Enrico Fermi, Perancang Reaktor Atom Pertama Di Dunia

WartaIPTEK.com - Sebagian besar dari kita pasti pernah mengetahui atau setidaknya mendengar suatu peristiwa yang terjadi pada waktu Perang Dunia II. Tepatnya tanggal 6 Agustus 1945, yaitu peristiwa hancurnya kota Nagasaki dan Hiroshima di Jepang akibat serangan bom atom yang dilakukan Angkatan Udara AS, sehingga Jepang yang merupakan salah satu musuh terkuat saat itu harus bertekuk lutut kepada sekutu.

Akibat bom itu pula ribuan rakyat Jepang dipaksa harus menghembuskan napas terakhirnya. Namun, belum banyak orang yang tahu siapa ilmuwan yang paling berperan dalam terciptanya bom tersebut. Enrico Fermi, bagi sebagian orang mungkin masih asing di telinga. Tapi dialah sesungguhnya orang yang paling berperan dalam pembuatan bom atom pertama kali.

Selain itu, Enrico Fermi juga merupakan perancang reaktor atom pertama yang lahir pada tahun 1901 di Roma, Italia. Dia lulus dengan cemerlang dari Uni versitas Pisa, tempataya menimba ilmu dan menerima gelar PhD dalam bidang fisika sebelum umurnya mencapai 21 tahun. Suatu prestasi yang sangat jarang didapatkan oleh orang-orang zaman sekarang. Dan menjelang usia 26 tahun, Fermi sudah menjadi profesor penuh di Universitas Roma.

Pada waktu itu, dia menerbitkan kertas kerja (semacam paper) utamanya, salah satunya berkaitan dengan cabang fisika yang sulit serta mendalam yang disebut dengan statistik kuantum. Di dalam kertas kerja itu, Fermi mengembangkan teori statistik yang dipergunakan untuk melukiskan tingkah laku penyatuan partikel dalam jumlah besar yang terpisah-pisah, jenis yang kini dinamakan dengan fermions.

Teori fermin memiliki makna yang sangat penting bagi ilmu pengetahuan. Pernyataannya ini membuka kemungkinan kita punya pengertian lebih baik tentang bagian pokok nukleus atom, tentang tingkah laku penurunan mutu suatu benda, dan tentang unsur-unsur yang terkandung dari sifat-sifat logam. Ini jelas merupakan topik masalah yang punya banyak kegunaan.

Pada tahun 1933, Fermi membuat rumusan yang diberi nama 'kemerosotan beta' (sejenis radioaktivitas) yang mengaitkan pembicaraan secara kuantitatif pertama mengenai neutrino dan interaksi lemah, dua topik penting dalam dunia fisika masa kini. Kendati tidak gampang untuk dipahami orang awam, hal itu telah menempatkan Fermi sebagai salah seorang ahli fisika terkemuka di dunia. Namun demikian sampai saat itu hasil karya Fermi yang paling penting dan menghebohkan dunia belumlah muncul.

Pada tahun 1932, salah seorang ahli fisika dari Inggris, James Chadwik berhasil menemukan suatu partikel subatomis yang dinamakan dengan neutron. Pada awal tahun tahun 1934, Fermi melanjutkan hasil penyelidikan yang telah dilakukan Chadwik, yaitu dengan cara mengirimkan arus partikel yang memiliki kecepatan tinggi terhadap atom yang tidak lain adalah neutron itu sendiri. Dari hasil percobaan-percobaannya menunjukkan, banyak jenis atom mampu menyerap neutron, dan dalam banyak hal atom-atom yang dihasilkan dari pengubahan nuklir semacam ini mengandung radio aktif.

Orang sudah selayaknya mengharapkan, akan lebih mudah bagi neutron merembes ke dalam bagian utama atom, apabila neutron bergerak dengan kecepatan tinggi sekali. Tapi, percobaan Fermi menunjukkan kebalikan dari itu. Yaitu, bilamana neutron yang cepat dipelankan dengan cara melewatkannya melalui parafin atau air, maka neutron lebih siap diserap atom. Penemuan ini sangat penting dalam penggunaan di bidang pembangunan reaktor nuklir. Bahan yang digunakan dalam reaktor untuk membuat gerakan neutron-neutron melambat dikenal dengan sebutan moderator.

Pada tahun 1938, penyelidikan mengenai penyerapan neutron menjadikan Fermi sebagai peraih hadiah Nobel dalam bidang fisika. Namun, bersamaan dengan itu dia menghadapi beberapa kesulitan di tempat kelahirannya, Italia. Pertama, istri Fermi berdarah Yahudi, sedangkan pada saat itu pemerintah Italia kurang senang terhadap kaum Yahudi. Kedua, Fermi seorang yang gigih berpaham anti fasis, suatu sikap yang sangat berbahaya di bawah diktator Mussolini.

