Trinity (uji coba nuklir)

Trinity
Satu-satunya foto berwarna ledakan uji coba Trinity dengan pencahayaan yang baik, diambil oleh Jack Aeby
Information
Negara	Amerika Serikat
Tempat	Situs Trinity, New Mexico
Tanggal	16 Juli 1945 (81 tahun lalu) (1945-07-16)
Jenis pengujian	Atmosferik
Jenis alat	Fisi nuklir berbahan plutonium dengan desain implosi
Kekuatan	25 kt (100 TJ)
Kronologi uji coba
Operasi Crossroads →

Situs Trinity
Kawasan Mercu Tanda Sejarah Nasional Amerika Serikat Daftar Tempat Bersejarah Nasional
Obelisk di Situs Trinity
Situs Trinity Lokasi di New Mexico Tampilkan peta New Mexico Situs Trinity Lokasi di Amerika Serikat Tampilkan peta Amerika Serikat
Kota terdekat	Bingham, New Mexico
Koordinat	33°40.636′N 106°28.525′W / 33.677267°N 106.475417°W / 33.677267; -106.475417
Luas	36.480 ekar (14.760 ha)
Dibangun	1945
Ditetapkan sebagai mercu tanda	21 Desember 1965[1]
Masuk daftar nasional	15 Oktober 1966
Tanggal ledakan nuklir	16 Juli 1945
Nomor referensi NRHP	66000493[2]
Daftar Negara Bagian New Mexico
Tanggal penetapan	20 Desember 1968
Nomor	30

Trinity adalah peledakan senjata nuklir pertama di dunia, yang dilakukan oleh Angkatan Darat Amerika Serikat pada 16 Juli 1945 pukul 05.29 Mountain War Time^[a] (11.29.21 GMT) sebagai bagian dari Proyek Manhattan. Uji coba ini menggunakan bom plutonium berdesain implosi, yang disebut "gadget", dengan desain yang sama seperti bom Fat Man yang kemudian diledakkan di atas Nagasaki, Jepang, pada 9 Agustus 1945. Keraguan terhadap keberhasilan desain Fat Man yang rumit mendorong keputusan untuk mengadakan uji coba nuklir pertama ini. Nama sandi "Trinity" diberikan oleh J. Robert Oppenheimer, direktur Laboratorium Los Alamos, kemungkinan terinspirasi oleh puisi John Donne.

Uji coba yang direncanakan dan dipimpin oleh Kenneth Bainbridge ini dilaksanakan di Gurun Jornada del Muerto, sekitar 35 mi (56 km) di sebelah tenggara Socorro, New Mexico. Lokasinya berada di kawasan latihan pengeboman dan penembakan Alamogordo, yang sesaat sebelum uji coba berganti nama menjadi White Sands Proving Ground. Semula, satu-satunya bangunan di sekitar lokasi adalah Rumah Peternakan McDonald beserta bangunan pelengkapnya, yang digunakan para ilmuwan sebagai laboratorium pengujian komponen bom.

Kekhawatiran akan terjadinya ledakan nuklir yang tidak sempurna mendorong pembuatan "Jumbo", sebuah bejana baja yang dapat menahan plutonium agar bisa diperoleh kembali. Namun, Jumbo tidak digunakan dalam uji coba tersebut. Pada 7 Mei 1945, diadakan geladi dengan meledakkan 108 ton pendek (98 t) bahan peledak berdaya tinggi yang telah ditambahi isotop radioaktif.

Sebanyak 425 orang berada di lokasi pada akhir pekan pelaksanaan uji coba Trinity. Selain Bainbridge dan Oppenheimer, para pengamatnya mencakup Vannevar Bush, James Chadwick, James B. Conant, Thomas Farrell, Enrico Fermi, Hans Bethe, Richard Feynman, Isidor Isaac Rabi, Leslie Groves, Philip Morrison, Frank Oppenheimer, Geoffrey Taylor, Richard Tolman, Edward Teller, dan John von Neumann. Bom Trinity melepaskan energi ledakan sebesar 25 kt (100 TJ) ± 2 kt (8,4 TJ), serta awan besar jatuhan radioaktif. Uji coba ini dilaksanakan tanpa mengevakuasi penduduk di sekitarnya. Jika diterapkan saat itu, pedoman keselamatan radiasi pascaperang, yang sebagian disusun berdasarkan data Trinity, akan mengharuskan evakuasi penduduk pada jarak tersebut.

Lokasi uji coba ditetapkan sebagai kawasan Mercu Tanda Sejarah Nasional pada 1965 dan dimasukkan ke dalam Daftar Tempat Bersejarah Nasional pada tahun berikutnya.

Latar belakang

Pengembangan senjata nuklir berawal dari perkembangan ilmu pengetahuan dan politik pada 1930-an. Pada dasawarsa itu, muncul banyak penemuan baru mengenai sifat atom, termasuk fisi nuklir. Pada saat yang sama, bangkitnya pemerintahan fasis di Eropa menimbulkan kekhawatiran akan adanya proyek senjata nuklir Jerman, terutama di kalangan ilmuwan yang mengungsi dari Jerman Nazi dan negara-negara fasis lainnya. Ketika perhitungan mereka menunjukkan bahwa senjata nuklir secara teoretis dapat dibuat, pemerintah Britania Raya dan Amerika Serikat mendukung upaya besar-besaran untuk mewujudkannya.^[3]

Pada Juni 1942, upaya tersebut dialihkan ke bawah wewenang Angkatan Darat Amerika Serikat dan menjadi Proyek Manhattan.^[4] Brigadir Jenderal Leslie R. Groves, Jr. diangkat sebagai direktur pada September.^[5] Pengembangan senjata dalam proyek ini dipusatkan di Laboratorium Los Alamos, di bagian utara New Mexico, di bawah pimpinan fisikawan J. Robert Oppenheimer. Kegiatan pengembangan lainnya dilakukan di Universitas Chicago, Universitas Columbia, serta Laboratorium Radiasi di Universitas California, Berkeley.^[6]

Para ilmuwan Proyek Manhattan mengidentifikasi dua isotop fisil yang berpotensi digunakan dalam bom, yaitu uranium-235 dan plutonium-239.^[7] Uranium-235 menjadi dasar desain bom Little Boy, yang pertama kali digunakan dalam pengeboman Hiroshima tanpa diuji sebelumnya. Sementara itu, desain yang digunakan dalam uji coba Trinity dan kemudian dalam pengeboman Nagasaki, yakni Fat Man, menggunakan plutonium.^[8] Desain awal yang dipertimbangkan untuk senjata berbahan plutonium-239 adalah Thin Man. Seperti bom uranium Little Boy, desain ini akan menyatukan dua massa subkritis bahan fisil dengan cepat menjadi satu massa kritis.^[9]

Plutonium merupakan unsur kimia sintetis dengan sifat yang rumit dan pada awalnya belum banyak dipahami. Hingga 1944, plutonium hanya diproduksi dalam siklotron dengan kemurnian sangat tinggi dan jumlah yang hanya mencapai mikrogram, sedangkan senjata memerlukan plutonium dalam jumlah kilogram yang dihasilkan di reaktor.^[10] Pada April 1944, fisikawan Los Alamos Emilio Segrè menemukan bahwa plutonium yang dihasilkan Reaktor Grafit X-10 di Clinton Engineer Works mengandung plutonium-240 sebagai pengotor. Plutonium-240 mengalami fisi spontan dengan laju ribuan kali lebih tinggi daripada plutonium-239. Tambahan neutron yang dilepaskan membuat plutonium dalam senjata fisi jenis bedil berisiko meledak terlalu cepat setelah terbentuknya massa kritis, sehingga terjadi "fizzle", yakni ledakan nuklir yang jauh lebih kecil daripada ledakan penuh.^[11] Karena itu, desain Thin Man tidak dapat digunakan.^[12]

Para ilmuwan proyek kemudian beralih ke desain implosi, yang lebih sulit secara teknis. Pada September 1943, matematikawan John von Neumann mengusulkan agar sebuah inti bahan fisil dikelilingi oleh dua jenis bahan peledak berdaya tinggi yang menghasilkan gelombang kejut dengan kecepatan berbeda. Penempatan berselang-seling bahan peledak yang bereaksi lebih cepat dan lebih lambat dalam susunan yang diperhitungkan secara cermat akan menghasilkan gelombang pemampatan ketika keduanya diledakkan secara bersamaan. Susunan yang disebut "lensa peledak" ini memusatkan gelombang kejut ke arah dalam dengan kekuatan yang cukup untuk memampatkan inti plutonium padat dengan cepat hingga beberapa kali kerapatan awalnya. Peningkatan kerapatan tersebut membuat inti yang sebelumnya subkritis menjadi superkritis. Pada saat yang sama, gelombang kejut mengaktifkan sebuah sumber neutron kecil di pusat inti sehingga reaksi berantai mulai berlangsung dengan segera ketika pemampatan terjadi. Desain yang begitu rumit menuntut penelitian dan eksperimen luas dalam bidang rekayasa dan hidrodinamika.^[13] Pada Agustus 1944, seluruh Laboratorium Los Alamos direorganisasi untuk memusatkan perhatian pada pekerjaan ini.^[14]

