ARTOPHYCS 3 (Juara 2): Senjata Nuklir

 

Sumber: Google

Nuklir adalah sebuah senjata pemusnah massal yang terjadi karena adanya reaksi nuklir dan mempunyai daya ledak yang sangat tinggi. Senjata nuklir mampu menghancurkan sebuah kota atau bahkan sebuah daerah dari satu negara, tergantung dari jenis dan kekuatan senjata tersebut. Senjata Nuklir berkembang seiring perkembangan teknologi yang memungkinkan jangkauan semakin jauh dengan didukung alat-alat peluncur yang semakin canggih. Beberapa negara selain Amerika Serikat dan Rusia sebagai negara adidaya dan representasi dua poros yang saling berlawanan saat ini juga sudah mulai memiliki senjata nuklirnya sendiri, seperti China dan Korea Utara. Bom nuklir pertama yang digunakan langsung dalam perang tentunya dua bom atom yang dijatuhkan AS di kota Hiroshima dan Nagasaki di Jepang pada tahun 1945. Efeknya langsung mengakibatkan puluhan ribu orang tewas.

Hulu ledak nuklir juga terdapat dan berada di sekitar Indonesia dan Asia Tenggara. Meskipun begitu, wilayah Asia Tenggara dan beberapa wilayah lain masuk ke dalam kategori bebas senjata nuklir sesuai dengan perjanjian-perjanjian yang melarang negara-negara pada kawasan tersebut untuk diserang langsung dengan senjata nuklir. Kawasan Eropa sendiri tidak masuk dalam kawasan bebas senjata nuklir, mengingat beberapa hulu ledak nuklir tersedia di beberapa negara walaupun bukan milik negara yang bersangkutan.

Sejarah nuklir, kejadian  pada  kehidupan  sehari-hari,  fenomena  alam,  jarang  sekali  berkaitan dengan  reaksi  nuklir.  Hampir  semuanya  melibatkan gravitasi dan elektromagnetisme. Keduanya  adalah  bagian  dari  empat gaya  dasar dari  alam,  dan  bukanlah  yang  terkuat. Namun  dua  lainnya, gaya  nuklir  lemah dan gaya  nuklir  kuat adalah  gaya  yang  bekerja pada range yang  pendek  dan  tidak  bekerja  di  luar  inti  atom. Inti  atom  terdiri  dari muatan positif yang sesungguhnya akan saling menjauhi jika tidak ada suatu gaya yang menahannya. Henri Becquerel pada  tahun  1896  meneliti  fenomena fosforesensi pada garam uranium ketika ia menemukan sesuatu yang  akhirnya disebut dengan radioaktivitas.

Pierre  Curie,  dan Marie  Curie mulai  meneliti  fenomena  ini. Dalam prosesnya, mereka  mengisolasi unsur radium yang sangat radioaktif. Mereka menemukan bahwa material radioaktif  memproduksi  gelombang  yang  intens,  yang mereka  namai  dengan  alfa,  beta,  dan  gamma.  Beberapa  jenis  radiasi  yang  mereka temukan  mampu  menembus  berbagai  material  dan  semuanya  dapat  menyebabkan kerusakan.  Seluruh  peneliti  radioaktivitas  pada  masa  itu  menderita luka  bakar  akibat radiasi,  yang  mirip  dengan luka  bakar  akibat  sinar  matahari,  dan  hanya  sedikit  yang memikirkan  hal  itu.  Fenomena  baru  mengenai  radioaktivitas  diketahui  sejak  adanya paten di  dunia  kedokteran  yang  melibatkan  radioaktivitas.  Secara  perlahan,  diketahui bahwa  radiasi  yang  diproduksi  oleh  peluruhan  radioaktif  adalah  radiasi  terionisasi. Banyak peneliti radioaktif di masa lalu mati karena kanker sebagai hasil dari pemaparan mereka  terhadap  radioaktif.  Paten  kedokteran  mengenai  radioaktif  kebanyakan  telah terhapus,  namun  aplikasi  lain  yang  melibatkan  material  radioaktif  masih  ada,  seperti penggunaan garam radium untuk membuat benda-benda yang berkilau. Sejak atom menjadi  lebih  dipahami,  sifat  radioaktifitas  menjadi  lebih  jelas. Beberapa  inti  atom  yang  berukuran  besar  cenderung  tidak  stabil,  sehingga peluruhan terjadi  hingga  selang  waktu  tertentu  sebelum  mencapai  kestabilan.

