Bom Hidrogen vs Bom Atom: Apa Bedanya

Bom atom memperoleh energinya dengan membelah atom berat. Bom hidrogen memperoleh sebagian besar energinya dengan menggabungkan atom ringan, dan ia memerlukan bom atom di dalamnya untuk memulai. Itu jawaban singkatnya. Perbedaan praktisnya adalah kekuatan: dua bom yang dipakai dalam perang pada 1945 melepaskan 15 dan 21 kiloton, sedangkan bom hidrogen pertama, yang diuji tujuh tahun kemudian, melepaskan 10.400 kiloton.

	Bom atom (fisi)	Bom hidrogen (termonuklir)
Reaksi	Inti berat terbelah dalam reaksi berantai	Inti ringan bergabung, ditambah banyak fisi
Bahan bakar	Uranium-235 atau plutonium-239	Litium deuterida dan tritium, dengan pemicu fisi
Cara memulai	Bahan peledak konvensional menyusun massa kritis	Bom atom (primer) menyulut tingkat fusi
Daya ledak tipikal	1 hingga puluhan kiloton; uji terbesar 500 kt	Ratusan kiloton hingga megaton; 50 Mt pernah diuji
Uji coba pertama	Trinity, Juli 1945	Ivy Mike, November 1952
Dipakai dalam perang	Hiroshima dan Nagasaki	Tidak pernah

Bom atom Little Boy di atas dudukan penanganannya — Little Boy, bom uranium tipe laras yang dijatuhkan di Hiroshima. Panjang tiga meter, sekitar 4,4 ton, 15 kiloton. Foto: US Department of Energy

Membelah dan menggabungkan

Ketika sebuah neutron menghantam inti uranium-235 atau plutonium-239, inti itu pecah menjadi dua fragmen yang lebih ringan dan melontarkan dua atau tiga neutron baru. Dengan cukup banyak bahan yang dikemas rapat di satu tempat, neutron-neutron itu membelah lebih banyak inti, dan jumlah fisi berlipat dua kira-kira setiap seperseratus mikrodetik. Seluruh pelepasan berlangsung kurang dari sepersejuta detik.

Fusi berjalan ke arah sebaliknya. Inti hidrogen berat, deuterium dan tritium, dipaksa bergabung menjadi helium, dan massa yang hilang dalam proses itu berubah menjadi energi. Kilogram demi kilogram, fusi deuterium-tritium melepaskan energi sekitar empat kali lipat fisi uranium. Kendalanya adalah suhu: puluhan juta derajat, yang tidak dapat dihasilkan bahan peledak kimia mana pun.

Diagram perbandingan fisi nuklir dan fusi nuklir — Fisi membelah satu inti berat. Fusi menggabungkan dua inti ringan. Keduanya mengubah sedikit massa menjadi energi yang sangat besar.

Mengapa bom hidrogen berisi bom atom

Satu-satunya sumber panas praktis yang dibutuhkan fusi adalah ledakan fisi. Dalam rancangan dua tingkat yang disusun Edward Teller dan Stanisław Ulam pada 1951, bom fisi yang disebut primer meledak lebih dulu. Sinar-X-nya, yang bergerak dengan kecepatan cahaya, membanjiri selongsong dan memampatkan tingkat kedua sebelum ledakan sempat mencabik senjata itu. Bahan bakar yang termampatkan pun menyala.

Sekunder dibungkus uranium, dan banjir neutron cepat dari fusi turut membelah uranium itu. Pada banyak senjata termonuklir, sekitar separuh daya ledak total berasal dari langkah fisi terakhir ini. Jadi nama «bom hidrogen» hanya separuh benar: ia adalah bom fisi, fusi, dan fisi.

Skema senjata termonuklir dua tingkat — Tata letak dua tingkat: primer di satu ujung, sekunder fusi di ujung lain, di dalam selongsong yang menyalurkan sinar-X.

Dari 1945 ke 1952

Bom fisi adalah buah Proyek Manhattan di masa perang. Hiroshima dihancurkan oleh rancangan uranium tipe laras yang belum pernah diuji; Nagasaki oleh bom implosi plutonium yang identik dengan perangkat Trinity. Bom fisi berkembang pesat setelah perang, tetapi menabrak batas. Makin banyak bahan fisil dalam satu senjata, makin sulit mencegahnya bereaksi terlalu dini. Bom fisi murni terbesar yang pernah diuji, Ivy King pada 1952, menghasilkan 500 kiloton.

Dua minggu sebelumnya Amerika Serikat telah menguji Ivy Mike, perangkat berpendingin seberat 74 ton yang diisi deuterium cair. Ledakannya mencapai 10,4 megaton dan melenyapkan sebuah pulau. Dalam dua tahun bahan bakar cair digantikan litium deuterida padat, dan bom hidrogen pun muat di pesawat. Senjata dua tingkat sejati milik Soviet menyusul pada 1955, Inggris pada 1957, Tiongkok pada 1967, dan Prancis pada 1968.

Perangkat termonuklir Ivy Mike di dalam bangunan ujinya — Perangkat Ivy Mike, yang dijuluki Sausage, sebelum uji coba di Enewetak pada 1952. Bahan bakarnya harus dijaga pada suhu minus 250 °C. Foto: US Department of Energy

Apa yang ada di arsenal saat ini

Hampir semua hulu ledak strategis yang digelar Amerika Serikat, Rusia, Inggris, Prancis, dan Tiongkok bersifat termonuklir. Selain kekuatan mentah, rancangan ini punya keunggulan lain: efisien. Hulu ledak dua tingkat modern seberat beberapa ratus kilogram menghasilkan beberapa ratus kiloton, sehingga satu rudal dapat membawa beberapa hulu ledak sekaligus. Senjata fisi murni tetap menjadi titik awal bagi negara nuklir baru, dan primer hulu ledak modern sendiri adalah perangkat fisi yang diperkuat dengan sedikit gas deuterium-tritium.

Daya ledak ledakan fisi dan termonuklir yang terkenal — Ledakan fisi dan termonuklir yang terkenal dalam satu skala. Setiap anak tangga pada sumbu bernilai sepuluh kali lipat sebelumnya.

Kekeliruan yang umum

Apakah bom nuklir sama dengan bom atom? «Senjata nuklir» mencakup kedua jenis. «Bom atom» biasanya dikhususkan untuk senjata fisi.

Apakah bom hidrogen lebih radioaktif? Tidak selalu. Jatuhan radioaktif terutama bergantung pada seberapa banyak fisi yang terjadi dan apakah bola api menyentuh tanah. Rancangan bersih dengan sedikit uranium pada sekunder menghasilkan lebih sedikit jatuhan per kiloton; ledakan permukaan berdaya ledak besar menghasilkan sangat banyak.

Bisakah bom hidrogen dibuat sebesar apa pun? Pada prinsipnya tingkatan dapat dirangkai; Tsar Bomba Soviet memakai tiga tingkat dan dirancang untuk 100 megaton. Dalam praktiknya tidak ada kegunaan militer bagi senjata semacam itu, seperti ditunjukkan kisah Tsar Bomba.

Untuk membandingkan kedua jenis di peta, pilih Little Boy lalu hulu ledak modern 800 kiloton di simulator. Rincian setiap rancangan dibahas di cara kerja senjata nuklir.