Persiapan

Keputusan

Gagasan untuk menguji perangkat implosi muncul dalam pembahasan di Los Alamos pada Januari 1944. Gagasan itu mendapat dukungan yang cukup sehingga Oppenheimer mengajukannya kepada Groves. Groves menyetujuinya, tetapi masih menyimpan kekhawatiran. Proyek Manhattan telah menghabiskan banyak uang dan tenaga untuk memproduksi plutonium, sehingga ia ingin mengetahui apakah bahan itu dapat diperoleh kembali. Dewan Pengelola Laboratorium kemudian menugaskan Norman Ramsey untuk menyelidiki caranya. Pada Februari 1944, Ramsey mengusulkan uji coba berskala kecil, dengan membatasi besarnya ledakan melalui pengurangan jumlah generasi reaksi berantai. Uji coba itu akan dilaksanakan di dalam bejana penahan tertutup sehingga plutonium dapat diperoleh kembali.^[15]

Cara menghasilkan reaksi terkendali semacam itu masih belum pasti, dan data yang diperoleh tidak akan seberguna data dari ledakan berskala penuh.^[15] Oppenheimer berpendapat bahwa bom tersebut "harus diuji dengan pelepasan energi yang sebanding dengan yang direncanakan untuk penggunaan akhirnya."^[16] Pada Maret 1944, ia memperoleh persetujuan sementara dari Groves untuk menguji ledakan berskala penuh di dalam bejana penahan. Namun, Groves masih khawatir tentang bagaimana ia harus menjelaskan hilangnya plutonium "senilai satu miliar dolar" jika uji coba itu gagal.^[15]

Nama sandi

Asal-usul nama sandi "Trinity" tidak diketahui secara pasti, tetapi nama itu sering dikaitkan dengan Oppenheimer dan puisi John Donne, yang merujuk pada ajaran Kristen tentang Tritunggal. Pada 1962, Groves menulis kepada Oppenheimer untuk menanyakan asal-usul nama tersebut. Ia bertanya apakah nama itu dipilih karena lazim digunakan untuk sungai dan puncak gunung di Amerika Serikat bagian barat sehingga tidak akan menarik perhatian. Oppenheimer menjawab:

Memang saya yang mengusulkannya, tetapi bukan karena alasan itu ... Saya tidak ingat dengan jelas mengapa saya memilih nama tersebut, tetapi saya tahu apa yang saat itu terlintas dalam pikiran saya. Ada sebuah puisi John Donne, yang ditulis sesaat sebelum kematiannya, yang saya kenal dan sukai. Berikut kutipannya: "Sebagaimana Barat dan Timur / pada semua peta datar—dan aku adalah salah satunya—menyatu, / demikianlah kematian bersentuhan dengan Kebangkitan."^[17][b] Itu memang belum menjelaskan Trinity, tetapi dalam puisi keagamaan lain yang lebih terkenal, Donne membuka dengan kata-kata: "Gempurlah hatiku, Tuhan yang berpribadi tiga."^[c][18][19]

Organisasi

Pada Maret 1944, perencanaan uji coba diserahkan kepada Kenneth Bainbridge, profesor fisika di Universitas Harvard, yang bekerja di bawah ahli bahan peledak George Kistiakowsky. Kelompok Bainbridge dikenal sebagai Kelompok E-9 (Pengembangan Bahan Peledak).^[20] Stanley Kershaw, yang sebelumnya bekerja di Dewan Keselamatan Nasional Amerika Serikat, ditugaskan menangani keselamatan.^[20] Kapten Samuel P. Davalos, asisten perwira zeni pangkalan di Los Alamos, bertanggung jawab atas pembangunan.^[21] Letnan Satu Harold C. Bush menjadi komandan kamp induk Trinity.^[22] Ilmuwan William Penney, Victor Weisskopf, dan Philip Moon bertindak sebagai konsultan. Pada akhirnya, dibentuk tujuh subkelompok:^[23]

• TR-1 (Layanan), dipimpin John H. Williams
• TR-2 (Kejutan dan Ledakan), dipimpin John H. Manley
• TR-3 (Pengukuran), dipimpin Robert R. Wilson
• TR-4 (Meteorologi), dipimpin J. M. Hubbard
• TR-5 (Spektrografi dan Fotografi), dipimpin Julian E. Mack
• TR-6 (Pengukuran dari Udara), dipimpin Bernard Waldman
• TR-7 (Medis), dipimpin Louis H. Hempelmann

Dalam reorganisasi Agustus 1944, Kelompok E-9 berganti nama menjadi Kelompok X-2 (Pengembangan, Rekayasa, dan Pengujian).^[20]

Lokasi uji coba

Pertimbangan keselamatan dan keamanan menuntut lokasi yang terpencil, terisolasi, dan tidak berpenghuni. Para ilmuwan juga menginginkan daerah datar untuk meminimalkan dampak sekunder ledakan, dengan angin yang lemah agar jatuhan radioaktif tidak tersebar luas. Delapan calon lokasi dipertimbangkan: Lembah Tularosa; Lembah Jornada del Muerto; daerah di sebelah barat daya Cuba, New Mexico, dan sebelah utara Thoreau; serta dataran lava Monumen Nasional El Malpais, semuanya di New Mexico; Lembah San Luis di dekat Monumen Nasional Great Sand Dunes di Colorado; Kawasan Pelatihan Gurun dan Pulau San Nicolas di California Selatan; serta gosong pasir Pulau Padre di Texas.^[24]

Bainbridge, R. W. Henderson, Mayor W. A. Stevens, dan Mayor Peer de Silva meninjau calon-calon lokasi itu dengan mobil dan dari udara. Lokasi yang akhirnya dipilih pada 7 September 1944, setelah berkonsultasi dengan Mayor Jenderal Uzal Ent, komandan Angkatan Udara Kedua,^[24] berada di ujung utara Kawasan Pengeboman Alamogordo, di County Socorro, dekat kota Carrizozo dan San Antonio (33°40.636′N 106°28.525′W / 33.677267°N 106.475417°W / 33.677267; -106.475417).^[25] Kawasan Pengeboman Alamogordo berganti nama menjadi White Sands Proving Ground pada 9 Juli 1945, sepekan sebelum uji coba.^[26] Meskipun lokasi harus terisolasi, hampir setengah juta orang tinggal dalam radius 150 mi (240 km) dari lokasi uji coba. Tidak lama setelah Trinity, kepala petugas medis Proyek Manhattan, Kolonel Stafford L. Warren, menganjurkan agar uji coba berikutnya dilakukan sekurang-kurangnya 150 mil dari daerah berpenduduk.^[27]

Satu-satunya bangunan di sekitar lokasi adalah Rumah Peternakan McDonald beserta bangunan pelengkapnya, sekitar 2 mi (3,2 km) di sebelah tenggara.^[28] Seperti bagian lain Kawasan Pengeboman Alamogordo, tanah ini telah diambil alih pemerintah pada 1942. Tanah hak milik tersebut diambil alih untuk kepentingan umum, sementara hak penggembalaan ditangguhkan.^[29][30] Para ilmuwan menggunakan bangunannya sebagai laboratorium pengujian komponen bom.^[28] Bainbridge dan Davalos menyusun rencana kamp induk dengan tempat tinggal dan fasilitas untuk 160 personel, beserta prasarana teknis pendukung uji coba. Sebuah perusahaan konstruksi dari Lubbock, Texas, membangun barak, tempat tinggal perwira, ruang makan, dan fasilitas dasar lainnya.^[21] Kebutuhan terus bertambah. Pada Juli 1945, sebanyak 250 orang bekerja di lokasi uji coba Trinity, dan pada akhir pekan pelaksanaannya, 425 orang berada di sana.^[31]

Satuan polisi militer pimpinan Letnan Bush, yang terdiri atas dua belas orang, tiba dari Los Alamos pada 30 Desember 1944. Mereka mendirikan pos-pos pemeriksaan keamanan awal dan mengadakan patroli berkuda. Jarak yang harus ditempuh di kawasan itu ternyata terlalu jauh bagi kuda, sehingga kuda-kuda tersebut kemudian digunakan untuk bermain polo, sedangkan polisi militer beralih menggunakan jip dan truk.^[24][32] Menjaga semangat personel yang bekerja berjam-jam dalam kondisi berat, di tengah ancaman reptil dan serangga berbahaya, menjadi tantangan tersendiri. Bush berupaya memperbaiki makanan dan tempat tinggal, serta mengadakan permainan bersama dan pemutaran film setiap malam.^[33]

Sepanjang 1945, personel tambahan berdatangan ke Situs Trinity untuk membantu mempersiapkan uji coba bom. Mereka mencoba menggunakan air sumur peternakan, tetapi airnya terlalu basa untuk diminum. Mereka terpaksa menggunakan sabun air asin milik Angkatan Laut Amerika Serikat dan mengangkut air minum dari pos pemadam kebakaran di Socorro. Bensin dan solar dibeli dari fasilitas Standard Oil di kota itu.^[32] Air tawar didatangkan dengan truk dari jarak 40 mi (64 km), sebanyak 700 US gal (2.600 L; 580 imp gal) setiap kali angkut.^[34] Pekerja konstruksi militer dan sipil membangun gudang, bengkel, gudang amunisi, serta toko perbekalan. Sepur simpang di Pope, New Mexico, ditingkatkan dengan penambahan peron bongkar muat. Jalan-jalan dibangun dan kabel telepon sepanjang 200 mi (320 km) dipasang. Listrik dipasok oleh generator portabel.^[35][36] Tempat perlindungan bom bagi para pengamat merupakan fasilitas yang paling mahal pembangunannya.^[34]

