Bab 5: Kekuatan Atom

Kita mengetahui bagaimana atom, bahan pembangun seluruh alam semesta dan segala sesuatu di dalamnya, baik hidup mau-pun mati, membentuk materi dengan cara luar biasa. Seperti yang telah kita kaji, partikel kecil ini mempunyai organisasi yang sempurna di dalamnya. Namun, aspek ajaib dari atom tidak berakhir di sana, atom juga menyimpan energi yang sangat dahsyat.

Kekuatan tersembunyi di dalam atom sedemikian hebat sehingga penemuannya memungkinkan manusia untuk membangun kanal besar antarsamudra, menggali menembus gunung, memproduksi iklim buat-an, dan menyelesaikan banyak proyek bermanfaat. Namun, sementara kekuatan tersembunyi di dalam atom berguna bagi kemanusiaan di satu sisi, ia mengandung bahaya sangat besar bagi kemanusiaan di sisi lain. Sedemikian dahsyat sehingga penyalahgunaan kekuatan ini, puluhan ribu orang kehilangan jiwanya dalam waktu yang relatif singkat — bebe-rapa detik saja — di Hiroshima dan Nagasaki di masa Perang Dunia ke-2. Beberapa tahun belakangan, sebuah kecelakaan yang terjadi di Pembangkit Tenaga Nuklir Chernobyl, Rusia menyebab-kan kematian atau terlukanya sejumlah besar manusia.

Sebelum memberikan informasi lebih detail tentang bencana yang disebabkan kekuatan atom di Hiroshima, Nagasaki dan Chernobyl, mari kita tinjau sifat kekuatan atom dan bagaimana kekuatan ini dilepaskan.

Kekuatan Tersembunyi Di Dalam Inti

Pada bab berjudul "Episode Pembentukan Atom", telah dikatakan bahwa gaya yang menjaga proton dan netron tetap bergabung di dalam inti atom adalah "gaya nuklir kuat". Kekuatan dahsyat energi nuklir didapatkan dengan pelepasan sebagian kecil dari gaya ini di inti. Kadar energi ini bervariasi tergantung jenis unsurnya, karena jumlah proton dan netron dalam inti setiap unsur berbeda. Ketika inti berkembang, jumlah netron dan proton dan kadar gaya yang mengikat mereka meningkat. Sangat sulit untuk melepaskan gaya yang berperan menjaga kebersamaan proton dan netron di dalam inti besar. Ketika jarak antar partikel semakin jauh, mereka, seperti tali busur yang terentang, mencoba untuk berkumpul kembali dengan gaya yang lebih kuat.

Sebelum mencermati gaya ini lebih detail, mari kita berpikir sejenak. Bagaimana gaya sedemikian besar berada di tempat yang sedemikian kecil? Gaya ini baru ditemukan setelah bertahun-tahun penelitian yang dilakukan oleh ribuan orang. Jika tidak di-ganggu, gaya ini tidak akan membahayakan siapa pun, tetapi karena intervensi manusia, gaya ini kapan saja dapat membunuh jutaan manusia.

Dua proses teknis yang disebut "fisi" dan "fusi" melepaskan gaya dahsyat dalam inti atom ini, yang dapat membahayakan jiwa jutaan manusia. Meskipun reaksi ini semula tampaknya terjadi di dalam inti atom, sebenarnya semua komponen atom terlibat. Reaksi yang disebut fisi adalah reaksi nuklir di mana inti atom membelah menjadi fragmen, dan reaksi yang disebut fusi membawa dua inti bergabung dengan sebuah gaya yang kuat. Dalam kedua reaksi ini, energi dalam jumlah besar dilepaskan.

Fisi

Fisi adalah reaksi nuklir di mana inti atom, yang terikat oleh gaya terkuat di alam semesta, atau "Gaya Nuklir Kuat", terbelah menjadi fragmen-fragmen. Bahan utama yang digunakan dalam percobaan fisi adalah "uranium" karena atom uranium adalah salah satu atom terberat. Dengan kata lain, terdapat banyak proton dan netron di dalam inti atomnya.

Dalam percobaan fisi, ilmuwan menembakkan sebuah netron pada inti uranium dengan kecepatan tinggi. Mereka menghadapi situasi yang sangat menarik. Setelah netron diserap inti uranium, inti uranium menjadi sangat tidak stabil. Inti atom tak stabil berarti ada perbedaan jumlah proton dan netron di dalam inti yang menyebabkan ketidak-seimbangan di dalam strukturnya. Karena itu, inti memulai pembelahan menjadi fragmen dan memancarkan sejumlah energi untuk meng-hilangkan ketidakseimbangan ini. Inti, di bawah pengaruh energi yang dilepaskan, mulai mengeluarkan komponen-komponen yang dimiliki-nya dengan kecepatan tinggi.

1) Neutron, 2) Uranium 235, 3) Barium 142,	4-5) Neutron, 6) Krypton 91
Fisi adalah sebuah reaksi pemisahan inti atom menjadi fragmen-fragmen. Seperti terlihat pada gambar berikut, atom uranium 235 yang ditabrakan dengan sebuah netron menjadi terpisah dan membentuk atom kripton 92 dan barium 142. Dampak dari tabrakan ini yaitu dilepaskannya sinar gamma dalam bentuk energi

Mengingat hasil percobaan ini, netron diakselerasi dan uranium dibombardir dengan netron di dalam lingkungan khusus yang disebut "reaktor". Namun, uranium dibombardir dengan netron menurut ukuran tertentu, tidak secara acak, karena setiap netron yang mem-bombardir atom uranium harus dengan cepat mengenai uranium dan pada titik yang diinginkan. Karena itu, percobaan ini dilakukan dengan mempertimbangkan segala kemungkinan. Jumlah uranium, jumlah ne-tron untuk menembak uranium, durasi, dan kecepatan tembak netron, harus dihitung dengan saksama.

Setelah semua perhitungan dilakukan dan lingkungan yang sesuai disiapkan, inti dibombardir dengan netron-netron sedemikian rupa se-hingga mereka menembus inti atom di dalam uranium. Dari gumpalan inti, satu inti saja yang terbelah menjadi dua sudah cukup. Dalam pem-belahan ini, rata-rata dua atau tiga netron dikirim keluar dengan kece-patan tinggi dan energi yang besar. Netron-netron yang dilepaskan memulai reaksi berantai dengan menabrak inti uranium lainnya dalam gumpalan itu. Setiap inti yang baru terbelah berperilaku seperti inti uranium pertama. Jadi, reaksi berantai pun dimulai. Sejumlah besar inti uranium terbelah menjadi fragmen sebagai hasil reaksi berantai ini, dan menyebabkan terlepasnya sejumlah besar energi.

Pembelahan inti seperti inilah yang menyebabkan bencana di Hiro-shima dan Nagasaki, dan merenggut nyawa puluhan ribu orang. Sejak momen pertama bom atom dijatuhkan di Hiroshima oleh Amerika Seri-kat dalam Perang Dunia II, tahun 1945, dan setelahnya, diperkirakan 100.000 orang mati. Satu bom lagi yang dijatuhkan Amerika di Nagasaki tiga hari setelah bencana di Hiroshima menyebabkan kematian 40.000 orang tepat pada saat peledakan. Kekuatan yang dilepaskan inti di sam-ping menyebabkan kematian banyak orang, juga menghancurkan area pemukiman yang luas, dan radiasinya menimbulkan banyak penyim-pangan genetik yang tidak bisa diperbaiki dan masalah psikologis di pemukiman yang tersisa, yang kelak akan mempengaruhi generasi berikutnya.

Jika bumi kita, seluruh atmosfer, semua benda hidup dan mati terma-suk kita, terdiri dari atom, apa yang mencegah atom-atom itu melakukan reaksi nuklir seperti yang terjadi di Hiroshima dan Nagasaki, yang dapat saja terjadi kapan saja dan di mana saja?

Netron diciptakan dengan cara seperti itu sehingga, ketika mereka bebas di alam — tanpa terikat pada sebuah inti — mereka rentan terha-dap dekomposisi/peluruhan yang disebut "disintegrasi beta". Karena peluruhan ini, tidak ada netron yang berkeliaran bebas di alam. Karena itu, netron yang digunakan pada reaksi nuklir ini didapatkan melalui metode buatan.

