Perancang Reaktor Atom Pertama

Dia lulus dengan cemerlang dan terima gelar Ph.D. dalam bidang fisika dari Universitas Pisa sebelum umurnya mencapai 21 tahun. Dia itu, Enrico Fermi, perancang reaktor atom pertama yang lahir tahun 1901 di Roma, Itali. Menjelang usia dua puluh enam tahun dia sudah jadi profesor penuh di Universitas Roma. Dan sementara itu dia sudah menerbitkan kertas kerja utamanya, salah satunya berkaitan dengan cabang fisika yang sulit serta mendalam yang disebut "statistik kuantum." Dalam kertas kerja itu, Fermi mengembangkan teori statistik yang digunakan untuk melukiskan tingkah laku penyatuan partikel dalam jumlah besar yang terpisah-pisah, jenis yang kini dihubungkan sebagai "fermions." Karena elektron, proton dan neutron --tiga "gugus bangunan" yang terdiri dari benda biasa-- kesemuanya "fermion." Teori Fermi punya makna yang sangat penting buat ilmu pengetahuan. Statemennya ini membuka kemungkinan kita punya pengertian lebih baik tentang bagian pokok inti atom, tentang tingkah laku penurunan mutu suatu benda (seperti terjadi pada bagian dalam sejenis bintang-bintang tertentu), dan tentang unsur-unsur yang terkandung dari sifat-sifat logam.



Tahun 1933 Fermi merumuskan teori tentang "kemerosotan beta" (sejenis radioaktivitas) yang mengaitkan perbincangan kuantitatif pertama kali tentang "neutrino dan interaksi lemah," dua topik penting dalam dunia fisika masa kini. Penyelidikan macam itu menempatkan Fermi selaku salah seorang ahli fisika terkemuka di dunia. Tetapi, hasil karya Fermi paling penting belumlah muncul. Tahun 1932, seorang ahli fisika Inggris, James Chadwick, telah berhasil menemukan partikel subatomis bernama: neutron. Mulai dari tahun 1934, Fermi meneruskan dengan cara mengirimkan arus partikel berkecepatan tinggi terhadap atom dengan neutron. Percobaannya menunjukkan bahwa banyak jenis atom sanggup menyerap neutron dan dalam banyak hal atom yang dihasilkan dari pengubahan nuklir macam ini mengandung radioaktif. Orang sudah selayaknya mengharapkan bahwa akan lebih mudahlah buat neutron merembes ke dalam bagian utama atom apabila neutron bergerak dengan kecepatan tinggi sekali. Tetapi percobaan Fermi menunjukkan kebalikannya. Bilamana neutron yang cepat dipelankan dulu dengan cara membuat ia lewat melalui "paraffin" atau air, dia dapat lebih siap diserap oleh atom. Penemuan ini sangat penting dalam penggunaan pembangunan reaktor nuklir. Bahan yang digunakan dalam reaktor untuk membuat pelan gerak neutron dikenal dalam sebutan "moderator."



Tahun 1938, penyelidikan penting Fermi tentang penyerapan neutron membuat ia peroleh Hadiah Nobel dalam bidang fisika. Tetapi, berbarengan dengan itu dia mengalami kesulitan di Itali. Pertama, istri Fermi berdarah Yahudi sedangkan pemerintahan Fasis di Itali mengeluarkan sejumlah undang-undang yang bernada anti Yahudi. Kedua, Fermi seorang berfaham gigih anti fasis, suatu sikap yang amat berbahaya pada saat Itali di bawah diktator Mussolini. Bulan Desember tahun 1938, tatkala dia pergi ke Strockholm untuk terima Hadiah Nobel, dia tidak kembali lagi ke Itali, tetapi pergi ke New York. Karuan saja, Universitas Colombia melompat-lompat kegirangan dapat tenaga ahli salah seorang ilmuwan yang terbesar di dunia. Tak pikir panjang, Fermi segera disediakan kedudukan. Fermi jadi warganegara Amerika Serikat tahun 1944.



