1 Bisa Jadi Cikal Bakal Bom Hiroshima-Nagasaki?

2,5 bulan setelah percobaan pertama Chicago Pile-1 dilakukan, pada awal tahun 1943, CP-1 dibongkar dan dipindahkan ke lokasi yang lebih jarang penduduk. CP-1 dipindah ke Argonne Forest, di luar Chicago.

Metallurgical Laboratory mengalami penyesuaian, baik dalam susunan para ilmuwan maupun peralatannya. Kali ini, tim dari Manhattan Project diarahin buat bikin bom atom. Dalam membuat bom atom, mereka perlu bikin reaktor yang lebih banyak dan lebih besar. Tujuannya, buat bikin plutonium dan uranium yang tepat sebagai bahan bom atom.

So, mereka langsung gercep buat bikin reaktor yang lebih besar di beberapa wilayah, seperti di Hanford, Washington, dan Oak Ridge, Tennessee. Markas utama kemudian pindah ke Los Alamos, New Mexico. Di situlah mereka merakit dan menguji bom atom.

Pada Juli 1945, Jenderal Leslie Groves yang jadi pemimpin Manhattan Project saat itu, ngasih komando. Dia minta buat ngadain percobaan peledakan bom nuklir untuk pertama kalinya dalam sejarah manusia. Dilakukanlah percobaan tersebut pada 16 Juli 1945. Bom yang dinamai Trinity itu dijatuhkan di Alamogordo, New Mexico, Amerika Serikat.

Saat itu, Jerman kebetulan udah resmi kalah pada Perang Dunia II. Amerika Serikat kemudian fokus buat melawan Jepang. Perang makin panas-panasnya tuh. Presiden Amerika Serikat saat itu, Harry S. Truman, dikasih peringatan sama para penasihatnya buat segera ambil tindakan. Truman disarankan buat nyerang Jepang pakai senjata baru yang bisa mengakhiri perang dengan cepat. So, bom atom menjadi pilihannya.

Pada tanggal 6 Agustus 1945, pukul 08.15 waktu setempat, pesawat pengebom bernama Enola Gay menjatuhkan bom atom jenis plutonium seberat lima ton di kota Hiroshima, Jepang. Ledakan bom bernama Little Boy itu setara dengan kekuatan 15.000 ton TNT.

Pagi-pagi, yang lagi sekolah, berangkat kerja, tiba-tiba harus ngelihat kotanya hancur mengenaskan, atau bahkan jadi korban dari Little Boy. Bangunan pada hangus, hancur, korban bergelimpangan dengan kondisi yang bikin nggak tega. Setidaknya, 140.000 orang tewas akibat bom Hiroshima, termasuk 2.000 murid dan 200 guru yang pagi itu baru aja mulai sekolah.

Bayangin, anak-anak lagi seger-segernya memulai hari, semangat menimba ilmu kayak lo. Ternyata, itu adalah hari terakhir mereka sekolah.

Tapi, bom Hiroshima nggak bikin Jepang nyerah gitu aja. Amerika Serikat rasanya kezel kan…So, AS bikin rencana baru.

Tiga hari kemudian, pada 9 September 1945, AS kembali menjatuhkan bom atom jenis plutonium di Nagasaki, yang diberi nama Fat Man. Kekuatan Fat Man lebih besar dibandingkan Little Boy. Beratnya hampir 10.000 pon dan dibuat untuk menghasilkan ledakan 22 kiloton! Akibatnya, 40.000 orang tewas, baik karena ledakan langsung maupun efek samping radiasi jangka panjang.

Mengenal Reaktor Nuklir Pertama Buatan Manusia yang Jadi Cikal Bakal Bom Hiroshima-Nagasaki 88
Bom Hiroshima (kiri) dan Nagasaki (kanan). (Foto: George R. Caron via Wikimedia Commons)

Akhirnya, karena ngerasa enough sama apa yang terjadi di negaranya, Kaisar Jepang Hirohito ngumumin kalau Jepang menyerah tanpa syarat pada Perang Dunia II. Pernyataan itu dia sampaikan dalam sebuah pidato yang disiarin di radio pada 15 Agustus 1945. Kaisar Hirohito nyebut aksi bom Nagasaki itu sebagai “bom baru dan paling kejam”.

