Trinity (uji coba nuklir)

33°40′36″N 106°28′32″W

Gambar yang menunjukkan the gadget, sebelum percobaan nuklir.

Peledakan Trinity

Bola api Trinity

Trinity adalah uji coba nuklir bom atom selama Proyek Manhattan. Peledakan itu dilakukan di Alamogordo (New Mexico), pada tanggal 16 Juli 1945. Berat bom tersebut 19 kiloton (80 terajoule) dan merupakan peledakan bom atom pertama. Bom tersebut bermuatan plutonium dan sama modelnya dengan yang kelak akan dijatuhkan di Nagasaki pada tanggal 9 Agustus 1945.

Percobaan nuklir itu dilakukan di Alamogordo Bombing Range, sebuah tempat yang berada di antara Carrizozo dan Socorro, New Mexico. Trinity dijadwalkan diledakkan pada tanggal 13 Juli, tetapi karena cuaca buruk, percobaan itu tidak jadi dilaksanakan. Cuaca membaik pada tanggal 16 Juli, dan peledakan dilakukan pada pagi hari pukul 05:29:45 waktu setempat. Bom tersebut ditempatkan di menara baja berketinggian 20 meter, dan daya ledaknya setara dengan 19 kiloton TNT. Ledakan itu meninggalkan kawah sedalam 3 m dan selebar 330 m. Awan jamur membesar setinggi 16.000 m, dan gelombang kejutnya dapat dirasakan 160 kilometer jauhnya.

Kawah tersebut melumerkan pasir gurun dan mengubahnya menjadi lapisan kaca hijau tipis, yang disebut trinitit. Kawah tersebut segera terisi kembali, dan sekarang daerah ini dilindungi. Di tempat peledakan itu didirikan tugu setinggi 3,65 m. Kawasan ini masih mengandung unsur radioaktif.

Latar Belakang

Pembuatan senjata nuklir muncul dari perkembangan sains dan politik pada tahun 1930-an. Dekade itu ditandai dengan banyak penemuan baru tentang sifat atom, termasuk adanya fisi nuklir. Pada saat yang sama, munculnya pemerintahan fasis di Eropa memicu ketakutan akan proyek senjata nuklir Jerman, terutama di kalangan ilmuwan yang merupakan pengungsi dari Jerman Nazi dan negara fasis lainnya. Ketika perhitungan mereka menunjukkan bahwa senjata nuklir secara teori bisa dibuat, pemerintah Inggris dan Amerika Serikat mendukung upaya besar-besaran untuk mewujudkannya.^[1]

Pada bulan Juni 1942, tanggung jawab atas upaya ilmiah dan rekayasa besar-besaran ini secara resmi dialihkan ke bawah kendali Angkatan Darat Amerika Serikat, yang sekaligus menandai dimulainya proyek ambisius yang kemudian dikenal sebagai Proyek Manhattan. Beberapa bulan kemudian, tepatnya pada September di tahun yang sama, Brigadir Jenderal Leslie R. Groves, Jr. ditunjuk sebagai direktur proyek tersebut, dengan tugas mengawasi dan mengoordinasikan seluruh operasi berskala raksasa ini. Pusat utama pengembangan senjata nuklir didirikan di Laboratorium Los Alamos, sebuah fasilitas yang terletak di wilayah terpencil di utara New Mexico, di mana fisikawan J. Robert Oppenheimer mengambil peran sebagai direktur ilmiah. Sementara itu, penelitian dan pengembangan tambahan dilakukan secara paralel di sejumlah institusi bergengsi seperti Universitas Chicago, Universitas Columbia, serta Laboratorium Radiasi di Universitas California, Berkeley. Distribusi pekerjaan yang tersebar di berbagai lembaga ini mencerminkan tingkat kompleksitas dan skala proyek, yang menuntut kolaborasi multidisiplin demi mencapai tujuan menciptakan senjata nuklir operasional pertama di dunia. ^[2]

Para ilmuwan Proyek Manhattan telah mengidentifikasi dua isotop fisil yang berpotensi digunakan dalam bom, yaitu uranium-235 dan plutonium-239. ^[3] Uranium-235 menjadi dasar desain bom Little Boy, yang pertama kali digunakan (tanpa pengujian sebelumnya) dalam pengeboman Hiroshima ; desain yang digunakan dalam uji coba Trinity, dan akhirnya digunakan dalam pengeboman Nagasaki ( Fat Man ), didasarkan pada plutonium. ^[4] Desain awal yang dipertimbangkan untuk senjata berbasis plutonium-239 adalah Thin Man, di mana (seperti pada bom uranium Little Boy) dua massa subkritis dari bahan fisil akan digabungkan dengan cepat untuk membentuk satu massa kritis. ^[5]

Plutonium adalah unsur sintetis dengan sifat yang kompleks dan pada awalnya masih sangat sedikit diketahui. Hingga tahun 1944, plutonium hanya berhasil diproduksi dalam jumlah sangat kecil dan murni di siklotron, hanya dalam satuan mikrogram. Padahal, untuk membuat sebuah senjata, diperlukan plutonium dalam jumlah kilogram yang harus dibudidayakan melalui reaktor.^[6] Pada April 1944, fisikawan Los Alamos, Emilio Segrè, menemukan bahwa plutonium yang dihasilkan oleh Reaktor Grafit X-10 di Clinton Engineer Works mengandung pengotor berupa plutonium-240. Isotop ini memiliki sifat unik karena mengalami fisi spontan dengan kecepatan ribuan kali lebih tinggi dibandingkan plutonium-239. Akibatnya, neutron tambahan yang dilepaskan membuat senjata fisi tipe-kanon yang menggunakan plutonium berisiko meledak terlalu cepat begitu massa kritis terbentuk. Ledakan prematur seperti ini akan menghasilkan ledakan nuklir yang jauh lebih kecil dari yang diharapkan dan gagal mencapai daya hancur penuh. ^[7] Oleh karena itu, desain Manusia Kurus tidak akan berhasil. ^[8]

Para ilmuwan proyek kemudian beralih ke desain implosi yang jauh lebih rumit secara teknis. Pada September 1943, matematikawan John von Neumann mengusulkan ide untuk mengelilingi inti fisil dengan dua jenis bahan peledak berbeda yang menghasilkan gelombang kejut dengan kecepatan berbeda. Dengan menyusun bahan peledak yang terbakar cepat dan lambat dalam pola yang dihitung secara presisi, ledakan simultan keduanya akan menciptakan gelombang kompresi yang mendorong ke dalam. Desain ini, yang dikenal sebagai “lensa peledak”, memfokuskan gelombang kejut ke arah inti plutonium padat dengan kekuatan yang cukup untuk memampatkannya hingga beberapa kali lipat kepadatan aslinya. Peningkatan kepadatan ini membuat inti—yang sebelumnya subkritis berubah menjadi superkritis. Secara bersamaan, gelombang kejut juga mengaktifkan sumber neutron kecil di pusat inti, memastikan reaksi berantai dimulai tepat pada saat kompresi. Karena kerumitannya, desain ini memerlukan riset mendalam serta eksperimen ekstensif dalam bidang rekayasa dan hidrodinamika.^[9] dan pada bulan Agustus 1944 seluruh Laboratorium Los Alamos direorganisasi untuk fokus pada pekerjaan ini. ^[10]