Fisika Dibalik Kemerdekaan Indonesia

17 Agustus, tepat 75 tahun yang lalu merupakan peringatan kemerdekaan Indonesia. Hari yang dinanti-nantikan pendahulu kita setelah berabad-abad lamanya. Proklamasi kemerdekaan Indonesia Jumat, 17 Agustus 1945, sebelum peristiwa yang sangat bersejarah ini, terdapat dua peristiwa penting dunia yaitu serangan bom atom di kota Hirosima dan Nagasaki Jepang oleh Amerika Serikat.

Salah satu yang berperan penting dalam lahirnya bangsa Indonesia adalah fisika. Bom atom yang digunakan di Hiroshima dan Nagasaki adalah senjata fisi. Bom atom, senjata dengan daya ledak yang besar yang dihasilkan dari pelepasan energi secara tiba-tiba setelah pemisahan, atau pembelahan, inti suatu unsur berat seperti plutonium atau uranium. Little Boy, adalah senjata jenis pistol dengan inti uranium. Little Boy dijatuhkan di Hiroshima. Senjata kedua, dijatuhkan di Nagasaki, disebut Fat Man dan merupakan perangkat tipe ledakan dengan inti plutonium.

fisika kemerdekaan

Inti atom terdiri dari proton dan neutron, dengan jumlah proton yang menentukan unsur (misalnya, karbon memiliki 6 proton, sedangkan uranium memiliki 92) dan jumlah neutron yang menentukan isotop unsur tersebut.  Isotop yang berbeda dari unsur yang sama memiliki sifat kimia yang sama, tetapi sifat inti yang sangat berbeda. Secara khusus, beberapa isotop cenderung pecah atau membelah menjadi dua unsur yang lebih ringan, salah satunya uranium. Semua atom uranium memiliki 92 proton. U-238 adalah isotop uranium yang paling umum, 99,3% merupakan uranium alami. Angka 238 mengacu pada berat atom isotop, yang sama dengan jumlah total proton ditambah neutron dalam intinya. U-235 memiliki 143 neutron dan mrupakan 0,7% sisanya dari uranium alami. U-234 sangat langka pada 0,005%, dan isotop lainnya, bahkan lebih langka lagi, beberapa di antaranya hanya diproduksi di laboratorium.

Untuk meledakkan senjata atom, dibutuhkan massa kritis bahan fisi. Ini berarti dibutuhkan cukup U-235 atau Pu-239 untuk memastikan bahwa neutron yang dilepaskan oleh fisi akan menyerang nukleus lain, sehingga menghasilkan reaksi berantai. Semakin banyak bahan yang dapat dibelah, semakin besar kemungkinan kejadian seperti itu akan terjadi. Massa kritis didefinisikan sebagai jumlah material di mana sebuah neutron yang dihasilkan oleh proses fisi rata-rata akan menciptakan peristiwa fisi lainnya.

Isotop uranium-235 dan plutonium-239 dipilih oleh para ilmuwan atom karena mudah mengalami fisi atau pembelahan. Fisi terjadi ketika sebuah neutron mengenai inti salah satu isotop, membelah inti menjadi fragmen dan melepaskan energi yang sangat besar. Neutron yang dihasilkan oleh pemisahan atom menyerang inti di dekatnya dan menghasilkan lebih banyak fisi. Ini dikenal sebagai reaksi berantai dan yang menyebabkan ledakan atom.

Ketika atom uranium-235 menyerap neutron dan fisi menjadi dua atom baru, ia melepaskan tiga neutron baru dan beberapa energi. Dua neutron tidak melanjutkan reaksi karena hilang atau diserap oleh atom uranium-238. Namun, satu neutron bertabrakan dengan atom uranium-235, yang kemudian melakukan fisi dan melepaskan dua neutron dan beberapa energi. Kedua neutron tersebut bertabrakan dengan atom uranium-235, yang masing-masing melakukan fisi dan melepaskan antara satu dan tiga neutron, dan seterusnya. Ini menyebabkan reaksi berantai nuklir.

U-235 adalah isotop yang berharga dari sudut pandang senjata nuklir atau tenaga nuklir karena dapat berfungsi sebagai bahan bakar utama untuk senjata atau pembangkit listrik. Ketika atom U-235 menyerap neutron, ia pecah menjadi dua atom yang lebih kecil ditambah sejumlah neutron. Pemisahan atau fisi ini juga melepaskan “energi atom” yang dapat menghasilkan listrik atau ledakan. Rata-rata, fisi atom U-235 menghasilkan sekitar 2,5 neutron baru. Gaya atom di dalam nukleus jauh lebih kuat daripada gaya kimia. Oleh karena itu, U-235 dalam bom atom membebaskan lebih banyak energi daripada meledakkan TNT dengan massa yang sama. Bom yang digunakan di Hiroshima mengandung sekitar 50 kg U-235, namun memiliki daya ledak sebesar 15.000 ton TNT.

fisika kemerdekaan

Tanggal 6 Agustus 1945, Bom atom pertama “LittleBoy” dijatuhkan di kota Hiroshima, diikuti dengan pada tanggal 9 Agustus 1945 dijatuhkan bom Atom “Fat Man” di kota Nagasaki. Enam hari setelah dijatuhkannya bom atom di Nagasaki, pada 15 Agustus, Jepang mengumumkan bahwa Jepang menyerah tanpa syarat kepada Amerika dan sekutunya. Momen ini pun dimanfaatkan oleh Indonesia untuk memproklamasikan kemerdekaannya.

Kita sebagai bangsa Indonesia, dalam rangka memperingati kemerdekaan, sepatutnya mengambil hikmah peristiwa-peristiwa sebelum hari proklamasi. Kita lahir karena ilmu pengetahuan. Sebuah negara menjadi maju karena ilmu pengetahuan, dan sebuah bangsa dapat hancur karena ilmu pengetahuan. Marilah terus belajar dan menuntut ilmu dan jangan lupa tanamkan akhlak dan adab di dalam diri kita.

With great power comes great responsibility

Uncle Ben (Paman Spider-man)

sumber pustaka

semoga artikel ini bermanfaat dan menambah wawasan kita semua. sampai jumpa di artikel-artikel berikutnya

Mahasiswa Fisika UNM Makassar.

Leave a Reply

%d bloggers like this: