Bom, Ledakan dan Dampak Gelombang Kejutnya

Sebuah peledak rakitan dalam rupa bom pressure cooker atau lebih populer dengan nama bom panci ditemukan polisi dalam penggerebekan di Bekasi (propinsi Jawa Barat) pada Sabtu 10 Desember 2016 Tarikh Umum (TU) lalu. Peledak atau bom rakitan tersebut mendapat nama demikian karena desain dasarnya menggunakan panci tekan (pressure cooker) sebagai wadah untuk muatan primer dan muatan sekundernya. Muatan primernya disebut-sebut sebagai bahan peledak TATP (tri aseton tri peroksida) dengan berat 3 kilogram. Sementara muatan sekundernya disebut-sebut berupa paku dan bola-bola kecil (gotri).

Hanya muatan primer yang telah dipasang dalam wadahnya. Untuk menghindari kemungkinan terjadinya ledakan yang tak terduga saat barang-barang bukti ini diangkut dari lokasi penemuan, maka tim penjinak bahan peledak memutuskan untuk memusnahkan muatan primer dengan meledakkannya melalui teknik tertentu. Sehingga dampak ledakannya disebu-sebut tinggal seperlima dari normal.  Begitupun penduduk di sekitar lokasi hingga radius 500 meter dari titik pemusnahan harus dievakuasi untuk menghindari hal-hal yang tak diinginkan. Polisi menyebut peledak rakitan ini bisa berdampak hingga radius 300 meter dari titik ledak.

Gambar 1. Penampakan bom pressure cooker yang disita polisi dalam penggerebekan di Bekasi. Nampak panci tekan yang akan menjadi wadah. Nampak juga muatan primer berupa TATP seberat 3 kg (warna merah bata) yang telah dipasangi detonator (terlihat dari kabel yang menjulur). Sumber: Detikcom, 2016.

Gambar 1. Penampakan bom pressure cooker yang disita polisi dalam penggerebekan di Bekasi. Nampak panci tekan yang akan menjadi wadah. Nampak juga muatan primer berupa TATP seberat 3 kg (warna merah bata) yang telah dipasangi detonator (terlihat dari kabel yang menjulur). Sumber: Detikcom, 2016.

Benarkah demikian ?

Low Explosive dan High Explosive

Pada dasarnya ledakan adalah peristiwa pelepasan energi dalam jumlah cukup besar pada volume ruang yang sempit dalam tempo singkat. Energi tersebut bisa berupa energi kimia, energi gas yang tertekan atau bahkan energi nuklir. Ledakan bisa disebabkan oleh pembakaran bahan peledak ataupun bahan mudah meledak, baik secara sengaja maupun tidak. Salah satu dampak dari ledakan adalah penjalaran gelombang kejut (shockwave), yakni tekanan kuat tak-kasat mata yang melebihi tekanan atmosfer setempat sebagai hasil dorongan amat sangat kuat gas-gas maupun plasma produk ledakan ke udara sekitar. Namun sebelum mengupas lebih lanjut perihal gelombang kejut, mari kita tinjau dulu klasifikasi bahan peledak.

Berdasarkan kecepatan awal pelepasan gelombang kejutnya, atau disebut sebagai kecepatan peledakan, maka dikenal ada dua kelompok bahan peledak. Kelompok pertama adalah kelompok bahan peledak berdaya tinggi atau high explosive. Ia mendapatkan namanya karena memiliki kecepatan peledakan yang lebih besar ketimbang kecepatan suara di udara. TATP tergolong kelompok ini karena kecepatan peledakannya sebesar 5,3 km/detik atau setara 19.000 km/jam. Segolongan dengannya adalah TNT (trinitrotoluena) yang legendaris. Selain menjadi standar untuk mendeskripsikan energi ledakan, TNT juga digunakan sebagai bahan racikan campuran untuk membentuk bahan-bahan peledak berdaya tinggi lainnya (misalnya Composition B, Composition H6, Amatol dan lain-lain). TNT memiliki kecepatan peledakan 6,9 km/detik atau setara 24.800 km/jam. Sebagai pembanding, kecepatan suara di paras Bumi pada suhu dan tekanan standar adalah ‘hanya’ 340 meter/detik atau setara 1.200 km/jam. Peristiwa ledakan yang disebabkan oleh kelompok bahan peledak ini memiliki nama khas sendiri: detonasi.

Kelompok kedua adalah kelompok bahan peledak berdaya rendah atau low explosive. Dinamakan demikian karena memiliki kecepatan peledakan yang lebih kecil ketimbang kecepatan suara. Kelompok bahan peledak ini memiliki kecepatan peledakan mulai dari hanya beberapa sentimeter per detik hingga maksimum 400 meter/detik. Bubuk petasan/mercon dan juga kembang api tergolong ke dalam kelompok ini. Seperti halnya detonasi, peristiwa ledakan yang disebabkan kelompok bahan peledak ini pun memiliki nama tersendiri: deflagrasi.

Ledakan melepaskan energi yang secara praktis disebut energi ledakan. Ia dinyatakan dalam TNT dengan standar 1 kilogram TNT = 4,18 Mega Joule (MJ). Jika energinya sangat besar, ia bisa juga dinyatakan dalam ton TNT (1 ton TNT = 1.000 kilogram TNT), kiloton TNT (1 kiloton TNT = 1.000 ton TNT) atau bahkan megaton TNT (1 megaton TNT = 1.000.000 ton TNT). Ledakan terbesar yang pernah diproduksi umat manusia hingga saat ini adalah yang dilakukan eks-Uni Soviet dalam ujicoba nuklir Tsar Bomba (RDS-220) pada 30 Oktober 1961 TU. Ujicoba bom hidrogen yang diledakkan di ketinggian 4.000 meter dpl (dari paras air laut rata-rata) itu melepaskan energi 50 megaton TNT. Atau 2.500 kali lipat lebih dahsyat ketimbang bom Hiroshima.

Gambar 2. Panorama pasca ledakan Oklahoma (Amerika Serikat) 19 April 1995 TU. Nampak kawah yang tercipta saat peledak rakitan berbasis pupuk dan minyak dengan kandungan energi setara 1,8 ton TNT didetonasikan. Hempasan gelombang kejut membuat sebagian gedung federal ambruk dan menelan banyak korban jiwa. Sumber: Associated Press, 1995.

