Nuclear Physics

Reaksi Fisi

(Pembelahan Inti)

 

Reaksi Fisi Berantai

Penciptaan energi nuklir menarik untuk dikaji. Terlebih sejak empat ilmuwan Jerman, yakni Otto Hahn, Lise Meitner, Fritz Strassman, dan Otto Frisch menemukan pertamakali tahun 1939, bahwa inti atom berat (radioaktif) bisa dibelah dengan menembakkan sebuah netron. Netron dipilih karena zarah ini tidak bermuatan. Sehingga tidak akan menimbulkan gaya tolak coulomb terhadap inti-inti atom bermuatan positif, proton. Reaksi pembelahan (fisi) sebuah inti akan menghasilkan rata-rata 2,5 netron dan beberapa inti baru. Pada bom atom, reaksi pembelahan ini akan terus berantai tidak terkendali karena netron baru tidak dicegah untuk menumbuk inti-inti yang telah dihasilkan.

    
        Yang sangat bahaya, karena dalam setiap pembelahan inti akan terjadi pelepasan energi yang besar. Contohnya, pada pembelahan satu inti uranium dilepaskan energi sebesar 208 MeV. Satu MeV setara dengan energi listrik 4,45 x 10-20 kWh. Itu baru untuk satu nuklida (inti atom). Coba bayangkan betapa besarnya energi yang dilepaskan oleh pembelahan inti satu kilogram uranium. Energinya akan mencapai 2,37 x 107 kWh. Bila energi ini digunakan untuk menghidupkan bola lampu 100 W, maka bola lampu itu akan terus menyala tanpa henti selama 30.000 tahun! Lain halnya bila dihitung dalam kalori, energi pembelahan satu kilogram U-235 adalah 25,5 juta kilogram kalori. Bandingkan dengan pembakaran satu kilogram karbon yang hanya menghasilkan 8,5 kalori.

    
      Apabila melihat ukuran atom, mungkin kita sulit percaya. Sebuah nuklida (yang tersusun oleh proton-proton dan netron) ukurannya berada dalam orde 10-15 meter. Untuk membuat bayangan sederhana, baiklah ukuran inti atom kita perbesar seukuran kelereng. Maka, bila kita tempatkan kelereng itu di tengah lapangan sepak bola, itulah gambaran nuklida di dalam atom. Sungguh kecil. Namun demikian, inti atom ternyata mengandung lebih dari 99,9 persen massa atomnya, atau setara dengan 1.800 kali massa sebuah orbitalnya, elektron. Selebihnya atom merupakan ruangan kosong. Menakjubkan!

    
        Bom nuklir atau bom atom, sebenarnya tidak hanya bisa diciptakan melalui reaksi fisi. Para ahli kemudian mencoba membuat bom Hidrogen dengan cara melakukan penggabungan (fusi) inti-inti ringan deuterium (²H) dan tritium (³H). Dua inti bernomor atom kecil ini bila digabungkan akan membentuk helium (⁴He) sambil membebaskan energi yang besar. Namun demikian, penyatuan dua nuklida tentu tidak mudah. Dibutuhkan energi yang sangat besar sebelumnya untuk melawan gaya tolak Coulomb. Artinya, untuk mendapatkan kelajuan inti yang sangat cepat agar bertumbukan, dibutuhkan suhu tinggi hingga ratusan juta Kelvin. Dengan kata lain, reaksi fusi harus didahului dengan fisi. Sehingga reaksi ini disebut reaksi termonuklir atau reaksi bertingkat, fisi dan fusi.

Ledakan Bom Atom di Jepang

        Sejarah menunjukkan bahwa pada 6 Agustus 1945, bom U-235 (diberi nama Little Boy) dijatuhkan di Hiroshima. Bom atom pertama yang dikembangkan oleh Manhattan Project ini setara dengan peledakan 14 kilo ton TNT (Tri Nitro Toluena), suatu bahan dinamit. Sesaat setelah meledak, bom atom ini menghasilkan sebuah awan berbentuk cendawan. Tiga hari kemudian, 9 Agustus 1945, sebuah bom Pu-235 (diberi nama Fat Boy) yang lebih dahsyat dijatuhkan di Nagasaki. Keeseokan harinya Jepang menyerah tanpa syarat kepada sekutu. Sebagai catatan sejarah, bom Nagasaki ini telah membunuh kira0kira 39.000 orang dan melukai 25.000 orang lainnya. Bom ini juga meghancurkan kira-kira 40% bangunan.

Sumber : http://kimiadb2.cabanova.com/artikel-kimia.html