Implikasi Reaktor Nuklir Chicago Pile-1 di Kehidupan Sekarang

Meskipun eksperimen Chicago Pile-1 berumur pendek, reaktor nuklir pertama di dunia itu punya dampak yang besar bagi dunia setelahnya. Beberapa implikasi dari kehadiran Chicago Pile-1 antara lain:

1. Munculnya senjata nuklir

Pada tahun-tahun setelah Manhattan Project, Amerika Serikat dan Uni Soviet menghabiskan miliaran dolar buat bikin ribuan bom nuklir. Puncaknya, pada tahun 1986, diperkirakan ada sekitar 70.000 senjata atom di enam negara di seluruh dunia.

Sekitar 500 bom diledakkan di atas tanah untuk pengujian, sebelum dipindahkan ke bawah tanah berdasarkan perjanjian pada tahun 1963. Adanya senjata nuklir sangat mempengaruhi politik dan aliansi global. Diperkirakan, pada tahun 2020, masih ada sekitar 13.000 senjata nuklir di dunia. Menurut lo, di negara mana aja senjata nuklir berada?

2. Munculnya energi nuklir

Selain digunakan buat bikin senjata nuklir, reaktor nuklir juga digunakan buat menghasilkan listrik. So, pemerintah Amerika Serikat ngembangin reaktor nuklir sebagai sumber energi listrik.

Sebuah reaktor baru pun dibangun oleh Argonne National Laboratory. Pada 20 Desember 1951, untuk pertama kalinya di dunia, reaktor tersebut bisa menghasilkan listrik dengan menyalakan empat bola lampu yang berdaya 150 watt.

Saat ini, sekitar 20 persen listrik di Amerika Serikat bersumber dari reaktor nuklir, dan 10 persen listrik di dunia diperoleh dari reaktor nuklir.

3. Pendirian Bulletin of the Atomic Scientists dan Pembuatan Jam Kiamat

Sebenarnya, nggak semua ilmuwan di staf Metallurgical Laboratory yang terlibat dalam Proyek Manhattan setuju kalau bom digunakan untuk kepentingan manusia. Apalagi, Amerika Serikat menjatuhkan bom Hiroshima dan Nagasaki di Jepang. So, mereka yang nggak setuju kemudian bikin Bulletin of the Atomic Scientists pada 10 Desember 1945. Apaan tuh?

Bulletin of the Atomic Scientists merupakan organisasi nonprofit yang didirikan oleh para ilmuwan yang nggak setuju sama penggunaan bom untuk kehidupan manusia. Tujuannya, ya ngasih alarm buat manusia di seluruh dunia kalau ancaman bernama ‘bom’ bagi kehidupan manusia itu benar-benar nyata adanya, dan bisa menciptakan ‘kiamat’. Simpelnya, pembuatan bom menjadi sumber bencana buatan manusia.

Selain mengkampanyekan bahaya nuklir, organisasi ini juga ngasih warning terhadap perubahan iklim dan kemajuan teknologi yang mengancam manusia ke depannya. Bulletin of the Atomic Scientists kemudian bikin Doomsday Clock atau Jam Kiamat pada tahun 1947. Kedengarannya kok ngeri ya?

Santai, ini nggak bener-bener jam yang nentuin kapan kiamat kok. Jam Kiamat ini juga bentuknya nggak kayak jam pada umumnya. Itu cuma sebagai simbolis aja, yang mewakili kondisi dunia yang udah nggak baik-baik aja.

Mengenal Reaktor Nuklir Pertama Buatan Manusia yang Jadi Cikal Bakal Bom Hiroshima-Nagasaki 89

Seperti yang lo lihat di atas, semakin dekat jarum jam ke tengah malam, maka kehidupan manusia dianggap semakin dekat ke dalam ambang kehancuran. Karena apa? Ya…karena ulah manusia sendiri. Seperti yang gue sebutin tadi, karena bahaya nuklir, perubahan iklim, dan kemajuan teknologi yang mengancam kehidupan manusia.