Gambar 2. Panorama pasca ledakan Oklahoma (Amerika Serikat) 19 April 1995 TU. Nampak kawah yang tercipta saat peledak rakitan berbasis pupuk dan minyak dengan kandungan energi setara 1,8 ton TNT didetonasikan. Hempasan gelombang kejut membuat sebagian gedung federal ambruk dan menelan banyak korban jiwa. Sumber: Associated Press, 1995.

Dalam persepsi umum, bahan peledak berdaya tinggi memiliki komposisi rahasia dan hanya digunakan di kalangan militer. Itu tidak sepenuhnya benar. Banyak bahan peledak berdaya tinggi yang bisa dirakit sendiri di luar kalangan militer. Dalam aksi pengeboman gedung federal Oklahoma (Amerika Serikat) pada 19 April 1995 TU, dua tersangka yakni Timothy McVeigh dan Terry Nichols menggunakan bahan yang umum dijumpai di lingkungan pertanian: pupuk dan minyak. Peledak rakitan berdaya ledak tinggi seberat 2,2 ton yang ditaruh pada truk sewaan itu sungguh dahsyat sehingga tatkala diledakkan melepaskan energi setara 1,8 ton TNT. Ledakan dahsyat itu menewaskan 169 orang dan melukai lebih dari 680 orang. Ia juga memproduksi kawah selebar 8 meter dengan kedalaman 2 meter di titik ledakan, sementara gelombang kejutnya merusak segala bangunan hingga radius 500 meter dari titik ledakan.

Dampak Gelombang Kejut

Bagaimana jika sebuah peledak berdaya tinggi didetonasikan di udara bebas?

Gambar 3. Berbagai dampak hempasan gelombang kejut dari Peristiwa Chelyabinsk 2013 di kota Yemanzhelinsk (Russia). Mulai dari kaca-kaca jendela yang pecah dan jendela yang rusak (A, B, D, E, F, H), kerangka jendela yang terdorong masuk (C ) hingga eternit yang jebol (G). Semua kerusakan ini disebabkan oleh pelepasan energi tinggi mirip-ledakan dari sebutir asteroid kecil yang memasuki atmosfer Bumi menjadi boloid. Sumber: Popova dkk, 2013.

Gambar 3. Berbagai dampak hempasan gelombang kejut dari Peristiwa Chelyabinsk 2013 di kota Yemanzhelinsk (Russia). Mulai dari kaca-kaca jendela yang pecah dan jendela yang rusak (A, B, D, E, F, H), kerangka jendela yang terdorong masuk (C ) hingga eternit yang jebol (G). Semua kerusakan ini disebabkan oleh pelepasan energi tinggi mirip-ledakan dari sebutir asteroid kecil yang memasuki atmosfer Bumi menjadi boloid. Sumber: Popova dkk, 2013.

Gelombang kejut adalah dampak yang paling dominan. Gelombang kejut senantiasa terbentuk saat bahan peledak apapun, baik berdaa rendah apalagi berdaya tinggi, diledakkan. Gelombang kejut juga senantiasa terbentuk dalam peristiwa mirip-ledakan. Baik mulai dari kecelakaan industri seperti misalnya dalam peristiwa ledakan kompleks pelabuhan Tianjin (Cina) pada 12 Agustus 2015 TU hingga letusan eksplosif gunung berapi seperti misalnya Letusan Merapi 2010. Bahkan peristiwa langit pun kerap melepaskan gelombang kejut, misalnya saat jatuhnya meteor di Chelyabinsk (Russia) pada 13 Februari 2013 TU.  Dalam kejadian yang disebut Peristiwa Chelyabinsk 2013 itu sebanyak 7.320 bangunan pecah kaca-kaca jendelanya akibat hempasan gelombang kejut. Pecahan kaca-kaca jendela itu beterbangan dan melukai orang-orang didekatnya. Akibatnya 1.613 orang terpaksa mendatangi rumah sakit dan klinik terdekat dengan luka-luka iris akibat hantaman pecahan kaca.

Gelombang kejut merupakan tekanan tak-kasat mata yang diekspresikan oleh nilai tekanan-lebih atau overpressure, yakni selisih antara tekanan gelombang kejut terhadap tekanan atmosfer standar (diidealkan pada paras air laut rata-rata). Nilai overpressure itu bisa mulai dari sekecil 200 Pascal (Pa, 1 Pa = 1 Newton/meter2) dengan dampak minimal yakni hanya menggetarkan kaca jendela dan berkemungkinan meretakkan kisi-kisinya. Namun bisa juga sebesar 1 MegaPascal (1.000.000 Pa) dengan dampak sangat mematikan bagi manusia, karena mampu memutilasi tubuh kita tanpa ampun. Bahkan jika overpressure-nya mencapai 2,5 MegaPascal, dampaknya sanggup melubangi tanah dan menciptakan cekungan kawah yang khas. Semua bergantung kepada jarak terhadap titik ledakan. Karena overpressure berbanding terbalik dengan bertambahnya jarak dan dalam kondisi tertentu dapat berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari titik ledakan.

Menjalarnya gelombang kejut menyebabkan titik-titik yang dilintasinya memiliki tekanan udara lebih besar dibanding lingkungan sekitar untuk sesaat. Dan perbedaan tekanan udara menyebabkan berhembusnya angin. Maka penjalaran gelombang kejut pun diikuti dengan hembusan angin dri arah titik ledakan menuju keluar. Kuat lemahnya hembusan angin akibat ledakan bergantung kepada besar kecilnya overpressure yang terjadi. Maka ia bisa berhembus dengan kecepatan hanya 13 km/jam (pada overpressure 200 Pascal). Namun bisa juga secepat lebih dari 2.200 km/jam (pada overpressure 1 MegaPascal).

Gambar 4. Contoh dampak gelombang kejut pada medium dari dua peristiwa berbeda, yakni ujicoba detonasi 500 kilogram TNT Angkatan Laut AS dalam Operation Sailor Hat 1965 di pulau Kahoolawe, Hawaii (AS) dan bencana industrial terbakarnya pabrik amonium perklorat PEPCON di Nevada (AS) pada 4 Mei 1988 TU yang menghasilkan peristiwa mirip-ledakan dengan energi 1 kiloton TNT. TL = titik ledak, 1 = medium (air atau tanah) yang tepat dilintasi gelombang kejut, 3 = medium yang belum terlintasi gelombang kejut. Perhatikan perubahan fisis pada medium sebelum dan saat terlintasi gelombang kejut. Sumber: AL AS, 1965 & Discovery Channel, 2010.

Gambar 4. Contoh dampak gelombang kejut pada medium dari dua peristiwa berbeda, yakni ujicoba detonasi 500 kilogram TNT Angkatan Laut AS dalam Operation Sailor Hat 1965 di pulau Kahoolawe, Hawaii (AS) dan bencana industrial terbakarnya pabrik amonium perklorat PEPCON di Nevada (AS) pada 4 Mei 1988 TU yang menghasilkan peristiwa mirip-ledakan dengan energi 1 kiloton TNT. TL = titik ledak, 1 = medium (air atau tanah) yang tepat dilintasi gelombang kejut, 3 = medium yang belum terlintasi gelombang kejut. Perhatikan perubahan fisis pada medium sebelum dan saat terlintasi gelombang kejut. Sumber: AL AS, 1965 & Discovery Channel, 2010.

Bagaimana dampak ledakan bom panci dengan muatan primer TATP 3 kilogram?

Mari kita simulasikan. Beberapa referensi menyebut kandungan energi TATP setara dengan 80 hingga 90 % TNT. Artinya TATP 3 kilogram sama dahsyatnya dengan TNT 2,4 hingga 2,7 kilogram. Mari keluarkan TATP dari wadahnya (panci) dan singkirkan muatan sekundernya (paku dan bola-bola besi), lalu detonasikan di udara terbuka. Penjalaran gelombang kejutnya dan dampaknya (dalam hal overpressure) dapat ditelaah melalui persamaan-persamaan simultan yang disajikan Kinney & Graham dalam buku  “Explosive Shocks in Air”  (1985). Persamaan-persamaan yang sama banyak diterapkan dalam mengevaluasi dampak gelombang kejut dari peristiwa ledakan entah dari peledak konvensional berdaya tinggi bahkan hingga peledak nuklir. Disini diasumsikan bahwa energi ledakan TATP tersebut setara dengan 3 kg TNT. Asumsi lainnya, tinggi titik ledakan adalah 1 meter dari permukaan tanah, atau sesuai dengan ketinggian pinggang rata-rata manusia dewasa saat berdiri.

Hasilnya menakjubkan. Dalam jarak 18 meter, gelombang kejut ledakan TATP 3 kilogram menghasilkan overpressure sebesar 8.500 Pascal yang dampaknya sanggup menjatuhkan orang yang sedang berdiri tegak. Tentu saja orang tersebut akan jatuh berdebam dengan keras sehingga diikuti patah tulang di berbagai tempat dan kemungkinan gegar otak. Dalam jarak 25 meter, overpressure-nya masih sebesar 5.500 Pascal sehingga kaca jendela masih bisa dibikin remuk. Yang lebih mengerikan, pecahan-pecahan kaca jendela ini lantas akan dilesatkan dengan kecepatan tinggi laksana peluru hingga jarak 54 meter. Orang yang berada dalam rentang jarak ini bisa mengalami luka tembus laksana diberondong peluru. Hingga jarak 82 meter, kaca jendela masih bisa dibikin pecah sebagian akibat overpressure sebesar 1.200 Pascal. Orang yang kebetulan berada didekatnya bisa mengalami luka iris. Bahkan hingga jarak 432 meter, tepi kaca jendela masih bisa dibikin retak akibat overpressure sebesar 200 Pascal.

Bagaimana dampak bagi manusia? Uraian di atas memperlihatkan bahwa jika anda berdiri hingga jarak 25 meter dari titik ledak, maka anda kemungkinan besar akan tewas. Baik akibat terjatuh sangat keras (terlebih bila tak segera ditangani) maupun dihujani remukan kaca dalam jumlah tak kepalang banyaknya yang melesat secepat peluru, bak tembakan mitraliur. Jika anda berdiri pada jarak 50 meter, anda masih akan terluka (sedang hingga berat) akibat semburan puing-puing. Dan di jarak 82 meter, anda masih akan terluka (ringan) khususnya jika berada di dekat jendela.

Gambar 5. Dampak gelombang kejut ledakan TATP 3 kg yang dipilih untuk lima overpressure dengan dampak tertentu. Titik ledakan hipotetik ini diasumsikan berada di satu titik di sebelah utara landasan pacu FASI di kawasan pantai Parangtritis, Bantul (DI Yogyakarta). Sumber: Sudibyo, 2016.

Gambar 5. Dampak gelombang kejut ledakan TATP 3 kg yang dipilih untuk lima overpressure dengan dampak tertentu. Titik ledakan hipotetik ini diasumsikan berada di satu titik di sebelah utara landasan pacu FASI di kawasan pantai Parangtritis, Bantul (DI Yogyakarta). Sumber: Sudibyo, 2016.

Harus digarisbawahi bahwa perhitungan ini dikerjakan dalam kondisi ideal dengan titik ledak di udara terbuka tanpa muatan sekunder. Jika paku dan bola-bola besi turut disertakan, maka saat TATP meledak gelombang kejutnya akan mendorong paku dan bola-bola besi tersebut melesat dengan kecepatan tinggi seperti peluru. Mereka bisa melesat hingga sejauh 100 meter dari titik ledak. Jelas bahwa jika ada seseorang yang berdiri dalam jarak kurang dari 100 meter dari titik ledak. ia bisa mengalami luka tembus dan luka tusuk layaknya terkena peluru senapan. Tingkat keparahan luka jenis ini lebih tinggi ketimbang luka akibat tembusan atau irisan pecahan kaca. Maka dapat dikatakan bahwa penambahan muatan sekunder membuat daya hancur bom ini lebih besar.

Muatan sekunder dalam bentuk potongan-potongan logam acap dijumpai dalam persenjataan militer. Misalnya dalam sistem rudal antipesawat udara, yang memandaatkan potongan-potongan logam dengan geometri tertentu untuk bisa menembus badan pesawat. Sehingga pesawat sasaran akan tetap rusak berat dan rontok dibobol oleh potongan-potongan logam berkecapatn tinggi meskipun rudal meledak dalam jarak tertentu, katakanlah 10 meter, dari pesawat tersebut. Jenis rudal seperti inilah yang tempo hari menjatuhkan pesawat Boeing-777 Malaysia Airlines penerbangan MH17 di Ukraina timur.

Dapat dilihat bahwa dengan hasil perhitungan dampak gelombang kejut, pernyataan polisi bahwa peledak rakitan berbasis TATP 3 kilogram itu bisa berdampak hingga radius 300 meter dari titik ledak tidaklah berlebihan. Jadi bom pressure cooker itu  bukan bom mainan, bukan mercon. Dampaknya bisa mengerikan. Apalagi jika muatan sekundernya, seperti paku maupun gotri, turut dipasang. Sebab saat detonasi terjadi, muatan sekunder itu akan melejit secepat peluru. Jarak 150 meter dari titik ledak pun belum tentu aman.

Perbandingan

Sebagian kita ada yang mencoba membandingkan kemampuan TATP 3 kilogram ini dengan bom kelas berat seperti MOAB dan FOAB. Tujuannya untuk mendiskreditkan temuan peledak rakitan di Bekasi. Disebut bahwa dampak ledakan bom MOAB adalah 150 meter sementara dampak ledakan FOAB mencapai 300 meter. Sementara peledak rakitan Bekasi juga bisa berdampak 300 meter, padahal bobotnya jauh lebih kecil ketimbang MOAB (11 ton TNT) maupun FOAB (44 ton TNT). Satu hal yang mustahil, begitu kesimpulan mereka.

Bagaimana perbandingan yang sebenarnya?

Bom MOAB (Mother of All Bombs) memiliki nama resmi GBU-43/B Massive Ordnance Air Blast. Ini adalah jenis bom pintar atau bom yang dipandu untuk menuju ke sasaran tertentu tanpa penggerak aktif (GBU = guided bomb unit) yang juga berfungsi sebagai bom psikologis, senjata untuk meratakan lahan berhutan dan bom pemusnah ladang ranjau. Amerika Serikat (AS) mengembangkan bom kelas berat berbobot 10.300 kilogram dengan bahan peledak Composition H6 seberat 8.500 kilogram ini pada 2003 TU sebagai pengganti dari bom sejenis (yang lebih ringan) yakni BLU-82 Daisy Cutter. Saat ini dalam gudang senjata militer AS hanya tersedia 15 unit bom MOAB .

Dengan kandungan energi 11 ton TNT, bom MOAB memiliki blast radius 150 meter. Blast radius adalah radius dimana kerusakan berat dan kerusakan total akibat hempasan gelombang kejut ledakan terjadi. Dalam blast radius inilah pepohonan di hutan akan tumbang, dan ranjau-ranjau yang ditanam pada ladang ranjau akan meledak akibat overpressure hebat (sebesar 21.700 Pascal).

Sementara bom FOAB (Father of All Bombs) dikembangkan oleh militer Russia sejak 2007 TU dengan nama resmi ATBIP (Aviation Thermobaric Bomb of Increased Power). Ini juga merupakan bom pintar dan bom psikologis yang berpinsip termobarik (memanfaatkan oksigen di udara) dengan bobot 9.000 kilogram. Dengan kandungan enerfi 44 ton TNT, bom kelas berat ini memiliki blast radius 300 meter. Berbeda dengan MOAB, saat ini tersedia 100 buah bom FOAB dalam arsenal militer Russia sekaligus menjadikannya bom non nuklir terkuat yang pernah ada. Baik bom MOAB maupun FOAB memiliki kesamaan, yakni tak satupun yang pernah digunakan dalam medan pertempuran.

Gambar 6. Perbandingan dampak gelombang kejut antara ledakan TATP 3 kg, MOAB (11 ton TNT) dan FOAB (44 ton TNT). Perbandingan dibatasi pada blast radius dan dampak yang memecahkan kaca jendela. Titik ledakan hipotetik ini diasumsikan berada di dalam kawasan dataran pantai Ambal, Kebumen (Jawa Tengah). Sumber: Sudibyo, 2016.

Gambar 6. Perbandingan dampak gelombang kejut antara ledakan TATP 3 kg, MOAB (11 ton TNT) dan FOAB (44 ton TNT). Perbandingan dibatasi pada blast radius dan dampak yang memecahkan kaca jendela. Titik ledakan hipotetik ini diasumsikan berada di dalam kawasan dataran pantai Ambal, Kebumen (Jawa Tengah). Sumber: Sudibyo, 2016.

Bagaimana dampak gelombang kejut produk ledakannya? Perhitungan pada bom MOAB dengan asumsi titik ledak setinggi 1 meter dan ledakan di udara terbuka memperlihatkan ledakan bom ini menciptakan blast radius hingga jarak 150 meter dari titik ledak. Lebih jauh lagi, ia sanggup menjatuhkan seseorang yang berdiri sejauh 276 meter dari titik ledak. Gelombang kejutnya juga masih bisa meremukkan kaca jendela pada jarak 376 meter dari titik ledak. Kian jauh lagi, gelombang kejutnya juga masih mampu menyebarkan puing-puing hingga sejauh 821 meter dari titik ledak. Bahkan gelombang kejutnya masih sanggup meretakkan kaca jendela yang terletak sejauh 6.670 meter dari titik ledak.

panci-tabelHal serupa berlaku juga pada bom FOAB. Hanya harus digarisbawahi bahwa bom termobarik memproduksi gelombang kejut dengan durasi lebih lama ketimbang bom non-termobarik. Sehingga radius dampak gelombang kejut ledakan bom termobarik akan lebih besar. Ini terlihat dari blast radius-nya. Perhitungan dampak gelombang kejut bom FOAB dengan asumsi titik ledak setinggi 1 meter dan ledakan di udara terbuka memperlihatkan blast radius-nya (yakni overpressure 21.700 Pascal) hingga sejauh 240 meter dari titik ledak. Tetapi dlam praktiknya blast radius bom FOAB adalah sebesar 300 meter. Sehingga terdapat faktor multiplikasi (pengali) sebesar 1,25. Dengan mempertimbangkan hal ini maka dapat diperhitungkan bahwa seseorang yang berdiri sejauh 548 meter dari titik ledak akan jatuh terhempas dengan keras. Gelombang kejut masih berkemampuan meremukkan kaca jendela pada jarak 745 meter dari titik ledak. Gelombang kejut juga masih mampu menyebarkan puing-puing hingga sejauh 1.629 meter dari titik ledak. Dampak terlemahnya, yakni retaknya kaca jendela akibat paparan gelombang kejut, akan terjadi hingga jarak 13.214 meter dari titik ledak.

Baik bom MOAB maupun FOAB tak pernah dipakai dalam medan pertempuran. Namun ada peledak rakitan yang hampir sama dahsyatnya yang pernah didetonasikan pada masa silam. Datanglah ke Beirut (Lebanon) pada 1983 TU, negeri indah pada masa Kahlil Gibran namun dirobek-robek kesumat nan kisut  antara tahun 1975 hingga 1990 TU. Sedemikian dalam angkara yang membara sehingga pernah pada satu masa penduduk Beirut menyimpan stok granat dalam jumlah lebih banyak ketimbang payung. Di tengah-tengah kekacauan inilah pada 23 Oktober 1983 TU pagi sebuah truk berbobot 19 ton melaju di kompleks bandara internasional Beirut. Ia bergerak ke arah Hilton Beirut, nama tak-resmi bagi markas Batalyon ke-1 Marinir ke-8 Amerika Serikat yang menjadi bagian dari pasukan penjaga perdamaian internasional di Lebanon. Setelah memaksa masuk ke dalam kompleks dengan menerjang kawat berduri yang mengelilingi markas, truk berhenti tepat di lobi gedung bertingkat 4 tersebut. Pengemudinya, bagian dari milisi Hezbollah, lantas menekan tombol maut.

Gambar 7. Kepulan asap tebal membumbung tinggi dari kompleks markas Batalyon ke-1 Marinir ke-8 Amerika Serikat sesat setelah dihantam detonasi peledak rakitan termobarik dengan energi setara 9,5 ton TNT. Secara keseluruhan 255 orang tewas akibat ledakan ini. Sumber; US Marine Corps, 1983.

Gambar 7. Kepulan asap tebal membumbung tinggi dari kompleks markas Batalyon ke-1 Marinir ke-8 Amerika Serikat sesat setelah dihantam detonasi peledak rakitan termobarik dengan energi setara 9,5 ton TNT. Secara keseluruhan 255 orang tewas akibat ledakan ini. Sumber; US Marine Corps, 1983.

Ledakannya sungguh dahsyat. Peledak rakitan termobarik itu melepaskan energi setara 9,5 ton TNT, ledakan non-nuklir terbesar sepanjang sejarah sejak berakhirnya Perang Dunia 2. Ledakan itu menciptakan kawah selebar 10 meter. Seluruh bagian truk tersebut hilang menguap tak berbekas, kecuali blok mesinnya saja. Bangunan Hilton Beirut pun dibikin remuk bertumpuk, laksana diangkat ke udara untuk kemudian dibanting sangat keras ke tanah. 242 orang didalamnya  yang terdiri dari 220 Marinir, 18 pelaut, 3 tentara dan 1 sipil sontak meregang nyawa, sementara 128 orang lainnya mengalami luka-luka berat. Di antara korban luka-luka, 13 diantaranya akhirnya tewas. Sehingga secara keseluruhan jumlah korban tewas mencapai 255 orang. Inilah korban jiwa terbesar yang dialami Marinir AS semenjak pertempuran Iwo Jima (Januari 1945 TU) dalam Perang Dunia 2. Detonasi peledak rakitan inilah faktor utama yang mendorong Ronald Reagan, Presiden AS saat itu, untuk menarik mundur seluruh pasukannya dari Lebanon tanpa terkecuali.

Referensi :

Amelia. 2016. Ini Penampakan Bom Panci yang Diamankan Polisi di Bintara Bekasi. Detik.com, diakses 10 Desember 2016.

Painter. 2007. The Forensic Analysis of Triacetone Triperoxide (TATP) Precursors and Synthetic Byproducts. Tesis. Florida: Dept. of Science, College of Sciences, University of Central Orlando.

Kinney & Graham. 1985. Explosive Shocks in the Air. Springer-Verlag, New York, 2nd edition.

Membaca Ujicoba Senjata Nuklir Korea Utara

Sebuah gempa meletup dari kawasan Pegunungan Sungjibaegam (Korea Utara) pada Jumat pagi 9 September 2016 Tarikh Umum (TU) pukul 07:30 WIB. Magnitudonya 5,3 dalam bentuk body-wave magnitude (mb). Kedalaman sumbernya? Badan geologi Amerika Serikat atau USGS (United States Geological Survey)  menempatkannya pada nol km (!). Sementara badan lain semisal pusat penelitian geofisika Jerman atau GFZ (Geo Forschungs Zentrum) menyebut hiposentrumnya sangat dangkal, yakni pada kedalaman hanya 1 km. Demikian halnya Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) di Indonesia, yang juga menempatkan hiposentrumnya pada kedalaman 1 km.

Episentrum gempa yang aneh ini terletak di dekat Punggye-ri, nama legendaris jika berbicara tentang Korea Utara masakini. Punggye-ri adalah fasilitas ujicoba nuklir bawah tanah yang dikelola oleh militer Korea Utara di kawasan Pegunungan Sungjibaegam, yang telah aktif selama sedikitnya 10 tahun terakhir. Kawasan Pegunungan Sungjibaegam bukanlah kawasan yang tergolong zona sumber gempa tektonik potensial, fakta yang menambah aneh gempa ini. Pola gelombang dari gempa yang aneh itupun tak kalah anehnya. Amplitudo gelombang P (primer) yang dirambatkannya lebih besar ketimbang amplitudo gelombang S (sekunder) dengan impuls pertama menunjukkan gerakan kompresi (tekanan) ke segala arah. Pola semacam itu merupakan ciri khas getaran seismik produk ledakan, bukan getaran khas gempa tektonik seperti umumnya.

Gambar 1. Getaran seismik produk ujicoba nuklir Korea Utara 9 September 2016 TU seperti yang terekam dari stasiun Baumata, Nusa Tenggara Timur (BATI). BMKG menyimpulkan getaran seismik ini memiliki magnitudo 5,3 dengan kedalaman sumber hanya 1 km. Sumber: BMKG, 2016.

Gambar 1. Getaran seismik produk ujicoba nuklir Korea Utara 9 September 2016 TU seperti yang terekam dari stasiun Baumata, Nusa Tenggara Timur (BATI). BMKG menyimpulkan getaran seismik ini memiliki magnitudo 5,3 dengan kedalaman sumber hanya 1 km. Sumber: BMKG, 2016.

Apa yang sedang terjadi di Pegunungan Sungjibaegam? Kini dapat dipastikan bahwa salah satu negara termiskin di dunia itu kembali melaksanakan ujicoba detonasi (peledakan) senjata nuklir di bawah tanah di lokasi tersebut. Secara formal inilah ujicoba nuklir kelima yang diselenggarakan Korea Utara dalam kurun satu dasawarsa terakhir. Pertama kali mereka meledakkan senjata nuklirnya di bawah tanah (sebagai ujicoba nuklir) pada 9 Oktober 2006 TU. Ujicoba itu tak sukses, sebab energi ledakan (yield)-nya hanya 0,48 kiloton TNT. Ujicoba kedua berlangsung tiga tahun kemudian, tepatnya pada 25 Mei 2009. Kali ini hasilnya lebih bagus, dengan energi ledakan sebesar 7 kiloton TNT.

Ujicoba ketiga terlaksana empat tahun kemudian, setelah tampuk pimpinan negeri berganti dari tangan Kim Jong-il (wafat 17 Desember 2011 TU) ke Kim Jong-un. Ujicoba ketiga berlangsung pada 12 Februari 2013 TU dengan hasil lebih baik ketimbang sebelumnya, yakni energi ledakan mencapai 12 kiloton TNT. Dan ujicoba keempat dilaksanakan pada 6 Januari 2016 TU, yang diklaim sebagai ujicoba pertama bom Hidrogen (tahap lebih lanjut pengembangan senjata nuklir). Klaim ini meragukan, sebab energi ledakannya hanya berkisar 10 kiloton TNT. Selain keempat ujicoba tersebut, juga terdapat satu ujicoba lainnya yang nampaknya tak dipublikasikan secara formal mengingat hasilnya jelek. Yakni ujioba pada 12 Mei 2010 TU dengan pelepasan energi ‘hanya’ 0,0029 kiloton TNT.

Energi

Gambar 2. Diagram dasar efek ledakan nuklir bawah tanah sebagai panduan umum dalam pelaksanaan ujicoba nuklir bawah tanah. Saat senjata nuklir diledakkan pada titik ledak (shot point), suhu sangat tinggi yang dihasilkannya akan melelehkan apapun disekelilingnya hingga terbentuk rongga (cavity).  Rongga besar ini akan membuat lapisan-lapisan tanah diatasnya ambles hingga menutupinya. Akibatnya seluruh sampah nuklir praktis tersekap di bekas rongga ini. Sebagai imbasnya di permukaan tanah terbentuk cekungan kawah. Sumber: Glasstone & Dolan, 1977.

Gambar 2. Diagram dasar efek ledakan nuklir bawah tanah sebagai panduan umum dalam pelaksanaan ujicoba nuklir bawah tanah. Saat senjata nuklir diledakkan pada titik ledak (shot point), suhu sangat tinggi yang dihasilkannya akan melelehkan apapun disekelilingnya hingga terbentuk rongga (cavity). Rongga besar ini akan membuat lapisan-lapisan tanah diatasnya ambles hingga menutupinya. Akibatnya seluruh sampah nuklir praktis tersekap di bekas rongga ini. Sebagai imbasnya di permukaan tanah terbentuk cekungan kawah. Sumber: Glasstone & Dolan, 1977.

Seberapa kuat energi ledakan nuklir dari ujicoba terakhir Korea Utara ini? Kita bisa memprakirakannya dari getaran seismik yang dihasilkannya. Ada dua cara untuk itu. Pertama, secara umum ada  hubungan matematis sederhana antara energi ledakan sebuah senjata nuklir yang diledakkan di bawah tanah dengan magnitudo gempa yang ditimbulkannya dalam bentuk :

korea-rumus_1Dalam persamaan tersebut, C merupakan konstanta empirik yang bergantung kepada karakter geologi lokasi ujicoba nuklir. Untuk Pegunungan Sungjibaegam, dengan mengacu pada ujicoba nulir pada tahun 2006 TU dan 2009 TU, maka C bernilai antara 3,9 hingga 4,2. Jika diterapkan, maka kita akan mendapatkan energi senjata nuklir dari ujicoba nuklir Korea Utara kali ini berada dalam rentang antara 29 hingga 74 kiloton TNT. Angka 74 kiloton TNT nampaknya terlalu besar dan terdapat alasan rasional bahwa ujicoba tersebut mungkin menghasilkan ledakan berenergi di sekitar 29 kiloton TNT.

Alasan tersebut adalah bagian dari cara yang kedua. Khusus untuk kawasan ujicoba nuklir Korea Utara telah diketahui adanya hubungan antara energi ledakan nuklir bawah tanah dengan magnitudo gempa dan kedalaman titik ledakan dari paras/permukaan tanah tepat diatasnya melalui persamaan empirik berikut:

korea-rumus_2Cara yang kedua ini membutuhkan informasi terkait kedalaman titik ledak. Untuk itu digunakan pendekatan tak langsung. Tujuan ujicoba nuklir bawah tanah adalah agar bisa meledakkan senjata nuklir jenis apapun (baik bom fissi, bom fusi dan variannya) dengan aman sehingga sampah nuklir yang diproduksinya tersekap sempurna didalam tanah tanpa punya peluang untuk lolos ke paras Bumi dan tersebar melalui udara. Agar tujuan tersebut dapat dicapai, maka senjata nuklir yang akan diujicoba harus diletakkan pada kedalaman melebihi kedalaman kritis yang dinyatakan oleh persamaan empiris :

korea-rumus_3-kritisDari ujicoba nuklir Korea Utara pada tahun 2006 TU, 2009 TU dan 2013 TU dapat diketahui bahwa seluruh titik ledaknya terletak pada kedalaman yang lebih besar dibanding kedalaman kritis. Nilai kedalaman titik ledak akan sama dengan kedalaman kritis pada angka 360 meter, yang setara dengan energi ledakan 25,6 kiloton TNT. Untuk alasan keamanan, titik ledak tersebut harus lebih dalam ketimbang kedalaman kritis, sehingga cukup rasional untuk menempatkannya pada kedalaman 450 meter. Pada kedalaman tersebut, persamaan empirik memberikan nilai energi ledakan sebesar 30,5 kiloton TNT. Kedalaman 450 meter bukanlah titik terdalam bagi ujicoba nuklir Korea Utara. Sebab pada ujicoba tahun 2009 TU diprakirakan titik ledaknya lebih dalam lagi, yakni sedalam 650 meter.