Ini menjelaskan bahwa, Allah, Pencipta seluruh alam semesta, men-ciptakan segala sesuatu dengan ukuran tepat. Jika netron tidak luruh dalam kondisi bebas, bumi hanya akan menjadi bola langit tak berpeng-huni di mana reaksi berantai berjalan terus-menerus. Allah menciptakan atom lengkap dengan kekuatan dahsyat di dalamnya dan menjaga kekuatan ini terkendali secara menakjubkan.

Fusi

Ratusan ribu orang meninggal dalam beberapa detik saja akibat pelepasan kekuatan dahsyat yang tersembunyi dalam inti atom.

Fusi nuklir, kebalikan dari fisi, adalah proses penyatuan dua inti ringan menjadi inti yang lebih berat dan menggunakan energi pengikat yang dilepaskan. Namun, untuk mencapai hal ini secara terkendali sangat tidak mudah. Ini karena inti bermuatan listrik positif dan berto-lakan satu sama lain dengan kuat jika dipaksa bersatu. Karena itu, sebuah gaya yang cukup kuat diperlukan untuk mengatasi gaya repulsif di antara mereka agar fusi terjadi. Energi kinetik yang dibutuhkan ini setara dengan temperatur sekitar 20-30 juta derajat.44 Temperatur ini luar biasa tinggi sehingga tidak ada satu pun benda padat untuk menampung partikel-partikel yang akan terlibat dalam reaksi fusi ini tahan ter-hadapnya. Jadi, tidak ada satu mekanisme pun di dunia yang dapat merealisasikan fusi kecuali panas dari bom atom.

Reaksi fusi terjadi di matahari sepanjang waktu. Panas dan sinar yang datang dari matahari adalah hasil fusi antara hidrogen dan helium, dan energi dilepaskan sebagai ganti materi yang hilang selama perubahan ini. Setiap detik, matahari mengubah 564 juta ton hidrogen menjadi 560 juta ton helium. 4 juta ton sisa materi diubah menjadi energi. Kejadian luar biasa ini menghasilkan tenaga matahari yang sangat vital bagi kehidupan di planet kita, dan telah berjalan selama jutaan tahun tanpa jeda. Dalam benak kita mungkin akan timbul pertanyaan seperti ini: Jika setiap detik matahari kehilangan materinya sebanyak 4 juta ton, kapan matahari akan habis?

Fusi nuklir, kebalikan dari fisi, adalah proses penyatuan dua inti ringan menjadi inti yang lebih berat dan menggunakan energi pengikat yang dilepaskan. Inti di bintang berfusi ketika mereka bertabrakan. Inti baru kemudian terbentuk, dan neutrino, positron, netron dan proton serta partikel subatomik lainnya dilepaskan sebagai energi. Sumber energi yang besar dari bintang-bintang adalah fusi nuklir ini.
1) Neutrino 2) Positron 3) Proton reaction	4) Helium 3 5) Helium 4 6) Helium 3	7) Positron 8) Proton 9) Deuterium Heavy Hydrogenn	10) Helium 3 11) Helium 4
Tiga macam reaksi fusi yang tampak pada diagram menghasilkan pelepasan energi dan partikel.
1) Deuterium 2) Deuterium 3) Helium 3 4) Neutron	5) Energy 6) Deuterium 7) Deuterium 8) Tritium	9) Proton 10) Energy 11) Deuterium 12) Tritium	13) Helium 4 14) Neutron 15) Proton 16) Energy

Matahari kehilangan 4 juta ton materi setiap detiknya, atau 240 juta ton per menit. Jika kita asumsikan bahwa matahari telah memproduksi energi dengan laju seperti ini selama 3 milyar tahun, maka matahari telah kehilangan massanya selama itu sebesar 400.000 juta kali juta ton, yang sama dengan seper 5000 total massa matahari sekarang. Jumlah ini seperti satu gram pasir yang hilang dari bongkahan batu seberat 5 kilogran dalam kurun 3 milyar tahun. Ini menjelaskan bahwa massa matahari sedemikian besar sehingga waktu yang sangat-sangat panjang akan terlewati sebelum matahari habis.