Awalnya, jam ini ditetapkan 77 menit mendekati midnight. Pada tahun 2020, Jam Kiamat berada pada 100 detik mendekati midnight.Jadi, Jam Kiamat ini jadi reminder dari para ilmuwan Bulletin of the Atomic Scientists kepada seluruh manusia di muka bumi. Kita diajak buat mengendalikan ancaman yang kemungkinan datang, sebelum semuanya terlambat.

4. Penggunaan di Bidang Kimia dan Biologi

Munculnya reaktor nuklir membantu para peneliti buat memahami kimia dan biologi lebih dalam. Berkat adanya reaktor nuklir, para ilmuwan bisa menciptakan jenis bahan baru dan obat buat penyakit manusia.

Secara spesifik, reaktor nuklir kan bisa menghasilkan isotop radioaktif. Nah, dalam penggunaannya di bidang biologi, para ilmuwan menggunakan isotop radioaktif untuk neliti metabolisme, pergerakan nutrisi dalam sebuah ekosistem, bagaimana sel membuat DNA, dan masih banyak lagi.

Selain itu, reaktor juga menghasilkan neutron. So, dalam bidang kimia, para ilmuwan menggunakan reaktor nuklir buat teknik pencitraan untuk melihat elektron pada skala terkecil.

5. Ilmu Kedokteran

Selain applicable di bidang biologi dan kimia, peneliti juga nemuin manfaat reaktor nuklir dalam ilmu kedokteran. Pada awal 1950-an, Atomic Energy Commission mendanai Argonne Cancer Research Hospital (yang sekarang jadi Franklin McLean Institute di University of Chicago).

Kenapa rumah sakit itu didanai? Soalnya, Argonne Cancer Research Hospital jadi rumah sakit pertama yang berhasil menggunakan radiasi dari nuklir dalam pengobatan kanker. Metode itu kemudian dicontoh di berbagai rumah sakit di Amerika Serikat, yang menyebar di seluruh dunia, sampai sekarang.

Semenjak saat itu, inovasi radiologi kemudian digunakan dalam mendiagnosis dan mengobati penyakit. Isotop teknesium-99 digunakan dalam kedokteran untuk mendeteksi penyakit dan mempelajari fungsi organ.

Selain itu, energi nuklir juga berperan penting dalam bidang kedokteran modern, seperti penggunaan sinar-X, sterilisasi peralatan, dan pemantauan penyerapan nutrisi.

6. Pertanian

Radiasi digunakan untuk mencegah pembusukan makanan dan untuk menginduksi mutasi yang bisa menghasilkan tanaman yang lebih kuat dan produktif. Radiasi juga digunakan untuk mengendalikan hama dan membasmi serangga.

7. Air

Isotop nuklir berguna banget buat mendeteksi kualitas dan ketersediaan sumber air, baik di atas maupun di bawah tanah. Teknik semacam itu membantu negara-negara mengidentifikasi, mengelola, dan melestarikan sumber daya alam yang penting dan semakin berkurang seperti saat ini.

8. Rumah tangga

Penggunaan teknologi nuklir dalam rumah tangga ada pada detektor asap. Detektor tersebut menggunakan radiasi untuk mendeteksi keberadaan asap di udara. Radiasi juga digunakan untuk membuat panci anti lengket, jam tangan, serta jam yang bisa glowing in the dark.

9. Penerapan dalam Dunia Sains

Chicago Pile-1 dan Manhattan Project menandai awal dari perubahan besar dalam dunia sains. Setelah Perang Dunia II berakhir, pendanaan untuk penelitian dan pengembangan ilmiah di Amerika Serikat semakin gencar dilakukan, terutama dari pemerintah. Teknologi nuklir juga digunakan dalam eksplorasi ruang angkasa, yang mendukung beberapa misi seperti Voyager, New Horizons ke Pluto, penjelajah Mars, Large Hadron Collider, LIGO, dan NASA.