Sehingga ujicoba nuklir Korea Utara kali ini mungkin melepaskan energi 30 kiloton TNT. Ini menjadikannya ujicoba nuklir paling bertenaga sepanjang sejarah Korea Utara. Sebagai pembanding, energi bom nuklir yang meremukkan Hiroshima dan Nagasaki di akhir Perang Dunia 2 masing-masing adalah sebesar 15 dan 20 kiloton TNT. Sehingga dapat dikatakan bahwa senjata nuklir yang diujicobakan Korea Utara kali ini telah berkualifikasi sebagai senjata nuklir taktis kelas penghancur sebuah kota.

Gambar 3. Lokasi ujicoba nuklir Korea Utara terbaru dalam tanda bintang (*) warna merah, bersama dengan titik-titik lokasi ujicoba nuklir sebelumnya di medan percobaan nuklir Punggye-ri, kawasan Pegunungan Sungjibaegam (Korea Utara). Terlihat juga lokasi ujicoba nuklir yang dianggap gagal dan tidak dipublikasikan secara formal, yakni ujicoba 12 Mei 2010 TU (tanda segitiga). Sumber: Sudibyo, 2016 dengan basis Google Maps dan Zhang & Wen, 2014.

Gambar 3. Lokasi ujicoba nuklir Korea Utara terbaru dalam tanda bintang (*) warna merah, bersama dengan titik-titik lokasi ujicoba nuklir sebelumnya di medan percobaan nuklir Punggye-ri, kawasan Pegunungan Sungjibaegam (Korea Utara). Terlihat juga lokasi ujicoba nuklir yang dianggap gagal dan tidak dipublikasikan secara formal, yakni ujicoba 12 Mei 2010 TU (tanda segitiga). Sumber: Sudibyo, 2016 dengan basis Google Maps dan Zhang & Wen, 2014.

Booster

Tiap kali Korea Utara mengujicoba senjata nuklirnya selalu muncul pertanyaan apakah gagal atau tidak. Ujicoba nuklir tahun 2006 TU tergolong gagal karena energinya terlalu kecil. Kegagalan ini mengesankan adanya salah desain atau salah perhitungan dalam pembangunan senjata nuklir. Demikian halnya ujicoba nuklir Januari 2016 TU, yang diklaim sebagai ujicoba bom Hidrogen namun juga dianggap gagal karena energinya terlalu kecil, bertolak-belakang dengan energi bom Hidrogen yang telah dikenal dalam sejarah.

Apakah ujicoba nuklir Korea Utara kali ini sukses? Tergantung sudut pandang yang kita gunakan untuk melihatnya dalam konteks fisika energi tinggi. Jika sudut pandangnya adalah sudut pandang primitif, maka ujicoba nuklir Korea Utara bisa dikatakan sukses. Karena toh mereka berhasil membangun dan sukses meledakkan senjata nuklir.  Upaya tersebut tidaklah mudah, sebab Korea Utara harus mengumpulkan isotop Plutonium239 hingga mencapai kuantitas tertentu. Untuk sebuah senjata nuklir, secara umum dibutuhkan Plutonium239 hingga sebanyak 10 kilogram agar tercapai massa kritis, yakni massa minimum yang dibutuhkan agar terjadi reaksi fissi nuklir (pembelahan inti-inti atom berat) secara berantai. Jika yang digunakan adalah isotop Uranium235, maka secara umum massa kritisnya jauh lebih besar yakni mencapai 52 kilogram.

Baik menggunakan Uranium235 maupun Plutonium239, membangun senjata nuklir menjadi pekerjaan yang berat. Hanya terdapat 0,7 % isotop Uranium235 dalam mineral Uranium di alam, sehingga harus dilakukan pemurnian baik dengan cara teknik difusi gas maupun pemisahan elektromagnetis. Sementara Plutonium239 tak hadir di alam sehingga harus diciptakan terlebih dahulu dalam tungku reaktor nuklir, melalui penembakan logam Uranium dengan guyuran partikel neutron secara terus-menerus. Sehingga terjadi transformasi dari Uranium238 (yang kadarnya 99,3 % di alam) menjadi Uranium239 yang kemudian meluruh ke Neptunium239 hingga akhirnya meluruh lagi menjadi Plutonium239. Baik Uranium235 maupun Plutonium239 lantas harus dibuat ke dalam bentuk bola berongga, yang diselubungi oleh lapisan bahan peledak konvensional di segala arah. Di pusat bola juga harus ditempatkan inisiator neutron untuk memulai reaksi fissi nuklir kala senjata nuklir ini sudah diaktifkan.

Gambar 4. Perbandingan gelombang seismik dari kelima ujicoba nuklir Korea Utara sejak 2006 TU seperti yang terekam dalam stasiun seismik Hedmark (Norwegia) yang berjarak 7.360 kilometer dari lokasi ujicoba, diplot dalam skala yang sama. Nampak amplitudo dan magnitudo gelombang seismik produk ujicoba 9 September 2016 TU adalah yang terbesar dibanding yang lain. Sumber: NORSAR, 2016.

Gambar 4. Perbandingan gelombang seismik dari kelima ujicoba nuklir Korea Utara sejak 2006 TU seperti yang terekam dalam stasiun seismik Hedmark (Norwegia) yang berjarak 7.360 kilometer dari lokasi ujicoba, diplot dalam skala yang sama. Nampak amplitudo dan magnitudo gelombang seismik produk ujicoba 9 September 2016 TU adalah yang terbesar dibanding yang lain. Sumber: NORSAR, 2016.