Kecelakaan nuklir yang terjadi di reaktor Chernobyl, Rusia pada tahun 1986 mengakibatkan dampak permanen pada manusia dan semua makhluk hidup. Ilmuwan menyatakan efek ini akan bertahan 30-40 tahun lagi. Langkah-langkah untuk mencegah kebocoran nuklir tidak banyak menolong. Sebuah studi sedang dilakukan untuk menghilangkan dampak radiasi yang berbahaya.

Abad ini, manusia hanya dapat menemukan komposisi matahari dan kejadian kejadian yang berlangsung di dalamnya. Sebelumnya, tidak ada yang pernah tahu tentang gejala seperti ledakan nuklir, fisi atau fusi. Tak seorang pun tahu bagaimana matahari menghasilkan energi. Tetapi, selagi manusia tak menyadari semua ini, matahari terus-menerus menjadi sumber energi bumi dan kehidupan, selama jutaan tahun dengan mekanisme menakjubkan ini.

Sekarang, yang benar-benar menarik adalah bahwa bumi kita telah diletakkan pada jarak sedemikian tepat dari matahari — sumber energi bermassa besar — sehingga tidak terpapar kekuatan matahari yang membakar dan merusak, sekaligus tidak kehilangan energi bermanfaat yang disediakan matahari. Demikian pula, matahari yang memiliki daya dan energi sebegitu besarnya, diciptakan pada jarak, dengan kekuatan dan ukuran, yang sempurna untuk seluruh kehi-dupan di bumi, dan terutama, manusia.

Massa raksasa dan reaksi-reaksi nuklir hebat yang terjadi di dalamnya terus melakukan aktivitas selama berjuta-juta tahun dalam keharmonisan sempurna dengan bumi dan peri-laku terkendali. Untuk memahami betapa hebat, terkendali, dan seimbangnya sistem ini, kita hanya perlu mengingat bahwa manusia tidak mampu mengendalikan sumber tenaga nuklir paling sederhana yang didirikannya sendiri. Tak ada ilmuwan, tak peralatan teknologi canggih, yang mampu mencegah kecelakaan nuklir yang terjadi di reaktor Chernobyl di Rusia pada tahun 1986. Dikatakan bahwa efek kecelakaan nuklir ini bertahan hingga 30-40 tahun. Walaupun ilmuwan telah menutup bagian reaktor yang terkontaminasi dengan beton sangat tebal untuk mencegah kerusakan lebih lanjut, belakangan dilaporkan bahwa ada kebocoran pada beton ini.

Jangankan ledakan nuklir, kebocoran nuklir saja sudah sangat berba-haya bagi kehidupan manusia, dan sains tidak berdaya terhadap ancam-an ini.

Di sini, kita berhadapan dengan kekuatan Allah yang mahaluas dan kedaulatan-Nya pada setiap partikel (atom) di alam semesta dan par-tikel-partikel subatomik di dalamnya (proton, netron,). Kekuatan Allah dan kedaulatan-Nya atas segala sesuatu yang diciptakan-Nya dinyata-kan dalam ayat berikut:

Efek Bom Atom: Hiroshima Dan Nagasakii

Bom atom yang dijatuhkan pada tahun terakhir Perang Dunia ke-2 telah menunjukkan pada seluruh dunia kekuatan dahsyat yang tersim-pan dalam atom. Kedua bom itu menyebabkan ratusan ribu orang kehi-langan jiwa dan menyisakan kerusakan fisik seumur hidup pada orang-orang yang selamat.

