PROBACA.COM – Seberapa dekat Nazi Jerman dengan bom atom? Selama puluhan tahun, pertanyaan itu terus mengundang perdebatan. Ada anggapan bahwa proyek nuklir Jerman hanya tinggal menambah sedikit bahan bakar sebelum reaktornya berhasil menyala.
Namun, dua kubus uranium yang masih tersisa kini membantu mengubah cerita tersebut. Dengan meneliti kubus-kubus itu, catatan sejarah, laporan teknis, surat-menyurat, dan dokumen arsip lain, peneliti menemukan bahwa reaktor nuklir terakhir Jerman ternyata jauh dari kata “hampir berhasil”.
Penelitian yang dipimpin Timothy Koeth dan rekan-rekannya menunjukkan, reaktor eksperimental B8 membutuhkan kira-kira dua kali lipat uranium dan lebih dari dua kali lipat air berat dibandingkan jumlah yang tersedia di dalamnya agar bisa menghasilkan reaksi berantai nuklir yang terus berlangsung.
Untuk melihat mengapa hal itu penting, kita perlu masuk sebentar ke dalam cara kerja reaktor nuklir. Di sana, atom uranium mengalami fisi—inti atomnya terbelah dan melepaskan energi serta partikel kecil bernama neutron. Neutron-neutron ini kemudian dapat memicu pembelahan atom uranium lain. Kalau prosesnya berlanjut dengan ritme yang pas, terbentuklah reaksi berantai.
Bayangkan seperti estafet. Setiap pelari harus menyerahkan tongkat kepada pelari berikutnya. Kalau terlalu sedikit tongkat yang sampai, perlombaan berhenti. Dalam reaktor, “tongkat” itu adalah neutron yang memicu fisi berikutnya.
Reaktor B8 dibangun pada 1945 di bawah arahan fisikawan Werner Heisenberg, sebagai bagian dari program nuklir Jerman yang dikenal sebagai Uranprojekt. Perangkat ini menggunakan kubus-kubus uranium alam yang digantung di dalam air berat, bahan khusus yang berperan penting dalam mengatur pergerakan neutron.
Air berat terlihat hampir sama seperti air biasa. Bedanya, atom hidrogennya memiliki satu neutron tambahan. Perbedaan kecil ini membuatnya berguna sebagai moderator neutron—semacam “rem” yang memperlambat neutron hasil fisi. Neutron yang lebih lambat lebih mungkin memicu fisi berikutnya, sehingga reaksi berantai dapat dipertahankan.
Masalahnya, Jerman kesulitan mendapatkan air berat dalam jumlah besar. Selama Perang Dunia II, satu-satunya fasilitas di Eropa yang mampu memasok air berat untuk program Jerman berada di Vemork, Norwegia, dan dioperasikan oleh Norsk Hydro.
Jerman menguasai fasilitas itu setelah menduduki Norwegia pada April 1940. Sekutu kemudian menyadari betapa pentingnya fasilitas tersebut bagi ambisi nuklir Jerman. Operasi sabotase dan pengeboman pun dilancarkan. Salah satu serangan besar Amerika terjadi pada 16 November 1943, dan ikut berkontribusi terhadap berakhirnya produksi air berat di Vemork.
Ketika pasukan Amerika menemukan dan membongkar reaktor B8 pada 1945, perangkat itu belum pernah mencapai kondisi yang disebut criticality. Dalam fisika nuklir, criticality berarti reaksi berantai sudah bisa berlangsung sendiri: setiap generasi fisi menghasilkan cukup neutron untuk mempertahankan generasi berikutnya.
Istilahnya memang terdengar menegangkan, tetapi criticality bukan berarti reaktor akan segera meledak. Ini hanya menunjukkan bahwa reaksi nuklirnya dapat terus berjalan tanpa bantuan sumber neutron dari luar.
Heisenberg sendiri berpendapat bahwa B8 sebenarnya sudah mendekati tahap tersebut. Menurutnya, reaktor itu hanya memerlukan tambahan uranium dalam jumlah yang relatif kecil agar dapat beroperasi.
Temuan terbaru memberi gambaran yang jauh berbeda. Berdasarkan perhitungan peneliti, B8 membutuhkan sekitar dua kali jumlah uranium yang dimilikinya dan lebih dari dua kali lipat air berat yang tersedia untuk mencapai reaksi berantai berkelanjutan. Jumlah itu melampaui persediaan yang mungkin diperoleh Jerman selama perang.
Air berat menjadi hambatan terbesar. Pasokan dari Norwegia tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan reaktor. Jadi, persoalannya bukan seperti kurang beberapa karung bahan yang bisa segera dikirim. Jerman menghadapi kekurangan besar pada komponen yang menjadi kunci kerja reaktor.
Para peneliti juga memeriksa kemungkinan memakai grafit sebagai pengganti air berat. Grafit, yang merupakan bentuk karbon, dapat memperlambat neutron dan telah digunakan ilmuwan Amerika untuk mencapai reaksi berantai nuklir terkendali pertama di dunia pada 1942.
Sayangnya, grafit yang tersedia di wilayah yang dikuasai Jerman mengandung pengotor, terutama boron. Boron dapat menyerap neutron yang seharusnya membantu mempertahankan reaksi. Akibatnya, grafit tersebut tidak cocok digunakan dengan cara yang sama dan tidak bisa begitu saja menyelesaikan masalah kekurangan air berat.
Gambaran akhirnya pun menjadi lebih jelas. Heisenberg tampaknya meremehkan seberapa banyak bahan tambahan yang dibutuhkan B8. Alih-alih berdiri di ambang reaktor nuklir yang berfungsi, para ilmuwan Jerman berhadapan dengan kekurangan uranium dan air berat yang tidak dapat mereka atasi dengan sumber daya yang tersedia.
Temuan ini membantu menjelaskan mengapa program nuklir Nazi Jerman gagal beralih dari rancangan dan eksperimen menuju reaktor yang benar-benar bekerja—reaktor yang dapat menghasilkan bahan untuk senjata atom. Berdasarkan rancangan serta material yang tersedia selama Perang Dunia II, para peneliti menyimpulkan bahwa Jerman tidak memiliki sumber daya yang diperlukan untuk membuatnya.
Nah, dua kubus uranium itu bukan sekadar benda sisa perang. Mereka menjadi petunjuk kecil yang membongkar kesalahpahaman besar: proyek nuklir Nazi Jerman bukan tinggal selangkah lagi dari keberhasilan, melainkan terjebak jauh di belakang kebutuhan materialnya sendiri.
***
DISCLAIMER: Sebagian proses pengolahan artikel ini dibantu oleh teknologi AI. Pembaca disarankan memverifikasi kembali data dan informasi melalui sumber resmi atau sumber primer
Disadur dari ScienceDaily