Karena berdekatan dengan kawasan latihan pengeboman, kamp induk tidak sengaja dibom dua kali pada Mei. Dalam sebuah latihan serangan malam, pesawat terdepan secara tidak sengaja merusak generator atau dengan cara lain memadamkan lampu penerang sasaran. Pesawat-pesawat itu kemudian mencari lampu lain. Karena tidak diberi tahu tentang keberadaan kamp induk Trinity, yang lampunya masih menyala, mereka justru mengebom kamp tersebut. Pengeboman itu merusak kandang kuda dan bengkel pertukangan, serta menimbulkan kebakaran kecil.^[37]

Jumbo

Perancangan bejana penahan untuk mengantisipasi ledakan yang gagal, yang disebut "Jumbo", diserahkan kepada Robert W. Henderson dan Roy W. Carlson dari Seksi X-2A Laboratorium Los Alamos. Bom akan ditempatkan di tengah Jumbo. Jika peledakannya gagal, dinding Jumbo diharapkan tetap utuh sehingga plutonium dalam bom dapat diperoleh kembali. Hans Bethe, Victor Weisskopf, dan Joseph O. Hirschfelder melakukan perhitungan awal, yang dilanjutkan dengan analisis lebih terperinci oleh Henderson dan Carlson.^[22] Mereka menyusun spesifikasi bejana baja berbentuk bola dengan diameter 13 hingga 15 kaki (3,96 hingga 4,57 m), berat 150 ton pendek (140 t), dan ketahanan terhadap tekanan 50.000 psi (340.000 kPa). Setelah berkonsultasi dengan perusahaan baja dan perusahaan kereta api yang akan mengangkutnya, Carlson membuat desain silinder yang lebih sederhana dan jauh lebih mudah diproduksi. Ia menemukan perusahaan Babcock & Wilcox, yang biasa membuat ketel untuk Angkatan Laut. Perusahaan itu pernah membuat bejana serupa dan bersedia mencoba memproduksinya.^[38]

Ketika dikirim pada Mei 1945,^[39] Jumbo berdiameter 10 kaki (3,05 m), panjang 25 kaki (7,62 m), ketebalan dinding 14 in (356 mm), dan berat 214 ton pendek (191 ton panjang; 194 t).^[40][41] Kereta khusus membawanya dari pabrik Babcock & Wilcox di Barberton, Ohio, ke sepur simpang di Pope. Di sana, Jumbo dimuat ke atas trailer besar dan ditarik oleh traktor beroda rantai melintasi gurun sejauh 25 mi (40 km).^[42] Pada saat itu, Jumbo merupakan benda terberat yang pernah diangkut dengan kereta api.^[41]

Bagi banyak ilmuwan Los Alamos, Jumbo adalah "perwujudan nyata dari titik terendah harapan Laboratorium terhadap keberhasilan bom implosi."^[39] Ketika bejana itu tiba, reaktor-reaktor di Hanford Engineer Works telah menghasilkan plutonium dalam jumlah besar, dan Oppenheimer yakin persediaannya akan cukup untuk uji coba kedua.^[38] Penggunaan Jumbo justru akan mengganggu pengumpulan data ledakan, yang merupakan tujuan utama uji coba.^[42] Ledakan berkekuatan lebih dari 500 ton TNT (2.100 GJ) akan menguapkan bajanya dan menyulitkan pengukuran efek termal. Bahkan ledakan sebesar 100 ton TNT (420 GJ) akan melontarkan serpihan yang membahayakan personel dan peralatan ukur.^[43] Karena itu, diputuskan untuk tidak menggunakannya.^[42] Sebagai gantinya, Jumbo diangkat ke sebuah menara baja sejauh 800 yd (732 m) dari titik ledakan agar dapat digunakan untuk uji coba berikutnya.^[38] Jumbo akhirnya selamat dari ledakan, tetapi menaranya hancur.^[40]

Jumbo dihancurkan pada 16 April 1946 ketika tim persenjataan Angkatan Darat meledakkan delapan bom seberat 500 pon di dasar bejana baja tersebut. Jumbo, dengan sabuk baja di bagian tengahnya, semula dirancang untuk menahan ledakan 5.000 pon bahan peledak berdaya tinggi dalam bom atom yang digantung di tengah bejana. Karena bom-bom konvensional itu ditempatkan di dasar Jumbo, ledakannya melontarkan serpihan ke segala arah hingga sejauh tiga perempat mil.^[44] Siapa yang mengizinkan penghancuran Jumbo masih menjadi perdebatan.^[45] Kerangka Jumbo yang berkarat kini berada di tempat parkir Situs Trinity di White Sands Missile Range, setelah dipindahkan ke sana pada 1979.^[46]

Tim pengembang juga mempertimbangkan cara-cara lain untuk memperoleh kembali bahan aktif jika ledakan gagal. Salah satu usulnya adalah menimbun bom dengan pasir berbentuk kerucut. Usul lainnya adalah menggantung bom di dalam tangki air. Seperti halnya Jumbo, cara-cara penahanan ini akhirnya tidak digunakan. Kelompok CM-10 (Kimia dan Metalurgi) di Los Alamos juga meneliti cara memperoleh kembali bahan aktif secara kimia setelah ledakan tertahan atau gagal.^[43]

Uji coba 100 ton

Karena hanya ada satu kesempatan untuk melaksanakan uji coba dengan benar, Bainbridge memutuskan untuk mengadakan geladi guna memeriksa rencana dan prosedur, serta menguji dan mengalibrasi instrumen. Oppenheimer semula meragukan perlunya geladi itu, tetapi mengizinkannya. Belakangan, ia mengakui bahwa geladi tersebut turut menunjang keberhasilan uji coba Trinity.^[36]

Sebuah panggung kayu setinggi 20 kaki (6 m) dibangun 800 yd (730 m) di sebelah tenggara titik nol Trinity. Di atasnya, bahan peledak berdaya tinggi ditumpuk bersama peti-peti kayu pengirimannya hingga membentuk prisma yang menyerupai segi delapan. Muatan itu terdiri atas 8.975 ton pendek (8.142 t) TNT dan 1.491 ton pendek (1.353 t) Komposisi B, dengan daya ledak keseluruhan sekitar 108 ton TNT (450 GJ), atau beberapa ton lebih besar daripada sebutan "100 ton".^[47][48] Kistiakowsky meyakinkan Bainbridge bahwa bahan peledak yang digunakan tidak mudah terpicu oleh benturan. Hal itu terbukti ketika beberapa peti terjatuh dari lift yang mengangkatnya ke panggung. Selang lentur dijalurkan melewati tumpukan peti bahan peledak. Sebuah bongkahan bahan radioaktif dari Hanford, dengan aktivitas radiasi beta sebesar 1.000 curie (37 TBq) dan radiasi gama sebesar 400 curie (15 TBq), dilarutkan, lalu Hempelmann menuangkan larutannya ke dalam selang tersebut.^[49][50][51]

Uji coba ini dijadwalkan pada 5 Mei, tetapi ditunda dua hari agar lebih banyak peralatan dapat dipasang. Permintaan penundaan lebih lanjut terpaksa ditolak karena akan mengganggu jadwal uji coba utama. Peledakan ditetapkan pada 7 Mei pukul 04.00 Mountain War Time (MWT), tetapi tertunda 37 menit agar pesawat pengamat^[52]—sebuah Boeing B-29 Superfortress dari Satuan Pangkalan Angkatan Udara Angkatan Darat ke-216 yang diterbangkan Mayor Clyde "Stan" Shields^[53]—dapat mencapai posisinya.^[52]

Bola api ledakan konvensional itu terlihat dari Lapangan Udara Angkatan Darat Alamogordo sejauh 60 mi (100 km), tetapi guncangannya hanya sedikit terasa di kamp induk yang berjarak 10 mi (16 km).^[52] Menurut Shields, ledakannya tampak "indah", tetapi nyaris tidak terasa pada ketinggian 15.000 kaki (4.600 m).^[53] Herbert L. Anderson berlatih menggunakan tank M4 Sherman yang dimodifikasi dengan lapisan timbal untuk mendekati kawah sedalam 5 kaki (1,5 m) dan selebar 30 kaki (9 m), lalu mengambil sampel tanah. Padahal, tingkat radioaktivitasnya cukup rendah untuk memungkinkan orang berada di sana selama beberapa jam tanpa pelindung. Sinyal listrik yang tidak diketahui asalnya membuat ledakan terjadi 0,25 detik lebih awal, sehingga menggagalkan eksperimen yang memerlukan ketepatan waktu sepersekian detik. Alat ukur piezoelektrik yang dikembangkan tim Anderson menunjukkan daya ledak setara 108 ton TNT dengan tepat, sedangkan alat ukur kondensor yang dibawa Luis Alvarez dan Waldman di pesawat jauh kurang akurat.^[50][54]