Mari kita lihat kekuatan dahsyat dalam atom, yang menyebabkan ke-matian ratusan ribu orang dalam beberapa detik, yang dilepaskan detik per detik:

- Pada Momen Ledakan

Mari kita asumsikan bom atom meledak pada ketinggian 2.000 m seperti yang terjadi di Hiroshima dan Nagasaki. Netron-netron yang membombardir uranium dan yang membelah atom pertama menjadi fragmen-fragmen, menghasilkan reaksi berantai di dalamnya seperti yang disebutkan sebelumnya. Dengan kata lain, netron-netron yang ter-lempar keluar dari inti pertama yang pecah menabrak inti lain dan memecahnya pula. Jadi, semua inti terfragmentasi dengan cepat dalam reaksi berantai, dan ledakan terjadi dalam waktu sangat singkat. Netron bergerak begitu cepat sehingga bom melepaskan total energi sebesar 1.000 milyar kilo kalori hanya dalam sepersejuta detik.

Bom segera berubah menjadi gas, dan temperatur gas ini meningkat menjadi beberapa juta derajat dan tekanan gas meningkat menjadi satu juta atmosfer.

- Seperseribu Detik Setelah Ledakan

Diameter massa gas yang diledakkan meningkat dan pelbagai radiasi dipancarkan. Radiasi-radiasi ini membentuk "kilatan awal (initial flash)" ledakan. Kilatan ini dapat menyebabkan kebutaan total pada orang-orang yang berada dalam radius puluhan kilometer dari ledakan. Kilatan ini ratusan kali lebih kuat daripada yang dipancarkan dari permukaan matahari (per satuan permukaan). Waktu yang berselang setelah ledakan begitu pendeknya sehingga orang yang berada di dekat lokasi ledakan bahkan belum sempat menutup mata.

Tekanan akibat guncangan ini menyebabkan kerusakan berat di dalam bangunan. Menara-menara pemancar daya, jembatan-jembatan dan gedung-gedung tinggi yang dibangun dari baja-kaca juga rusak. Di sekitar ledakan, sekumpulan besar debu halus membumbung.

Kehidupan hancur total setelah bom dijatuhkan di Hiroshima, dan hanya puing-puing yang tersisa. Debu radiasi menyebar sangat luas akibat angin kencang yang terbentuk setelah ledakan, dan meninggalkan gambaran seakan segalanya diselimuti lapisan abu.

- Dua Detik Setelah Ledakan

Kumpulan debu yang berkilat dan udara di sekitarnya membentuk bola api. Panas yang dipancarkan bola api ini, yang permukaannya masih sangat panas dan berpendar seperti matahari, bahkan cukup dahsyat untuk menyalakan zat-zat yang mudah terbakar di dalam lingkup daerah berdiameter 4-5 km. Radiasi bola api dapat menyebabkan kerusakan permanen pada indra penglihatan. Pada momen ini, gelombang kejut yang bergerak dengan kecepatan sangat tinggi meluas di sekitar bola api.

- Enam Detik Setelah Ledakan

Pada saat ini, gelombang kejut menghantam bumi dan menyebabkan kerusakan mekanik pertama. Gelom-bang ini menciptakan tekanan udara yang sangat tinggi, yang intensitasnya baru menurun setelah jauh dari pusat ledakan. Bahkan sekitar 1,5 km dari titik ini, tekanan tambahan dua kali lebih kuat daripada tekanan atmosfer normal. Kemungkinan orang bertahan hidup pada tekanan ini adalah 1%.

- Tiga Belas Detik Setelah Ledakan

Gelombang kejut menyebar sepanjang permu-kaan bumi dan diikuti ledakan yang terjadi karena reposisi udara oleh bola api. Ledakan ini menyebar sepanjang bumi pada kecepatan 300-400 km/jam.

Sementara itu, bola api telah mendingin dan volumenya menurun. Karena lebih ringan dari udara, bola api ini mulai naik. Gerakan ke atas menyebabkan arah angin di bumi berbalik dan menimbulkan angin kencang mulai bertiup ke arah pusat, walaupun sebelumnya bertiup keluar dari pusat ledakan.

- Tiga Puluh Detik Setelah Ledakan

Setelah bola api naik, bentuknya yang bulat berubah seperti bentuk jamur.

