Mengapa Ilmuwan Manhattan Project Merancang 2 Jenis Bom yakni Fat Man dan Little Boy?

WASHINGTON - Selama Perang Dunia II, para ilmuwan sangat menyadari potensi penggunaan fisi nuklir untuk membuat senjata.

Di tengah kekhawatiran bahwa Jerman sedang bekerja untuk membuat bom, J. Robert Oppenheimer ditunjuk sebagai direktur Laboratorium Nasional Los Alamos di New Mexico - bagian dari Proyek Manhattan atau Manhattan Project merupakan misi rahasia Amerika Serikat yang ditugaskan untuk membangun bom atom.



Proyek Manhattan membutuhkan waktu sekitar tiga tahun untuk menyelesaikan misinya — mempekerjakan lebih dari 130.000 orang pada puncaknya dan menelan biaya USD2,2 miliar pada akhir perang, yaitu sekitar USD38 miliar pada tahun 2023 jika disesuaikan dengan inflasi.

Para ilmuwan merancang dan menyelesaikan dua jenis bom atom yang berbeda karena mereka tidak yakin metode mana yang akan berhasil. Satu ditenagai oleh uranium, dan yang lainnya ditenagai oleh plutonium.

Uranium memiliki sejumlah isotop yang berbeda — atau unsur kimia yang sama dengan jumlah neutron yang berbeda. Uranium alami sebagian besar terdiri dari isotop U-238 dan mengandung sejumlah kecil isotop U-235. Tapi bom atom membutuhkan konsentrasi tinggi dari U-235 karena itu bentuk yang mudah mengalami fisi.

Sebuah laboratorium di Oak Ridge, Tennessee, menciptakan uranium yang "diperkaya" ini yang mengandung U-235 konsentrasi tinggi untuk digunakan sebagai bahan bakar bom - dijuluki "The Little Boy" - yang dijatuhkan di atas Hiroshima.

The Little Boy menampilkan metode peledakan senjata. Bom itu berisi dua inti uranium yang terpisah dan menggunakan bahan peledak konvensional untuk menembakkan satu inti ke inti lainnya. Ketika dua inti uranium saling bertabrakan, massa kritis tercapai, menyebabkan ledakan atom.

Sementara uranium ditambang dan diperkaya untuk digunakan dalam bom, plutonium harus dibuat dari awal.



Plutonium diproduksi dengan membombardir U-238 dengan neutron. Atom U-238 menyerap neutron, yang memicu serangkaian perubahan nuklir yang mengubahnya menjadi plutonium.

Reaktor nuklir di Hanford, Washington, menghasilkan plutonium dan mengirimkannya ke Los Alamos untuk perakitan bom "Fat Man" yang dijatuhkan AS di atas Nagasaki.

Fat Man adalah bom tipe ledakan yang menampilkan inti plutonium yang dikelilingi oleh bahan peledak. Saat diledakkan, kekuatan bahan peledak menghancurkan plutonium bersama-sama hingga menjadi cukup padat untuk mencapai massa kritis.

Karena para ilmuwan yang bekerja di Proyek Manhattan tidak yakin apakah metode ledakan bom plutonium akan berhasil, mereka memutuskan untuk mengujinya sebelum digunakan dalam perang.

Jadi, pada 16 Juli 1945, pukul 05.29, di gurun New Mexico di tenggara Socorro, uji coba Trinity meledakkan bom plutonium yang disebut "Gadget"—bom nuklir pertama di dunia—dan memulai era atom.

Dengan penggambaran ledakan bom atom pertama, "Oppenheimer" menyoroti kekuatan destruktif yang sangat besar dari senjata nuklir awal ini.

Pada dasarnya, bom atom bekerja dengan membelah atom melalui fisi nuklir. Ini disebut "membelah" karena, pada dasarnya, Anda mengambil satu atom dan membaginya, atau membelahnya menjadi dua. Pusat atom terdiri dari partikel-partikel kecil yang disebut proton dan neutron.

Fisi, yang ditemukan pada tahun 1938, terjadi ketika sebuah neutron mengenai inti atom. Itu terbelah, menghasilkan dua elemen yang lebih ringan dan, yang lebih penting, beberapa neutron dan energi - keduanya merupakan kunci senjata atom.

Tak lama setelah para ilmuwan pertama kali menemukan bahwa mereka telah membelah atom, komunitas fisika kuantum — termasuk Albert Einstein dan Oppenheimer sendiri — menemukan bahwa itu dapat digunakan untuk menghasilkan bom yang sangat besar.

"Jika fisi dimulai dengan jumlah minimum tertentu – dikenal sebagai massa kritis – bahan radioaktif seperti uranium dan plutonium, itu menyebabkan reaksi berantai," Zaijing Sun, fisikawan nuklir di University of Nevada, Las Vegas, mengatakan kepada Insider.

Dalam reaksi berantai nuklir, setiap neutron yang dilepaskan oleh fisi terus membelah atom lain, menghasilkan lebih banyak neutron yang membelah lebih banyak atom dengan kecepatan lebih cepat. "Semakin banyak atom yang terbelah, energi ekstra yang tersisa membangun dan membangun – hampir secara instan menghasilkan daya ledak bom atom," kata Sun.

Belakangan, para ilmuwan mengembangkan senjata yang lebih kuat. Disebut bom hidrogen, ia menggunakan fisi nuklir dan fusi nuklir — pengikatan atom — untuk menghasilkan senjata 1.000 kali lebih kuat daripada bom atom yang dijatuhkan di Hiroshima pada tahun 1945.