Selain mengungkap persoalan ilmiah dan teknologi, geladi itu juga memperlihatkan berbagai kebutuhan praktis. Lebih dari 100 kendaraan digunakan, tetapi disadari bahwa uji coba utama akan memerlukan lebih banyak kendaraan, jalan yang lebih baik, dan fasilitas perbaikan. Radio dan saluran telepon juga perlu ditambah. Kabel-kabel harus ditanam agar tidak rusak terlindas kendaraan. Sebuah teleprinter dipasang untuk memperlancar komunikasi dengan Los Alamos. Aula pertemuan dibangun untuk rapat besar dan pengarahan, sementara ruang makan perlu ditingkatkan. Karena debu yang ditimbulkan kendaraan mengganggu sebagian instrumen, jalan sepanjang 20 mi (32 km) dilapisi perkerasan.^[54][36]

Bom

Istilah "gadget", sebutan penghalus untuk bom di laboratorium,^[55] menjadi asal nama divisi fisika senjata, "Divisi G", pada Agustus 1944.^[56] Saat itu, istilah tersebut belum secara khusus merujuk pada perangkat uji coba Trinity karena perangkatnya belum dikembangkan.^[57] Setelah perangkat itu dibuat, "gadget" menjadi nama sandinya di laboratorium.^[56] Bom Trinity secara resmi disebut perangkat Y-1561, sama seperti Fat Man yang kemudian digunakan dalam pengeboman Nagasaki. Keduanya sangat mirip, tetapi bom Trinity tidak memiliki sistem pemicu ledakan dan selubung balistik luar seperti Fat Man. Bom-bom tersebut masih dalam pengembangan, dan perubahan kecil pada desain Fat Man terus dilakukan.^[58]

Untuk menjaga agar desainnya sesederhana mungkin, dipilih inti berbentuk bola yang hampir sepenuhnya padat, bukan inti berongga, meskipun perhitungan menunjukkan bahwa inti berongga akan lebih efisien dalam penggunaan plutonium.^[59][60] Inti tersebut dimampatkan hingga mencapai kondisi superkritis seketika oleh implosi yang dihasilkan lensa bahan peledak berdaya tinggi. Desain itu dikenal sebagai "inti Christy"^[61] atau "biji Christy", yang dinamai menurut fisikawan Robert F. Christy. Christy mewujudkan rancangan inti padat tersebut setelah pertama kali diusulkan oleh Edward Teller.^[59][62][63]

Dari beberapa alotrop plutonium, para ahli metalurgi lebih menyukai fase δ (delta) yang mudah ditempa. Fase ini distabilkan pada suhu ruang dengan mencampurkan galium sebanyak 5%.^[64] Dua belahan bola yang sama besar, terbuat dari paduan plutonium–galium, dilapisi perak^[58][65] dan diberi nomor seri HS-1 dan HS-2.^[66] Inti radioaktif seberat 619 kg (1.365 pon) menghasilkan panas sebesar 15 W, yang membuat suhunya mencapai sekitar 100 hingga 110 °F (38 hingga 43 °C),^[58] dan lapisan peraknya membentuk gelembung-gelembung yang harus dikikir dan ditutup dengan lembaran emas. Inti-inti yang dibuat kemudian dilapisi nikel, bukan perak.^[67]

Pada 3 Juli, tim perakitan bom yang dipimpin Norris Bradbury melaksanakan percobaan perakitan di Los Alamos tanpa komponen aktif maupun lensa bahan peledak. Rakitan percobaan itu dibawa ke Trinity dan kemudian kembali. Satu set lensa bahan peledak tiba pada 7 Juli, disusul set kedua pada 10 Juli. Bradbury dan Kistiakowsky memeriksa setiap lensa dan memilih yang terbaik untuk digunakan.^[68] Sisanya diserahkan kepada Edward Creutz, yang melakukan uji peledakan di Pajarito Canyon dekat Los Alamos tanpa menggunakan bahan nuklir.^[69] Pengukuran magnetik dari uji ini mengisyaratkan bahwa implosi mungkin tidak berlangsung cukup serentak sehingga bom akan gagal. Bethe menganalisis hasilnya sepanjang malam dan melaporkan bahwa hasil itu sesuai dengan ledakan yang sempurna.^[70]

Perakitan kapsul nuklir dimulai pada 13 Juli di Rumah Peternakan McDonald, ketika kamar tidur utama rumah itu telah diubah menjadi kamar bersih. Pemicu polonium–berilium "Urchin" dirakit, dan Louis Slotin menempatkannya di antara dua belahan inti plutonium. Cyril Smith kemudian memasukkan inti itu ke dalam sumbat penahan uranium alam. Celah-celah udara diisi dengan lembaran emas setebal 05 mi (8,0 km), sementara kedua bagian sumbat disatukan dengan cincin dan sekrup uranium yang pas pada ujung-ujung sumbat berbentuk kubah.^[71]

Untuk lebih memahami kemungkinan dampak bom yang dijatuhkan dari pesawat dan diledakkan di udara, sekaligus mengurangi jatuhan radioaktif, bom akan diledakkan di atas menara baja setinggi 100 kaki (30 m).^[72] Bom diangkut ke kaki menara, tempat sebuah baut mata sementara disekrupkan ke kapsul seberat 105 pon (48 kg) dan katrol rantai digunakan untuk menurunkan kapsul itu ke dalam bom. Ketika memasuki lubang pada penahan uranium, kapsul tersebut tersangkut. Robert Bacher menyadari bahwa panas dari inti plutonium telah menyebabkan kapsul memuai, sementara rakitan bahan peledak beserta penahannya telah mendingin sepanjang malam di gurun. Dengan membiarkan kapsul bersentuhan dengan penahan, suhu keduanya menjadi sama, dan dalam beberapa menit kapsul itu sepenuhnya masuk ke dalam penahan.^[73] Baut mata kemudian dilepaskan dari kapsul dan diganti dengan sumbat uranium berulir. Sebuah cakram boron diletakkan di atas kapsul untuk melengkapi selubung bola tipis dari boron plastik di sekeliling penahan. Sumbat aluminium disekrupkan ke lubang pada pendorong, yaitu selubung aluminium yang mengelilingi penahan, lalu dua lensa bahan peledak berdaya tinggi yang tersisa dipasang. Terakhir, tutup kutub atas berbahan Dural dibaut pada tempatnya.^[74] Perakitan bahan aktif dan bahan peledak selesai pada 13 Juli pukul 17.45.^[75]

Keempat kaki menara bertumpu pada fondasi beton yang menjorok 20 kaki (6,1 m) ke dalam tanah. Di puncaknya, panggung kayu ek menjadi lantai bangunan kecil dari besi galvanis bergelombang yang terbuka di sisi barat. Gadget diangkat ke atas menara dengan kerekan listrik.^[72] Kasur sebanyak satu muatan truk diletakkan di bawahnya untuk berjaga-jaga jika kabel putus dan gadget terjatuh.^[76][d] Setelah itu, para pekerja memasang masing-masing dari 32 detonator kawat jembatan meledak (EBW) Model 1773. Perakitan bom selesai seluruhnya pada 14 Juli pukul 17.00.^[78] Tidak lama setelah pukul 22.00 pada 15 Juli, tim penyiapan akhir yang terdiri atas tujuh orang—Bainbridge, Kistiakowsky, Joseph McKibben, serta empat tentara termasuk Letnan Bush—berangkat ke menara.^[76]

Personel

Dalam dua pekan terakhir sebelum uji coba, sekitar 250 personel dari Los Alamos bekerja di Situs Trinity.^[80] Pasukan di bawah Letnan Bush telah bertambah menjadi 125 orang untuk menjaga dan memelihara kamp induk. Sebanyak 160 orang lainnya di bawah Mayor T. O. Palmer ditempatkan di luar kawasan, lengkap dengan kendaraan untuk mengevakuasi penduduk sipil di sekitarnya jika diperlukan.^[81][34] Kendaraan mereka cukup untuk membawa 450 orang ke tempat aman, dengan makanan dan perbekalan untuk dua hari. Tempat penampungan telah diatur di Lapangan Udara Angkatan Darat Alamogordo.^[82] Groves memperingatkan Gubernur New Mexico John J. Dempsey bahwa darurat militer mungkin perlu diberlakukan di bagian barat daya negara bagian itu.^[83][34]

Tempat perlindungan didirikan tepat di utara, barat, dan selatan menara, masing-masing sejauh 10.000 yd (9.100 m). Setiap tempat memiliki penanggung jawab: Robert Wilson di N-10,000, John Manley di W-10,000, dan Frank Oppenheimer di S-10,000.^[84] Banyak pengamat lain berada sekitar 20 mi (32 km) dari menara, sementara sebagian tersebar pada jarak yang berbeda-beda, terkadang di tempat pengamatan yang lebih informal. Richard Feynman mengaku sebagai satu-satunya orang yang menyaksikan ledakan tanpa kacamata pelindung yang disediakan. Ia mengandalkan kaca depan truk untuk menyaring panjang gelombang ultraungu yang berbahaya.^[85] Bainbridge meminta Groves membatasi daftar tamu pentingnya menjadi sepuluh orang. Groves memilih dirinya sendiri, Oppenheimer, Richard Tolman, Vannevar Bush, James Conant, Brigadir Jenderal Thomas F. Farrell, Charles Lauritsen, Isidor Isaac Rabi, Sir Geoffrey Taylor, dan Sir James Chadwick.^[81] Para tamu penting itu menyaksikan uji coba dari Bukit Compania, yang juga disebut Bukit Compaña atau Cerro de la Colorado, sekitar 20 mi (32 km) di sebelah barat laut menara.^[86][87]