Tiga  bentuk  radiasi yang ditemukan oleh Becquerel dan Curie telah dipahami, peluruhan alfa terjadi  ketika  inti  atom  melepaskan partikel  alfa,  yaitu  dua proton dan  dua neutron, setara  dengan  inti  atom helium, peluruhan  beta terjadi  ketika  pelepasan partikel beta, yaitu elektron berenergi tinggi, peluruhan gamma melepaskan sinar gamma, yang tidak sama  dengan  radiasi  alfa  dan  beta,  namun  merupakan radiasi elektromagnetik pada frekuensi dan energi yang  sangat  tinggi. Dari ketiga  jenis radiasi yang terjadi secara alami, radiasi sinar gamma adalah yang paling berbahaya dan sulit ditahan. Pada radiasi nuklir alami, hasil sampingannya sangat kecil dibandingkan dengan inti dimana  mereka dihasilkan.

Fisi nuklir adalah proses pembelahan  inti  menjadi bagian-bagian yang hampir setara, dan  melepaskan energi dan neutron dalam prosesnya.  Jika  neutron  ini  ditangkap  oleh  inti  lainnya  yang  tidak stabil inti tersebut akan membelah juga, memicu reaksi berantai.  Jika  jumlah  rata-rata  neutron  yang dilepaskan  per  inti  atom  yang  melakukan  fisi  ke  inti  atom  lain  disimbolkan  dengan K, maka nilai K yang  lebih  besar  dari  1  menunjukkan  bahwa  reaksi  fisi  melepaskan  lebih banyak neutron dari pada jumlah yang diserap, sehingga dapat dikatakan bahwa reaksi ini dapat berdirI  sendiri. Massa minimum dari suatu material fisi yang mampu melakukan reaksi fisi berantai yang dapat berdiri sendiri dinamakan massa kritis. Ketika neutron ditangkap oleh inti atom yang  cocok,  fisi  akan  terjadi  dengan  segera,  atau  inti atom  akan  berada  dalam  kondisi  yang  tidak  stabil  dalam  waktu  yang  singkat.  Ketika ditemukan pada masa Perang Dunia II, hal ini memicu beberapa negara untuk memulai program  penelitian  mengenai  kemungkinan  membuat  bom  atom,  sebuah  senjata  yang menggunakan  reaksi  fisi  untuk  menghasilkan  energi  yang  sangat  besar,  jauh  melebihi peledak kimiawi.

Proyek Manhattan, dijalankan oleh Amerika Serikat dengan bantuan Inggris dan Kanada,  mengembangkan  senjata  fisi  bertingkat  yang  digunakan untuk  melawan Jepang pada  tahun  1945.  Selama  proyek  tersebut, reaktor  fisi pertama dikembangkan,  meski  awalnya  digunakan  hanya  untuk  pembuatan  senjata  dan  bukan untuk  menghasilkan  listrik  untuk  masyarakat.  Namun,  jika  neutron  yang  digunakan dalam  reaksi  fisi  dapat  dihambat,  misalnya dengan penyerap  neutron,  dan  neutron tersebut masih menjadikan massa material nuklir berstatus kritis, maka reaksi fisi dapat dikendalikan. Hal inilah yang membuat reaktor nuklir dibangun. Neutron yang bergerak cepat  tidak  boleh  menabrak  inti  atom,  mereka  harus diperlambat,  umumnya  dengan menabrakkan  neutron  dengan  inti  dari pengendali  neutron sebelum  akhirnya  mereka bisa  dengan  mudah  ditangkap.  Saat  ini,  metode  seperti  ini  umum  digunakan  untuk menghasilkan listrik. Jika  inti  atom  bertabrakan,  dapat  terjadi fusi  nuklir.  Proses  ini  akan  melepas atau menyerap energi. Ketika inti atom hasil tabrakan lebih ringan dari besi, maka pada umumnya fusi nuklir melepaskan energi. Ketika inti atom hasil tabrakan lebih berat dari besi,  maka  pada  umumnya  fusi  nuklir menyerap  energi.  Proses  fusi  yang  paling  sering terjadi  adalah  pada bintang, yang mendapatkan energi dari fusi hidrogen dan menghasilkan helium.  Bintang-bintang  juga  membentuk  unsur  ringan  seperti lithium dan kalsium melalui stellar nucleosynthesis. Sama  halnya  dengan  pembentukan  unsur yang  lebih  berat dan  unsur  yang  lebih  berat  dari nikel hingga uranium,  akibat supernova nucleosynthesis, proses-R.  Tentu  saja,  proses  alami  dari astrofisika ini  bukanlah  contoh  dari  teknologi  nuklir.  Karena  daya  dorong  energi  yang tinggi dari inti atom, fusi sulit untuk dilakukan dalam keadaan terkendali.

Sumber: 

https://www.kompas.id/baca/internasional/2023/04/03/senjata-nuklir-yang-mengancam-sewaktu-waktu

https://p2k.unkris.ac.id/id1/1-3065-2962/Bom-Atom_25981_p2k-unkris.html

Penulis: 

Nama: Apri Yendi

NIM: H1021201023