Bulan Desember 1938, tatkala Fermi pergi ke Stochkolm, Swedia untuk menerima hadiah nobel atas dedikasinya di bidang fisika, dia tidak pulang kembali ke Italia tapi dia malah hijrah ke New York, AS. Dan Fermi pun diterima dengan suka cita di Universitas Colombia dan menjadi warga negara Amerika Serikat pada tahun 1944.

Di awal tahun 1939, Lise Meither, Otto Hahn dan Fritz Starssman melaporkan, penyerapan neutron-neutron terkadang menyebabkan atom-atom uranium jadi terpisah-pisah. Ketika kabar laporan ini tersebar luas, Fermi segera menyadari, terpisah-pisahnya atom uranium dapat melepaskan cukup neutron untuk memulai reaksi berantai. Lebih jauh dari itu, Fermi pun segera melihat dan membayangkan adanya potensi kemiliterari yang dapat dihasilkan dari reaksi berantai ini.

Menjelang bulan Maret tahun 1939, Fermi menghubungi Angkatan Laut Amerika Serikat dan mencoba menarik perhatian mereka dalam hal pembuatan senjata atom. Inilah cikal bakal terciptanya bom atom pertama kali. Namun hal itu belum ditanggapi pemerintah AS. Baru beberapa bulan kemudian, setelah Albert Einstein menulis sepucuk surat mengenai soal senjata atom kepada Presiden Roosevelt, barulah pemerintah AS menaruh perhatian terhadap tenaga atom.

Setelah melihat pemerintah AS begitu tertarik dengan ide tersebut, tugas para ilmuwan yang paling utama adalah membangun sebuah prototif alat. Hal itu dimaksudkan guna mengawasi pelepasan tenaga atom untuk melihat, apakah reaksi berantai yang bisa terjadi sendiri, betul-betul dapat dikendalikan dan dipertanggungjawabkan.

Mengingat Enrico Fermi seorang ilmuwan yang cemerlang dalam hal-ihwal neutron, dan dia sudah melakukan banyak percobaan-perqobaan, diapun ditunjuk menjadi pimpinan kelompok untuk mencoba membangun reaktor atom pertama di dunia.

Setelah pindah dari Universitas Colombia, dia kemudian hijrah ke Universitas Chicago. Di Chicago inilah, tanggal 2 Desember 1942, reaktor nuklir itu selesai dirancang dan dibangun dengan berhasil di bawah pengawasan Fermi. Hal ini menandai suatu babak baru dimulainya zaman atom. Untuk pertama kalinya dalam sejarah manusia, orang berhasil membuat reaksi berantai nuklir yang bisa dikendalikan manusia.

Setelah peristiwa berhasilnya percobaan ini, kemudian diputuskan untuk secepatnya meneruskan percobaan ini lewat suatu projek yang disebut "Projek Manhattan". Fermi selanjutnya memegang peranan yang sangat menentukan di projek itu selaku penasihat ahli yang menonjol. Melalui projek inilah terciptanya bom atom yang telah mengakibatkan hancur leburnya Kota Nagasaki dan Hiroshima pada tahun 1945.

Sesudah tahun 1945, tak ada lagi bom atom yang dipergunakan dalam peperangan, tapi pembangunan sejumlah besar reaktor nuklir tetap berlangsung untuk pembangkit energi bagi tujuan-tujuan damai. Reaktor-reaktor nuklir tampaknya bahkan akan memiliki arti lebih penting di masa depan. Lebih dari itu, beberapa reaktor nuklir dipergunakan untuk memproduksi radio isotop yang digunakan di bidang kedokteran dan penyelidikan ilmiah. Reaktor tersebut juga merupakan sumber plutonium, bahan utama yang dapat dipergunakan untuk membuat senjata-senjata atom.

Memang ada ketakutan yang bisa dimengerti, reaktor nuklir bisa menjadi bencana besar buat kemanusian, tapi tak ada yang menganggap penemuan itu barang sepele. Entah untuk kebaikan atau untuk keburukan, hasil karya Fermi akan memiliki pengaruh yang luas di masa-masa mendatang.

Setelah Perang Dunia usai, Fermi menjadi mahaguru di Universitas Chicago. Dia meninggal dunia pada tahun 1954. Sebagai tanda penghormatan atas pengabdian dan jasa Fermi dalam bidang energi atom, elemen kimia No. 100 diberi nama Fermium. Nama yang diambil dari nama belakang Enrico Fermi.

Follow Warta Iptek di Google News

Maman Soleman

Aktif menulis sejak tahun 1986 di media massa. Menjadi announcer di Radio Fantasy 93,1 FM sejak tahun 1999. Menjadi Blogger sejak tahun 2010. Sekarang aktif sebagai Content Writer untuk beberapa Blog/Website.