Film fotografi ditempatkan di kota-kota sekitar untuk mendeteksi kontaminasi radioaktif, sedangkan seismograf dipasang di Tucson, Denver, dan Chihuahua, Meksiko, untuk mengetahui sejauh mana ledakan dapat terdeteksi. Menurut perhitungan, sekalipun sistem mekanis dan listrik tidak gagal, kemungkinan hasil uji coba tidak optimal tetap lebih dari 10%.^[34] Para pengamat mengadakan taruhan bersama mengenai hasil uji coba. Teller paling optimistis, dengan perkiraan 45 kt (190 TJ).^[88] Ia memakai sarung tangan untuk melindungi tangannya dan kacamata hitam di bawah kacamata las yang dibagikan pemerintah kepada semua orang.^[86] Ia termasuk sedikit ilmuwan yang memilih menyaksikan uji coba dengan pelindung mata, alih-alih mengikuti perintah untuk berbaring membelakangi ledakan.^[89] Ia juga membawa losion berjemur dan membagikannya kepada yang lain.^[90] Ramsey memilih nol, yakni gagal meledak sama sekali; Robert Oppenheimer memilih 03 kt (13 TJ); Kistiakowsky 14 kt (59 TJ); dan Bethe 8 kt (33 TJ).^[88] Rabi, yang datang paling akhir, mengambil satu-satunya pilihan yang tersisa, yaitu 18 kt (75 TJ), dan akhirnya memenangkan taruhan.^[91] Bethe kemudian menyatakan bahwa pilihannya, 8 kt, persis sama dengan hasil perhitungan Segrè. Ia lebih mempercayai kewibawaan Segrè daripada seorang anggota kelompok Segrè yang lebih junior, yang tidak disebutkan namanya, dengan hasil perhitungan 20 kt.^[92]

Enrico Fermi mengajak para fisikawan terkemuka dan perwira militer yang hadir bertaruh apakah atmosfer akan terbakar, dan jika demikian, apakah hanya negara bagian itu yang akan hancur atau seluruh planet akan hangus.^[93][94] Bethe sebelumnya telah menghitung bahwa kemungkinan terakhir itu hampir mustahil,^[95][96][e] meskipun persoalan tersebut sempat membuat sebagian ilmuwan cemas. Bainbridge sangat marah kepada Fermi karena menakut-nakuti para penjaga, sampai beberapa di antaranya meminta dibebastugaskan.^[98] Kekhawatiran terbesar Bainbridge sendiri justru jika tidak terjadi apa-apa, karena ia harus kembali ke menara untuk menyelidikinya.^[99]

Ledakan

Peledakan

Para ilmuwan menginginkan jarak pandang yang baik, kelembapan rendah, angin lemah di dekat permukaan, dan angin dari barat pada ketinggian tinggi. Cuaca terbaik diperkirakan terjadi pada 18–21 Juli. Namun, Konferensi Potsdam akan dimulai pada 16 Juli, dan Presiden Harry S. Truman menginginkan uji coba dilaksanakan sebelum konferensi dimulai. Karena itu, uji coba dijadwalkan pada 16 Juli, tanggal paling awal ketika seluruh komponen bom sudah dapat tersedia.^[100]

Peledakan semula direncanakan pada pukul 04.00 MWT, tetapi ditunda karena hujan dan petir sejak dini hari. Hujan dikhawatirkan memperbesar bahaya radiasi dan jatuhan radioaktif, sedangkan petir menimbulkan kekhawatiran akan peledakan prematur,^[101] seperti yang pernah terjadi pada model sistem kelistrikannya.^[34] Laporan cuaca yang menentukan dan menunjukkan kondisi membaik diterima pada pukul 04.45.^[68] Hitung mundur terakhir selama dua puluh menit dimulai pada pukul 05.10, dibacakan oleh Samuel Allison.^[102] Sebuah roket diluncurkan pada pukul 05.25 sebagai tanda lima menit menjelang peledakan, disusul roket lain pada pukul 05.29. Pada pukul 05.29.15, sebuah sakelar di bunker kendali mengaktifkan pewaktu peledakan.^[34] Pada pukul 05.30, hujan telah berhenti.^[68] Beberapa masalah komunikasi muncul: frekuensi radio gelombang pendek untuk berkomunikasi dengan pesawat B-29 juga digunakan oleh Voice of America, sedangkan radio FM memakai frekuensi yang sama dengan emplasemen kereta barang di San Antonio, Texas.^[99]

Dua pesawat B-29 yang terbang mengitari lokasi mengamati uji coba, dengan Shields kembali menerbangkan pesawat terdepan. Pesawat-pesawat itu membawa anggota Proyek Alberta yang nantinya akan melakukan pengukuran dari udara dalam misi pengeboman atom di Jepang. Di antaranya adalah Kapten Angkatan Laut Deak Parsons, wakil direktur Laboratorium Los Alamos sekaligus kepala Proyek Alberta; Luis Alvarez, Harold Agnew, Bernard Waldman, Wolfgang Panofsky, dan William Penney. Langit mendung menghalangi pandangan mereka ke lokasi uji coba.^[103]

Pada pukul 05.29.21 MWT^[a] (11.29.21 GMT) ± 15 detik,^[104] perangkat itu meledak dengan energi setara 248 ± 2 kt (1.037,6 ± 8,4 TJ).^[105] Pasir gurun, yang sebagian besar tersusun atas silika, meleleh menjadi kaca hijau muda yang sedikit radioaktif, lalu dinamai trinitit.^[106] Ledakan membentuk kawah sedalam sekitar 47 kaki (14 m) dan selebar 88 yd (80 m). Lapisan trinitit memiliki radius sekitar 330 yd (300 m).^[107] Menara setinggi 100 kaki menguap seluruhnya. Saat peledakan, pegunungan di sekelilingnya diterangi cahaya yang "lebih terang daripada siang hari" selama satu hingga dua detik. Panas yang dirasakan di kamp induk dilaporkan "sepanas di dalam oven". Warna cahaya yang terlihat berubah dari ungu menjadi hijau, lalu putih. Gemuruh gelombang kejut baru mencapai para pengamat setelah 40 detik. Guncangannya terasa hingga lebih dari 100 mi (160 km), dan awan jamur mencapai ketinggian 75 mi (121 km).^[108]

Banyak pengamat mengenang ketakjuban mereka terhadap cahaya ledakan. Conant menulis, "Dahsyatnya cahaya itu dan lamanya ia bertahan benar-benar membuat saya terpana." Lawrence, yang berada sejauh 27 mi (43 km), menulis bahwa ia "diselimuti cahaya kuning-putih yang hangat dan cemerlang—dari kegelapan menjadi sinar matahari yang terang dalam sekejap."^[34] Ralph Carlisle Smith, yang menyaksikan dari Bukit Compania, menulis:

Saya menatap lurus ke depan dengan mata kiri terbuka di balik kaca las, sementara mata kanan tetap terbuka tanpa pelindung. Tiba-tiba, mata kanan saya disilaukan cahaya yang seketika muncul di sekeliling, tanpa peningkatan intensitas secara bertahap. Dengan mata kiri, saya dapat melihat bola api mulai muncul seperti gelembung raksasa atau jamur berbentuk bonggol. Hampir seketika saya menurunkan kaca dari mata kiri dan menyaksikan cahaya itu membubung. Intensitasnya merosot cepat sehingga tidak menyilaukan mata kiri saya, tetapi masih luar biasa terang. Warnanya berubah menjadi kuning, lalu merah, kemudian ungu yang indah. Mula-mula tampak tembus cahaya, tetapi segera berubah menyerupai asap putih yang bersemu warna. Bola api itu seakan naik membentuk jamur. Kemudian kolomnya memanjang seperti silinder asap putih; geraknya tampak berat. Awan-awan terlubangi, tetapi dua cincin kabut muncul jauh di atas kolom asap putih. Para pengamat bersorak spontan. Dr. von Neumann berkata, "Itu setidaknya 5.000 ton, dan mungkin jauh lebih besar."^[109]

Satu-satunya staf perempuan yang secara resmi diundang menyaksikan uji coba adalah Mary Argo, tetapi Joan Hinton menyelinap masuk.^[110] Hinton mengenang:^[111]

Rasanya seperti berada di dasar samudra cahaya. Kami bermandikan cahaya dari segala arah. Cahaya itu surut kembali ke dalam bom, seolah-olah diisap olehnya. Lalu warnanya berubah menjadi ungu dan biru, dan terus membubung, membubung, membubung. Kami masih berbicara dengan berbisik ketika awan itu mencapai ketinggian yang terkena sinar matahari terbit, sehingga awan-awan alami tersibak. Kami melihat awan yang gelap dan merah di bagian bawah, tetapi terang oleh cahaya siang di bagian atas. Kemudian, tiba-tiba suaranya sampai kepada kami. Bunyinya sangat tajam dan bergemuruh, dan seluruh pegunungan ikut bergemuruh.