Di awal tahun 1939, dilaporkan oleh Lise Meitner, Otto Hahn, dan Fritz Strassmann bahwa penyerapan neutron-neutron kadangkala menyebabkan atom-atom uranium jadi terpisah-pisah. Ketika kabar laporan ini pecah, Fermi (begitu juga beberapa ahli fisika terkemuka) segera menyadari bahwa terpisah-pisahnya atom uranium dapat melepaskan cukup neutron untuk memulai reaksi berantai. Lebih jauh dari itu, Fermi (juga bersama ahli fisika lainnya) segera melihat dan membayangkan potensi kemiliteran yang bisa dihasilkan oleh reaksi berantai ini. Menjelang bulan Maret tahun 1939, Fermi telah menghubungi Angkatan Laut Amerika Serikat dan mencoba menarik perhatian mereka dalam hal pembikinan senjata atom. Tetapi, baru beberapa bulan kemudian, sesudah Albert Einstein menulis sepucuk surat mengenai soal itu kepada Presiden Roosevelt, barulah pemerintah Amerika Serikat menaruh perhatian terhadap tenaga atom.



Begitu pemerintah Amerika Serikat tertarik, tugas para ilmuwan yang paling utama adalah membangun sebuah prototip alat untuk mengawasi pelepasan tenaga atom untuk melihat apakah reaksi berantai yang bisa bertahan sendiri betul-betul bisa dipertanggungjawabkan. Berhubung Enrico Fermi seorang ilmuwan yang berbobot dan berwenang dalam hal ihwal neutron, dan karena dia sudah menggabungkan baik bakat teori maupun praktek percobaan-percobaannya, dia ditunjuk jadi kepala grup untuk mencoba membangun reaktor atom pertama di dunia. Pertama dia bekerja di Universitas Colombia, kemudian di Universitas Chicago. Di Chicago inilah, tanggal 2 Desember 1942, reaktor nuklir itu selesai dirancang dan dibangun dengan berhasil di bawah pengawasan Fermi. Ini betul-betul suatu babak mula dari jaman atom, karena untuk pertama kalinya dalam sejarah manusia orang berhasil membuat reaksi berantai nuklir. Percobaan yang berhasil ini segera dikirim ke timur dengan kata-kata bertuah tetapi mengandung citra gaib, "Navigator Itali sudah menginjakkan kaki di dunia baru." Sesudah peristiwa berhasilnya percobaan ini, diputuskan untuk bergegas lewat yang disebut "Proyek Manhattan." Fermi memegang peranan menentukan di proyek itu selaku penasehat ahli yang menonjol.



Sesudah perang, Fermi jadi mahaguru di Universitas Chicago. Dia meninggal dunia tahun 1954, Fermi kawin dan beranak dua. Elemen kimia nomor 100, "fermium," dijuluki atas namanya sebagai tanda penghormatan. Fermi merupakan orang penting ditilik dari pelbagai sebab dan jurusan. Pertama, tak syak lagi dialah ilmuwan terbesar di abad ke-20 dan satu dari segelintir orang yang termasyhur baik selaku teoritikus maupun pencoba. Hanya sedikit sekali hasil karya ilmiahnya dibeberkan di dalam buku ini, tetapi Fermi sesungguhnya sudah menulis lebih dari 200 artikel ilmiah selama kariernya. Kedua, Fermi merupakan tokoh amat penting dalam kaitan pembikinan bom atom, kendati beberapa orang lain pegang peranan yang setara pentingnya dalam pekerjaan itu. Tetapi, arti penting terpokok Fermi berpangkal pada peranan utamanya yang dia pegang dalam hal penemuan reaktor atom. Jelas sekali saham Fermi dalam hubungan ini. Dia beri sumbangan teori yang menentukan, dan dia mengawasi perancangannya dan sekaligus pembangunan reaktor pertamanya.



Sejak tahun 1945, tak ada bom atom yang digunakan dalam peperangan, tetapi sejumlah besar reaktor nuklir dibangun untuk pembangkit energi bagi tujuan-tujuan damai. Reaktor-reaktor tampaknya bahkan akan punya arti lebih penting di masa depan. Lebih dari itu, beberapa reaktor digunakan untuk memprodusir radio isotop yang berguna itu, yang digunakan di bidang kedokteran dan penyelidikan ilmiah. Reaktor juga --dan lebih menakutkan--merupakan sumber "Plutonium," bahan utama (substansi) yang dapat digunakan untuk bikin senjata-senjata atom. Ada ketakutan yang bisa dimengerti bahwa reaktor nuklir bisa menjadi bencana besar buat kemanusiaan, tetapi tak ada yang menganggap bahwa penemuan itu barang sepele. Entah untuk kebaikan atau untuk keburukan, hasil karya Fermi akan punya pengaruh luas di masa-masa mendatang.