- Dua Menit Setelah Ledakan

Awan berbentuk jamur tadi kini telah mencapai ketinggian 12.000 m. Ini adalah batas terendah lapisan stratosfer. Angin yang bertiup di ketinggian ini menyebabkan awan gelap berbentuk jamur itu menyebar, dan komponennya yang sebagian besar debu radioaktif berhamburan ke dalam atmosfer. Karena debu radioaktif ini berisikan partikel-partikel yang sangat kecil, mereka dapat naik ke lapisan-lapisan atmosfer lebih atas. Sebelum kembali jatuh ke bumi, debu ini mungkin berhasil mengelilingi bumi beberapa kali terbawa angin pada lapisan atmosfer yang lebih tinggi. Jadi, debu radioaktif sisa ledakan ini mungkin telah tersebar di seluruh dunia.

Radiasi Yang Dipancarkan Atom

1) Radiation 2) Loses electron 3) Positive ion	4) Gains electron 5) Negative ion
Radiasi bisa menimbulkan kerusakan sangat serius, dengan membentuk ion positif ketika mengenai atom dan menyingkirkan elektron-elektron di kulit terluarnya. Elektron membentuk ion negatif dengan berikatan pada atom netral lain.

Radiasi terdiri dari sinar gamma, netron, elektron dan partikel-partikel subatomik sejenis, yang bergerak dengan kecepatan tinggi, mencapai 200.000 km/detik. Partikel-partikel ini dapat dengan mudah menembus tubuh manusia dan merusak sel-sel pembentuk tubuh. Kerusakan ini dapat menyebabkan kanker fatal atau bila terjadi pada sel-sel reproduksi, dapat mengakibatkan gangguan genetika yang memengaruhi generasi berikutnya. Jadi, partikel radioaktif yang menembus tubuh manusia berakibat sangat serius.

Radiasi yang dilepaskan dalam ledakan atom mempengaruhi makhluk hidup baik secara langsung maupun melalui produk-produk peluruhan radioaktif yang timbul dalam ledakan.

Ketika satu partikel atau sinar ini mengenai materi dengan kece-patan tinggi, dengan kuat ia menabrak atom atau molekul yang meng-halanginya. Tubrukan ini dapat menyebabkan kerusakan struktur sel. Sel menjadi mati, atau kalaupun pulih, ia bisa tumbuh tanpa terkendali — yaitu kanker — mungkin setelah berminggu-minggu, berbulan-bulan , atau bertahun-tahun kemudian.

Radiasi sangat kuat di daerah dengan radius 500 m dari pusat ledakan. Mereka yang berhasil selamat dari faktor fatal telah kehilangan hampir semua sel-sel darah putih, luka-luka muncul di atas kulit, dan mereka semua meninggal karena pendarahan dalam waktu singkat, sekitar beberapa hari sampai 2-3 minggu kemudian. Efek radiasi bagi orang-orang yang berada lebih jauh dari lokasi ledakan bervariasi. Mereka yang terkena sinar merusak yang dipancarkan bola api dari jarak 13, 16, dan 22 km, berturut-turut menderita luka bakar tingkat pertama, kedua, dan ketiga. Masalah pencernaan dan pendarahan paling sedikit terjadi, na-mun penyakit nyata yang muncul belakangan adalah: rambut rontok, kulit terbakar, anemia, kemandulan, keguguran, melahirkan bayi cacat atau salah bentuk. Dalam kasus ini, kematian sangat mungkin terjadi dalam periode 10 hari hingga 3 bulan. Bahkan bertahun-tahun kemudian, kerusakan mata, leukimia, dan kanker radiasi bisa berkembang. Satu bahaya terbesar dari ledakan bom hidrogen (bom nuklir lain dengan kekuatan dahsyat yang disebabkan fusi inti bermacam-macam isotop hidrogen dalam membentuk inti helium) adalah tembusnya debu radio-aktif ke dalam tubuh, melalui pernafasan, pencernaan, dan kulit. Debu ini menyebabkan masalah-masalah yang disebutkan di atas tergantung dan kadar kontaminasinya.

Semua ini disebabkan oleh atom yang bahkan tidak dapat kita lihat dengan mata kita. Atom-atom dapat membentuk hidup seperti mereka dapat menghancurkannya. Sifat-sifat atom ini jelas menunjukkan kepada kita betapa tak berdayanya kita dan betapa besar kekuatan Allah.