Dalam laporan resminya mengenai uji coba itu, Thomas Farrell, yang semula berseru, "Para ilmuwan itu sudah kehilangan kendali atasnya!",^[112] menulis:

Efek cahayanya tak terlukiskan. Seluruh bentang alam diterangi cahaya menyengat yang berkali-kali lebih kuat daripada matahari tengah hari. Warnanya keemasan, ungu, lembayung, kelabu, dan biru. Cahaya itu menerangi setiap puncak, celah, dan punggung pegunungan di dekatnya dengan kejernihan dan keindahan yang tak dapat digambarkan; orang harus melihatnya sendiri untuk dapat membayangkannya ...^[113]

William L. Laurence dari The New York Times diperbantukan sementara pada Proyek Manhattan atas permintaan Groves pada awal 1945.^[114] Groves mengatur agar Laurence dapat menyaksikan peristiwa-peristiwa penting, termasuk Trinity dan pengeboman atom di Jepang. Laurence menulis siaran pers dengan bantuan staf hubungan masyarakat Proyek Manhattan.^[115] Ia kemudian mengenang:

Teriakan keras memenuhi udara. Kelompok-kelompok kecil yang sebelumnya berdiri terpaku seperti tumbuhan gurun mulai menari, dengan irama manusia purba yang menari dalam perayaan api untuk menyambut datangnya musim semi.^[116]

Setelah luapan kegembiraan awal menyaksikan ledakan mereda, Bainbridge berkata kepada Oppenheimer, "Sekarang kita semua bajingan."^[36] Rabi memperhatikan reaksi Oppenheimer: "Saya tak akan pernah melupakan cara jalannya," kenangnya. "Saya tak akan pernah melupakan caranya turun dari mobil ... cara jalannya seperti dalam High Noon ... langkah penuh kebanggaan seperti itu. Ia berhasil."^[117][f]

Oppenheimer kemudian mengenang bahwa, ketika menyaksikan ledakan, ia teringat sebuah bait dari kitab suci Hindu, Bhagawadgita (XI,12):

दिवि सूर्यसहस्रस्य भवेद्युगपदुत्थिता।
यदि भाः सदृशी सा स्याद्भासस्तस्य महात्मनः।।

Jika pancaran seribu matahari meledak sekaligus di langit,
itu akan seperti kemegahan Yang Mahakuasa.^[118]

Bertahun-tahun kemudian, ia menjelaskan bahwa bait lain juga terlintas dalam benaknya saat itu:

Kami tahu dunia tidak akan sama lagi. Beberapa orang tertawa, beberapa orang menangis. Kebanyakan orang diam. Saya ingat penggalan dari kitab suci Hindu, Bhagavad Gita. Wisnu mencoba membujuk Pangeran agar dia melakukan tugasnya dan, untuk membuatnya terkesan, mengambil wujud berlengan banyak dan berkata, "Sekarang aku menjadi Maut, penghancur dunia." Saya kira kita semua berpikir begitu, dengan satu atau lain cara.^[119][g]

John R. Lugo sedang menerbangkan pesawat angkut Angkatan Laut Amerika Serikat pada ketinggian 10.000 kaki (3.000 m), sekitar 30 mi (48 km) di sebelah timur Albuquerque, menuju pesisir barat. "Kesan pertama saya, seolah-olah matahari terbit di selatan. Sungguh bola api yang luar biasa! Begitu terang sampai menerangi kokpit pesawat." Lugo menghubungi Albuquerque lewat radio. Ia tidak memperoleh penjelasan tentang ledakan itu, tetapi diberi tahu, "Jangan terbang ke selatan."^[124]

• 
  Titik nol setelah uji coba
• 
  Ledakan Trinity, 16 milidetik setelah peledakan. Titik tertinggi setengah bola api dalam gambar ini berada pada ketinggian sekitar 200 meter.
• 
  Foto udara kawah Trinity tidak lama setelah uji coba^[h]

Instrumentasi dan pengukuran

Divisi T (Teori) di Los Alamos memperkirakan daya ledak antara 5 dan 10 kt (21 dan 42 TJ). Segera setelah ledakan, dua tank M4 Sherman berlapis timbal menuju kawah. Analisis radiokimia terhadap sampel tanah yang mereka kumpulkan menunjukkan bahwa daya ledak total, atau energi yang dilepaskan, sekitar 186 kt (780 TJ).^[125] Metode ini ternyata merupakan cara paling akurat untuk menentukan efisiensi ledakan nuklir dan terus digunakan selama bertahun-tahun sesudahnya.^[126]

Energi gelombang ledakan diukur dengan banyak sensor yang bekerja berdasarkan beragam prinsip fisika. Alat ukur ledakan piezoelektrik melampaui batas skalanya sehingga tidak menghasilkan rekaman. Pengukuran daya ledak berdasarkan kelebihan kecepatan—yakni pengukuran teliti kecepatan suara di lokasi ledakan untuk dibandingkan dengan kecepatan gelombang ledakan^[127]—menghasilkan sebagian pengukuran tekanan ledakan yang paling akurat. Metode lain menggunakan alat ukur berbentuk kotak dengan diafragma aluminium untuk merekam tekanan puncak gelombang ledakan. Alat ini menunjukkan energi ledakan sebesar 99 kt (410 TJ) ± 10 kt (42 TJ). Berbagai alat ukur tekanan mekanis lainnya juga digunakan, tetapi hanya satu yang memberikan hasil masuk akal, yakni sekitar 10 kt (42 TJ).^[128]

Fermi melakukan eksperimennya sendiri untuk mengukur energi yang dilepaskan sebagai gelombang ledakan. Ia kemudian mengenang:

Sekitar 40 detik setelah ledakan, gelombang tekanan udara mencapai saya. Saya mencoba memperkirakan kekuatannya dengan menjatuhkan potongan-potongan kecil kertas dari ketinggian sekitar enam kaki sebelum, selama, dan setelah gelombang itu lewat. Karena saat itu tidak ada angin, saya dapat mengamati dengan sangat jelas, bahkan mengukur, perpindahan potongan kertas yang sedang jatuh ketika gelombang melintas. Pergeserannya sekitar 2½ meter, yang saat itu saya perkirakan setara dengan gelombang ledakan dari sepuluh ribu ton TNT.^[129]

Distribusi energi bom fisi dalam kisaran kiloton "sedang" di dekat permukaan laut

Fisika dasar pada masa itu, data uji coba Trinity, dan data lainnya menghasilkan pembagian energi yang teramati berikut untuk ledakan fisi di dekat permukaan laut.[130][131][132]
Bentuk energi	Proporsi
Gelombang ledakan	50%
Energi termal	35%
Radiasi pengion awal	5%
Radiasi sisa dari jatuhan radioaktif	10%

Sejumlah detektor sinar gama dan detektor neutron juga digunakan. Hanya sedikit yang selamat dari ledakan; semua alat ukur dalam radius 200 kaki (61 m) dari titik nol hancur.^[133] Namun, data yang berhasil diperoleh cukup untuk mengukur komponen sinar gama dari radiasi pengion yang dilepaskan.^[134]

Sekitar lima puluh kamera berbeda dipasang untuk merekam gambar bergerak dan foto. Kamera khusus Fastax, yang merekam 10.000 bingkai per detik, digunakan untuk menangkap detail terkecil ledakan. Kamera spektrograf merekam panjang gelombang cahaya yang dipancarkan ledakan, sedangkan kamera lubang jarum merekam sinar gama. Spektrograf berdrum putar di stasiun pengamatan sejauh 10.000 yd (9.100 m) merekam spektrum selama seperseratus detik pertama. Spektrograf lain yang merekam lebih lambat mengikuti perkembangan bola api. Kamera-kamera ditempatkan di bunker yang hanya berjarak 800 yd (730 m) dari menara, dilindungi baja dan kaca timbal, serta dipasang di atas kereta luncur agar dapat ditarik keluar oleh tank berlapis timbal.^[135] Meskipun ada pengamanan, sebagian pengamat membawa kamera sendiri. Segrè membawa Jack Aeby beserta kamera Perfex 44 berformat 35 mm miliknya. Aeby mengambil satu-satunya foto berwarna ledakan tersebut dengan pencahayaan yang baik.^[86]

Perkiraan resmi daya ledak total bom Trinity, yang mencakup energi gelombang ledakan, cahaya ledakan, dan kedua bentuk radiasi pengion, adalah 21 kt (88 TJ),^[136] dengan sekitar 15 kt (63 TJ) berasal dari fisi inti plutonium dan sekitar 6 kt (25 TJ) berasal dari fisi penahan uranium alam.^[137] Analisis ulang data yang diterbitkan pada 2021 memperkirakan daya ledaknya sebesar 248 ± 2 kt (1.037,6 ± 8,4 TJ).^[105]

Berdasarkan data yang dikumpulkan mengenai besarnya ledakan, ketinggian peledakan untuk pengeboman Hiroshima ditetapkan pada 1.885 kaki (575 m) guna memanfaatkan efek penguatan gelombang ledakan oleh Mach stem.^[138] Ketinggian ledakan terakhir yang ditentukan untuk Nagasaki adalah 1.650 kaki (500 m), sehingga Mach stem akan terbentuk lebih awal.^[139] Setelah terbukti bahwa implosi berhasil, Oppenheimer menyarankan kepada Groves agar uranium-235 yang digunakan dalam senjata tipe bedil Little Boy dapat dimanfaatkan dengan lebih hemat dalam senjata tipe implosi Fat Man yang menggunakan biji komposit, yakni mengandung plutonium dan uranium yang diperkaya. Sudah terlambat untuk menerapkan rancangan tersebut pada Little Boy pertama, tetapi inti komposit segera mulai diproduksi.^[140]

