Nationalgeographic.co.id—Sebuah jenis kristal baru tercipta dari hasil uji coba bom nuklir pertama di dunia. Pembentukan kuasikristal yang unik dan langka ini bermula dari sebuah uji coba peledakan di negara bagian New Mexico, Amerika Serikat, pada masa Perang Dunia II.
Saat itu, pada pukul 5:29 pagi tanggal 16 Juli 1945, sepotong sejarah yang mengerikan terjadi di New Mexico. Ketenangan fajar kala itu terkoyak saat Angkatan Darat Amerika Serikat meledakkan alat peledak plutonium yang dikenal sebagai gadget.
Ini merupakan uji coba bom nuklir pertama di dunia, yang dikenal sebagai uji Trinity. Momen ini akan mengubah peperangan selamanya.
Pelepasan energi dari hasil uji coba tersebut setara dengan 21 kiloton TNT, menguapkan menara uji setinggi 30 meter (98 kaki) dan bermil-mil kabel tembaga yang menghubungkannya ke peralatan perekam. Bola api yang dihasilkan dari uji Trinity ini meleburkan menara dan tembaga tersebut dengan aspal dan pasir gurun di bawahnya menjadi kristal-kristal yang kebanyakan berwarna hijau, mineral baru yang disebut sebagai trinitit.
Baca Juga: Takdir Bom Atom 'Ketiga' Sekutu dan Para Ilmuwan yang Jadi Korbannya
Puluhan tahun kemudian, para ilmuwan telah menemukan sebuah rahasia yang tersembunyi di dalam sepotong trinitit tersebut. Trinitit adalah bentuk materi langka yang dikenal sebagai kuasikristal yang pernah dianggap mustahil ada.
"Kuasikristal terbentuk di lingkungan ekstrem yang jarang ada di Bumi," jelas ahli geofisika Terry Wallace dari Los Alamos National Laboratory, seperti dilansir Science Alert.
"Mereka (kuasikristal) membutuhkan peristiwa traumatis dengan guncangan, suhu, dan tekanan ekstrem. Kita biasanya tidak melihatnya, kecuali dalam sesuatu yang sedramatis ledakan nuklir."
Sebagian besar kristal, dari garam meja yang sederhana hingga berlian yang paling keras, mengikuti aturan yang sama: atom-atomnya tersusun dalam struktur kisi yang berulang dalam ruang tiga dimensi. Kuasikristal melanggar aturan ini. Pola susunan atom-atomnya tidak berulang.
Baca Juga: Ekspedisi Ungkap 'Bom Panas' Berbahaya Telah Memasuki Samudra Arktik
Ketika konsep ini pertama kali muncul di dunia ilmiah pada tahun 1984, hal ini dianggap tidak mungkin. Bentuk kristal seharusnya teratur atau tidak teratur, bukan di antara keduanya.
Namun kristal dengan bentuk di antara tersebut akhirnya benar-benar ditemukan, baik dibuat dalam pengaturan laboratorium dan di alam liar. Kuasikristal di alam misalnya ada di dalam meteorit-meteorit yang ditempa oleh kejutan termodinamika dari peristiwa seperti benturan berkecepatan supertinggi.
Mengetahui bahwa kondisi ekstrem diperlukan untuk menghasilkan kuasikristal ini, tim ilmuwan yang dipimpin oleh ahli geologi Luca Bindi dari University of Florence di Italia kemudian memutuskan untuk meneliti trinitit secara lebih dekat.
Baca Juga: Begitu Dahsyat Ledakan Beirut Lebanon sampai Atmosfer Bumi Terguncang
Namun bukan trinitit hijau yang mereka teliti. Menggunakan beberapa teknik seperti pemindaian mikroskop elektron dan difraksi sinar-X, mereka menganalisis enam sampel kecil trinitit merah.
Akhirnya, mereka berhasil menemukan bentuk kuasikristal dari salah satu sampel tersebut, yakni butiran kecil, 20 sisi silikon, tembaga, kalsium dan besi, dengan simetri rotasi lima kali lipat yang mustahil dalam kristal konvensional. Kristal dari hasil uji coba bom nuklir ini adalah sebuah "konsekuensi yang tidak disengaja" dari pemanasan.
"Kuasikristal ini luar biasa dalam kompleksitasnya, tetapi belum ada yang bisa memberi tahu kami mengapa ia terbentuk dengan cara ini," kata Wallace.
"Namun suatu hari nanti, seorang ilmuwan atau insinyur akan mengetahuinya dan skala-skala itu akan terangkat dari mata kita dan kita akan memiliki penjelasan termodinamika untuk penciptaannya. Kemudian, saya berharap, kita dapat menggunakan pengetahuan itu untuk lebih memahami ledakan nuklir dan akhirnya mengarah pada gambaran yang lebih lengkap tentang apa yang diwakili oleh uji coba nuklir. "
Penemuan ini mewakili kuasikristal antropogenik atu hasil buatan manusia tertua yang diketahui, dan menunjukkan bahwa mungkin ada jalur alami lain untuk pembentukan kuasikristal. Misalnya, fulgurit dari pasir cair yang ditempa oleh sambaran petir, dan material dari lokasi tumbukan meteor, keduanya bisa menjadi sumber kuasikristal di alam liar.
Penelitian laporannya telah terbit di jurnal PNAS ini juga dapat membantu kita lebih memahami uji coba nuklir terlarang, dengan tujuan akhirnya untuk mengekang proliferasi persenjataan nuklir, kata para peneliti. Para peneliti meyakini, mempelajari mineral yang ditempa di lokasi pengujian nuklir lain dapat mengungkap lebih banyak kuasikristal lainnya dan sifat termodinamika yang dapat menjadi alat forensik nuklir.
| Source | : | Science Alert |
| Penulis | : | Utomo Priyambodo |
| Editor | : | Mahandis Yoanata Thamrin |
KOMENTAR