Di Mana Reaktor Nuklir Pertama Sekarang?

Seperti yang udah gue sebut tadi, nggak lama setelah percobaan Chicago Pile-1 selesai, reaktor nuklir tersebut dibongkar. Reaktor kemudian dipindah ke barat kota Chicago. Lapangan squash yang jadi markas percobaan Chicago Pile-1 juga udah dihancurin dan diganti dengan dibangunnya Joseph E. Regenstein Library dan Joe and Rika Mansueto Library di University of Chicago.

Sebelum dipindah, tentunya tempat itu dibersihin dulu, dicek apakah masih ada jejak-jejak radioaktivitas nggak di situ. Setelah diuji secara luas, tempat tersebut fix nggak ada jejak radioaktif yang tersisa.

Untuk mengapresiasi pencapaian luar biasa yang dilakukan Fermi dan tim ilmuwan lainnya dalam pembuatan reaktor nuklir pertama di dunia, seniman terkenal bernama Henry Moore bikin patung perunggu yang disebut “Nuclear Energy”. Patung itu dibuat selama tahun 1963-1967. Hingga akhirnya, “Nuclear Energy” diresmikan pada tanggal 2 Desember 1967, tepat 25 tahun setelah percobaan reaktor nuklir pertama di dunia dilakukan.

Mengenal Reaktor Nuklir Pertama Buatan Manusia yang Jadi Cikal Bakal Bom Hiroshima-Nagasaki 90
“Nuclear Energy”, patung yang dibuat oleh Henry Moore sebagai penghormatan untuk Enrico Fermi dan tim pembuat Chicago Pile-1. (Foto: Wikimedia Commons)

“Nuclear Energy” memiliki tinggi 144 inci (365,8 cm). Bentuknya merupakan kombinasi dari tengkorak manusia, awan jamur, dan katedral. Patung tersebut terletak di sisi timur Ellis Avenue, antara 56th dan 57th street, tepatnya di utara kubah kaca Joe and Rika Mansueto Library. Kalau suatu saat lo jalan-jalan ke Amerika Serikat (amin banget!), lo bisa main ke sini buat mengenang jasa Fermi dan timnya dalam teknologi nuklir.

Penutup

Finally, lo udah kenalan sama reaktor nuklir pertama buatan manusia, yaitu Chicago Pile-1, dan tahu gimana sejarahnya. Gimana Chicago Pile-1 dibuat, cara kerjanya, hingga akhirnya resmi menjadi reaktor nuklir pertama buatan manusia, udah gue jabarin. Semenjak reaktor nuklir itu dibuat, banyak banget dampak yang diberikan di berbagai bidang. Apakah lo jadi tertarik belajar tentang nuklir? Kalau iya, lo bisa belajar singkat dan mudah tentang nuklir di video materi Zenius ya. Sampai ketemu lagi di artikel lainnya. See ya!

Referensi

http://www.batan.go.id/index.php/id/infonuklir/reaktor-infonuklir/814reaktor-dan-klasifikasinya

https://www.history.com/topics/world-war-ii/bombing-of-hiroshima-and-nagasaki

https://mag.uchicago.edu/science-medicine/manhattans-critical-moment

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK215133/

https://news.uchicago.edu/explainer/first-nuclear-reactor-explained

https://thebulletin.org/about-us/

https://time.com/5043967/first-nuclear-chain-reaction/

https://www.wikiwand.com/id/Chicago_Pile-1

Baca Juga Artikel Lainnya

Leonid Brezhnev, Pemimpin Uni Soviet yang Mengirim Pasukannya ke Afghanistan

Mikhail Gorbachev: Pemimpin Terakhir Uni Soviet Sekaligus Bintang Iklan Pizza Hut

Vasili Arkhipov: Sang Penyelamat Dunia yang Terlupakan

Bagikan Artikel Ini!