Pengamatan oleh warga sipil

Cahaya uji coba terlihat hingga Amarillo, Texas, yang berjarak 280 mi (450 km) dan terpisah dari Trinity oleh sebuah pegunungan.^[34] Angkatan Udara Kedua mengeluarkan siaran pers berisi cerita penyamaran yang telah disiapkan Groves beberapa pekan sebelumnya. Ledakan itu disebut sebagai musibah hancurnya sebuah gudang amunisi di pangkalan. Siaran pers yang ditulis Laurence tersebut berbunyi:

Alamogordo, New Mexico, 16 Juli Komandan Pangkalan Udara Angkatan Darat Alamogordo hari ini mengeluarkan pernyataan berikut: "Kami telah menerima beberapa pertanyaan mengenai ledakan besar yang terjadi di kawasan Pangkalan Udara Alamogordo pagi ini. Sebuah gudang amunisi di lokasi terpencil, yang menyimpan bahan peledak berdaya tinggi dan bahan piroteknik dalam jumlah besar, telah meledak. Tidak ada korban jiwa ataupun luka-luka, dan kerusakan harta benda di luar gudang bahan peledak itu sangat kecil. Kondisi cuaca yang memengaruhi penyebaran isi peluru gas yang turut meledak mungkin membuat Angkatan Darat perlu mengevakuasi sementara beberapa warga sipil dari rumah mereka."^[141][142]

Laurence telah menyiapkan empat siaran pers untuk berbagai kemungkinan hasil, mulai dari cerita penyamaran bagi uji coba yang berhasil—versi yang akhirnya digunakan—hingga skenario bencana berupa kerusakan parah pada permukiman sekitar, evakuasi penduduk, serta ruang untuk mencantumkan nama korban tewas.^{[143][144][145]} Karena ikut menyaksikan uji coba, Laurence menyadari bahwa siaran pers terakhir itu, jika digunakan, bisa menjadi berita kematiannya sendiri.^[143] Sebuah artikel surat kabar yang terbit pada hari yang sama menyebutkan bahwa "ledakan itu terlihat dan terasa di seluruh wilayah yang membentang dari El Paso hingga Silver City, Gallup, Socorro, dan Albuquerque."^[146] Berita-berita tersebut muncul di New Mexico, tetapi diabaikan oleh surat kabar pesisir timur.^[143] Penduduk setempat yang melihat cahaya itu menerima cerita penyamaran tersebut.^[34]

Informasi tentang uji coba Trinity diumumkan kepada publik tidak lama setelah pengeboman Hiroshima. Laporan Smyth, yang dirilis pada 12 Agustus 1945, memuat sejumlah informasi mengenai ledakan itu. Edisi yang diterbitkan Princeton University Press beberapa pekan kemudian menyertakan siaran pers Departemen Perang mengenai uji coba sebagai Lampiran 6, beserta foto-foto terkenal bola api Trinity yang menyerupai "bonggol".^[147]

Pemberitahuan resmi

Hasil uji coba disampaikan kepada Menteri Perang Henry L. Stimson, yang sedang menghadiri Konferensi Potsdam di Jerman, melalui pesan bersandi dari asistennya, George L. Harrison:

Operasi dilakukan pagi ini. Diagnosis belum lengkap, tetapi hasilnya tampak memuaskan dan sudah melampaui harapan. Siaran pers setempat diperlukan karena perhatian meluas hingga jauh. Dr. Groves puas. Ia kembali besok. Saya akan terus mengabari Anda.^[148]

Pesan itu tiba di "Gedung Putih Kecil" di Babelsberg, kawasan pinggiran Potsdam, dan segera disampaikan kepada Truman serta Menteri Luar Negeri James F. Byrnes.^[149] Harrison mengirim pesan lanjutan yang tiba pada pagi 18 Juli:^[149]

Dokter baru saja kembali dengan sangat antusias dan yakin bahwa si bocah kecil sama kekarnya dengan kakaknya. Cahaya matanya terlihat dari sini sampai Highhold, dan jeritannya dapat saya dengar dari sini sampai pertanian saya.^[148]

Karena rumah musim panas Stimson di Highhold terletak di Long Island, sedangkan pertanian Harrison berada di dekat Upperville, Virginia, pesan itu mengisyaratkan bahwa ledakan dapat terlihat dari jarak 250 mi (400 km) dan terdengar dari jarak 50 mi (80 km).^[150]

Tiga hari kemudian, pada 21 Juli, laporan sepanjang 13 halaman yang ditulis Groves tiba di Potsdam melalui kurir. Laporan itu menyatakan:

Pada pukul 05.30 tanggal 16 Juli 1945, di bagian terpencil Pangkalan Udara Alamogordo, New Mexico, dilaksanakan uji coba berskala penuh pertama atas bom fisi atom jenis implosi. Untuk pertama kalinya dalam sejarah, terjadi ledakan nuklir. Dan sungguh dahsyat ledakan itu! ... Keberhasilan uji coba ini melampaui harapan paling optimistis siapa pun.^[151]

Jatuhan radioaktif

Lencana film yang digunakan untuk mengukur paparan radioaktivitas menunjukkan bahwa tidak seorang pun pengamat di N-10,000 menerima paparan lebih dari 0,1 röntgen, yakni separuh batas paparan radiasi harian yang direkomendasikan Dewan Nasional Perlindungan dan Pengukuran Radiasi.^[152] Namun, tempat perlindungan itu telah dievakuasi sebelum awan radioaktif mencapainya. Ledakan berlangsung lebih efisien daripada perkiraan. Arus udara panas yang naik mengangkat sebagian besar awan cukup tinggi sehingga hanya sedikit jatuhan radioaktif yang turun di lokasi uji coba. Meskipun demikian, fisi hanya menghabiskan 1,4 kg (3 pon) dari 5,9 kg (13 pon) plutonium,^[153] sehingga tersisa 4,5 kg (10 pon) yang tersebar di atmosfer dan sebagai jatuhan radioaktif. Kawahnya jauh lebih radioaktif daripada perkiraan akibat terbentuknya trinitit, dan awak kedua tank Sherman berlapis timbal menerima paparan yang cukup besar. Dosimeter dan lencana film Anderson mencatat 7–10 röntgen, sedangkan salah seorang pengemudi tank, yang melakukan tiga perjalanan, tercatat menerima 13–15 röntgen.^[154]

Kontaminasi jatuhan radioaktif terberat di luar kawasan uji coba yang dibatasi terjadi di Chupadera Mesa, sekitar 30 mi (48 km) dari titik ledakan. Jatuhan itu dilaporkan turun seperti kabut putih dan menempel pada sebagian ternak setempat, menyebabkan luka bakar beta pada bagian tubuh tertentu serta kerontokan sementara bulu di bagian punggung. Pada beberapa bagian, bulu tumbuh kembali dengan warna yang berubah menjadi putih. Angkatan Darat membeli total 88 ekor sapi dari para peternak. Tujuh belas ekor yang paling jelas terdampak dipelihara di Los Alamos, sementara sisanya dikirim ke Oak Ridge untuk pengamatan jangka panjang.^{[156][157][158][159]}

Rekonstruksi dosis yang diterbitkan pada 2020 di bawah naungan Institut Kanker Nasional^[160] mencatat bahwa lima county di New Mexico mengalami kontaminasi radioaktif terbesar: Guadalupe, Lincoln, San Miguel, Socorro, dan Torrance.^[161] Penduduk di sekitar lokasi tidak mengetahui keberadaan proyek itu. Mereka kemudian juga tidak tercakup dalam bantuan berdasarkan Undang-Undang Kompensasi Paparan Radiasi tahun 1990 bagi penduduk terdampak yang berada di wilayah searah angin, atau downwinders. Undang-undang tersebut menangani masalah kesehatan serius pada masyarakat akibat uji coba serupa di Situs Uji Nevada.^[27] Upaya di Kongres untuk memasukkan penduduk New Mexico ke dalam cakupan undang-undang itu masih berlanjut pada 2024.^[162]

Pada Agustus 1945, tidak lama setelah pengeboman Hiroshima, perusahaan Kodak menemukan bercak dan pengabutan pada filmnya, yang saat itu biasanya dikemas dalam wadah karton.^[34] J. H. Webb, karyawan Kodak, menyelidikinya dan menyimpulkan bahwa kontaminasi tersebut pasti berasal dari ledakan nuklir di suatu tempat di Amerika Serikat. Berdasarkan waktu kejadiannya, ia menyingkirkan kemungkinan bahwa penyebabnya adalah bom Hiroshima. Jatuhan radioaktif yang terkonsentrasi di suatu daerah mencemari air sungai yang digunakan sebuah pabrik kertas di Indiana untuk membuat bubur karton dari kelobot jagung.^[163] Menyadari besarnya arti penemuan itu, Webb merahasiakannya hingga 1949.^[164]

Peristiwa tersebut, bersama uji coba berikutnya di daratan utama Amerika Serikat pada 1951, menjadi preseden. Dalam uji coba nuklir atmosferik selanjutnya di Situs Uji Nevada, pejabat Komisi Energi Atom Amerika Serikat memberikan peta dan prakiraan kemungkinan kontaminasi, serta perkiraan sebaran jatuhan radioaktif, kepada industri fotografi. Dengan demikian, industri tersebut dapat membeli bahan yang tidak terkontaminasi dan mengambil langkah perlindungan lainnya.^[163]

Situs saat ini

Pada September 1953, sekitar 650 orang menghadiri pembukaan pertama Situs Trinity untuk umum. Dalam kunjungan terbuka semacam ini, pengunjung diizinkan melihat kawasan titik nol dan Rumah Peternakan McDonald.^[165] Lebih dari 80 tahun setelah uji coba, radiasi sisa di lokasi itu sekitar sepuluh kali lebih tinggi daripada radiasi latar normal di daerah tersebut. Paparan radiasi selama kunjungan satu jam kira-kira separuh dari total paparan harian rata-rata orang dewasa di Amerika Serikat yang berasal dari sumber alami dan medis.^[166]

Pada 21 Desember 1965, Situs Trinity seluas 51.500 ekar (20.800 ha) ditetapkan sebagai kawasan Mercu Tanda Sejarah Nasional.^[167][1] Pada 15 Oktober 1966, situs tersebut dimasukkan ke dalam Daftar Tempat Bersejarah Nasional.^[2] Kawasan bersejarah ini mencakup kamp induk tempat para ilmuwan dan kelompok pendukung tinggal, titik nol tempat bom diletakkan untuk diledakkan, serta Rumah Peternakan McDonald, tempat inti plutonium bom dirakit. Salah satu bunker instrumentasi lama masih terlihat di tepi jalan, tepat di sebelah barat titik nol.^[168] Pagar dalam berbentuk memanjang ditambahkan pada 1967. Pagar kawat berduri yang membentuk koridor penghubung antara pagar luar dan pagar dalam selesai pada 1972.^[169]

Monumen Trinity berupa obelisk batu lava bersisi kasar setinggi sekitar 12 kaki (3,7 m), yang menandai titik tepat di bawah pusat ledakan.^[165] Monumen ini didirikan pada 1965 oleh personel Angkatan Darat menggunakan batu setempat dari batas barat kawasan.^[170] Kunjungan khusus pada 16 Juli 1995, untuk memperingati 50 tahun uji coba Trinity, menarik 5.000 pengunjung.^[171] Selama suatu masa, situs ini dibuka untuk umum pada Sabtu pertama bulan April dan Oktober.^[172][173] Setidaknya pada 2026, situs ini dibuka sekali setahun, pada Sabtu ketiga bulan Oktober.^[174]

Galeri

• 
  Pengunjung Situs Trinity pada peringatan 50 tahun uji coba, 1995
• 
  Penanda sejarah Situs Trinity, 2008
• 
  Sisa-sisa Jumbo, 2010
• 
  Trinitit
• 
  Tampak dekat plakat pada obelisk, 2018
• 
  Meja pajangan trinitit, 2018
• 
  Papan larangan mengambil trinitit, 2018
• 
  Pengunjung berkumpul di sekitar monumen titik nol, 2018
• 
  Selubung bom Fat Man dari masa setelah Perang Dunia II

Dalam budaya populer

Uji coba Trinity digambarkan dalam berbagai media, termasuk film dokumenter dan dramatisasi. Pada 1946, film dokumenter berdurasi 18 menit berjudul Atomic Power diproduksi oleh Time Inc. di bawah nama The March of Time dan dirilis di bioskop. Banyak tokoh yang terlibat dalam proyek, termasuk J. Robert Oppenheimer dan Ernest Lawrence, tampil memerankan diri mereka dalam rekonstruksi percakapan dan peristiwa nyata menjelang uji coba Trinity.^[175] Pada 1947, dokudrama The Beginning or the End mengisahkan pengembangan senjata nuklir dan menampilkan uji coba Trinity.^[176][177]

Pada 1980, miniseri drama televisi Oppenheimer, produksi bersama British Broadcasting Corporation dan stasiun televisi Amerika Serikat WGBH-TV, ditayangkan dalam tujuh episode di BBC Two. Uji coba Trinity digambarkan dalam episode kelima.^[178] Pada awal 1981, film dokumenter The Day After Trinity dirilis dengan fokus pada peristiwa-peristiwa seputar uji coba tersebut.^[179] Pada 1989, film cerita Fat Man and Little Boy juga menggambarkan uji coba Trinity.^[180] Dua film dokumenter, Trinity and Beyond dan The Bomb, masing-masing dirilis pada 1995 dan 2015.^[181][182] Musim ketiga Twin Peaks, yang ditayangkan pada 2017, menampilkan penggambaran fantastis uji coba Trinity sebagai bagian penting dari kilas balik dalam episode kedelapan. Adegan tersebut secara tidak langsung memberikan kisah asal-usul bagi antagonis utama serial itu, BOB.^{[183][184][185]}

Christopher Nolan, sutradara film Oppenheimer (2023), menyebut uji coba Trinity sebagai "titik tumpu seluruh kisah [film] ini". Ia menghindari pencitraan hasil komputer untuk menggambarkan ledakan dan memilih efek praktis. Setelah merekam ledakan yang relatif kecil dengan menggunakan bensin, propana, serbuk aluminium, dan magnesium, ia menggunakan perspektif paksa untuk memberi kesan ledakan sebesar Trinity kepada penonton.^[186] Popularitas film tersebut kembali menarik perhatian pada penggambaran Trinity dalam karya-karya terdahulu, seperti The Day After Trinity.^[179]

Catatan penjelas

1. 1 2 Waktu Perang Pegunungan (MWT) tertinggal enam jam dari Waktu Greenwich (GMT), pendahulu Waktu Universal Terkoordinasi (UTC).
2. ↑ Dari puisi "Hymn to God, My God, in My Sickness".
3. ↑ Holy Sonnets, Holy Sonnet 14.
4. ↑ Kasur-kasur itu tidak akan mampu melindungi gadget, tetapi membuat para pekerja merasa lebih tenang.^[77]
5. ↑ Reaksi yang paling dikhawatirkan Teller adalah: ¹⁴N + ¹⁴N → ²⁴Mg + ⁴He (partikel alfa) + 17,7 MeV.^[97]
6. ↑ Perbandingan Rabi ini dibuat saat mengenang peristiwa tersebut, sebab High Noon baru dirilis pada 1952.
7. ↑ Oppenheimer mengucapkan kata-kata ini dalam film dokumenter televisi The Decision to Drop the Bomb (1965).^[119] Oppenheimer membaca teks aslinya dalam bahasa Sanskerta, "kālo'smi lokakṣayakṛtpravṛddho lokānsamāhartumiha pravṛttaḥ" (XI,32),^[120] yang diterjemahkannya menjadi "I am become Death, the destroyer of worlds" ("Aku menjadi Maut, penghancur dunia"). Dalam berbagai tulisan, kutipan ini biasanya menggunakan kata shatterer alih-alih destroyer, karena bentuk itulah yang pertama kali muncul dalam cetakan, di majalah Time pada 8 November 1948.^[121] Kutipan itu kemudian dimuat dalam Brighter than a Thousand Suns: A Personal History of the Atomic Scientists (1958) karya Robert Jungk,^[122] berdasarkan wawancara dengan Oppenheimer. Lihat Hijiya, The Gita of Robert Oppenheimer.^[123]
8. ↑ Kawah kecil di sudut tenggara berasal dari uji ledak sebelumnya yang berkekuatan 108 ton TNT (450 GJ).

Referensi

Karya yang dikutip

Pranala luar

• "Trinity and Beyond", diterbitkan pada Agustus 2024 dalam majalah National Security Science
• Uji coba Trinity di situs Sandia National Laboratories
• Trinity Remembered: peringatan 60 tahun
• "Trinity Site – Manhattan Project National Historical Park", informasi dari NPS, termasuk pranala mengenai kunjungan terbuka untuk umum
• Pola jatuhan radioaktif uji coba Trinity
• Foto-foto uji coba Trinity
• "My Radioactive Vacation", laporan kunjungan ke Situs Trinity, dengan foto-foto yang membandingkan kondisi dahulu dan sekarang
• "Visiting Trinity", artikel singkat karya Ker Than di 3 Quarks Daily
• "War Department release on New Mexico test, July 16, 1945", dari Laporan Smyth, memuat kesaksian Groves dan Farrell (1945)
• Film pendek Nuclear Test Film – Trinity Shot (1945), dapat ditonton dan diunduh secara gratis di Internet Archive
• Film pendek Nuclear Test Film – Nuclear Testing Review (1945), dapat ditonton dan diunduh secara gratis di Internet Archive
• Trinity's cloud (1945), foto-foto awan jamur
• Video lokasi, ledakan asli, dan peternakan tempat bom dirakit, dari 2017
• Historic American Engineering Record (HAER) No. NM-1-A, "White Sands Missile Range, Trinity Site", 106 foto, 11 gambar terukur, 116 halaman data, dan 8 halaman keterangan foto
• Rice, James. Downwind of the Atomic State: Atmospheric Testing and the Rise of the Risk Society. (New York University Press, 2023): Downwind of the Atomic State
• "The Road to Trinity", diterbitkan pada September 2020, Los Alamos National Laboratory: The Vault