Namun dari sudut pandang modern, ujicoba tersebut mungkin (sekali lagi) mendemonstrasikan kegagalan Korea Utara. Karena sudut pandang modern menekankan pada efisiensi senjata nuklir. Senjata nuklir paling awal, meski terkesan dahsyat, dikenal tak efisien sehingga membutuhkan bobot yang sangat besar. Bom Little Boy yang meremukkan Hiroshima memiliki massa total 4,4 ton. Sementara bom Fat Man yang menghancurkan Nagasaki massanya sedikit lebih besar, yakni 4,6 ton. Pada Little Boy, hanya 1,4 % saja dari 64 kilogram Uranium235 yang mengalami reaksi fissi nuklir dan melepaskan energi, atau setara dengan hanya 880 gram Uranium235. Pada Fat Man sedikit lebih baik karena 13 % dari 6,2 kilogram Plutonium239 yang mengalami reaksi fissi nuklir, setara dengan 810 gram Plutonium239. Sisanya terbuang percuma sebagai sampah nuklir.

Dalam sudut pandang modern, efisiensi ini harus ditingkatkan hingga 20 % atau lebih. Sehingga kita tak lagi harus menyaksikan senjata nuklir berukuran dan berbobot jumbo yang hanya bisa diangkut dengan armada pesawat pengebom terberat. Namun cukup hanya dengan pesawat yang lebih ringan atau bahkan dengan sistem persenjataan non pesawat seperti rudal jelajah atau rudal balistik. Sebab dalam sudut pandang modern, massa senjata nuklir bisa direduksi menjadi di bawah 1.000 kilogram atau bahkan dibawah 500 kilogram. Sementara kandungan energinya tetap setara atau bahkan beberapa kali lipat lebih besar ketimbang bom Little Boy maupun Fat Man.

Peningkatan efisiensi reaksi fissi nuklir tersebut umumnya dilakukan dengan pendorong (booster). Pada dasarnya sebuah senjata nuklir dalam rupa bom fissi nuklir hanya bisa bekerja jika didalamnya terjadi banjir partikel neutron. Partikel inilah yang akan membelah isotop Uranium235 atau Plutonium239 sehingga menjadi isotop-isotop yang lebih ringan sembari melepaskan 2 atau 3 neutron baru dan energi besar. Dalam sudut pandang primitif, banjir neutronnya dikategorikan sedikit karena hanya berasal dari reaksi fissi itu sendiri. Agar efisiensi fissi nuklir meningkat, maka kuantitas banjir neutron didalamnya pun harus berlipat ganda. Untuk itu dibutuhkan sumber eksternal yang sanggup menghasilkan banjir neutron dalam jumlah besar, yakni reaksi fusi nuklir. Fusi nuklir adalah penggabungan inti-inti atom ringan (umumnya Hidrogen dan isotopnya) pada suhu yang teramat tinggi hingga menghasilkan inti yang lebih berat (umumnya Helium) disertai pelepasan neutron dan energi. Dalam kondisi tertentu, kuantitas banjir neutron produk reaksi fusi nuklir bisa mencapai 8 kali lipat produk reaksi fissi nuklir.

Gambar 5. Diagram dasar senjata nuklir berupa bom fissi nuklir dengan pendorong. Saat diledakkan, maka lapisan bahan peledak terluar (bentuk ellipsoid, disini nampak berbentuk lonjong) akan memberikan tekanan kuat ke internal, membuat selubung bahan peledak terdalam (berbentuk bola, disini nampak sebagai lingkaran) akan terpicu dan meledak. Ledakan tersebut menghasilkan tekanan kuat menuju ke pusat bola sekaligus menekan kuat Plutonium dan campuran Tritium-Deuterium. Plutonium melampaui massa kritis, yang membuat Tritium-Deuterium mulai mengalami reaksi fusi nuklir. Banjir neutron yang dihasilkannya membelah-belah inti Plutonium dalam jumlah yang lebih besar. Selimut Berilium berfungsi sebagai pemantul neutron kembali ke internal bola. Sumber: Anonim.

Gambar 5. Diagram dasar senjata nuklir berupa bom fissi nuklir dengan pendorong. Saat diledakkan, maka lapisan bahan peledak terluar (bentuk ellipsoid, disini nampak berbentuk lonjong) akan memberikan tekanan kuat ke internal, membuat selubung bahan peledak terdalam (berbentuk bola, disini nampak sebagai lingkaran) akan terpicu dan meledak. Ledakan tersebut menghasilkan tekanan kuat menuju ke pusat bola sekaligus menekan kuat Plutonium dan campuran Tritium-Deuterium. Plutonium melampaui massa kritis, yang membuat Tritium-Deuterium mulai mengalami reaksi fusi nuklir. Banjir neutron yang dihasilkannya membelah-belah inti Plutonium dalam jumlah yang lebih besar. Selimut Berilium berfungsi sebagai pemantul neutron kembali ke internal bola. Sumber: Anonim.

Inti atom yang digunakan sebagai bahan bakar fusi nuklir adalah isotop Deuterium (Hidrogen2) dan Tritium (Hidrogen3). Fusi nuklir yang melibatkan inti Deuterium dan Tritium akan terjadi mulai suhu 10 juta Kelvin dan akan lebih efisien pada suhu 20 juta hingga 30 juta Kelvin. Suhu setinggi itu dapat dicapai pada beberapa mikrodetik pertama dalam meledaknya bom fissi nuklir. Hanya sejumput jumlah Deuterium dan Tritium yang terlibat dalam proses pendorong ini, dimana pelepasan energi reaksi fusi nuklir yang dihasilkannya hanya setara dengan 1 % energi keseluruhan senjata nuklir. Namun ia menghasilkan banjir neutron yang mencukupi untuk meningkatkan jumlah reaksi fissi nuklir. Selain meningkatkan efisiensi fissi nuklir, penggunaan teknik pendorong juga mengurangi atau bahkan menghilangkan kebutuhan lapisan pemantul neutron (tamper). Lapisan pemantul merupakan lapisan logam padat yang berfungsi untuk memantulkan balik partikel-partikel neutron yang tidak sempat bersua dengan inti Uranium235 atau Plutonium239 dan hendak lolos dari internal senjata.

Penggentar

Pada praktiknya penambahan Deuterium dan Tritium sebagai pendorong dilakukan dengan memasukkan kedua isotop tersebut (yang berwujud gas) ke dalam rongga di pusat bola massa Plutonium239 dalam bom fissi nuklir. Korea Utara mungkin telah mencoba hal ini, setidaknya seperti tecermin dalam ujicoba nuklir Januari 2016 TU.  Namun ujicoba nuklir September 2016 TU  ini di satu sisi mencerminkan mereka masih gagal. Sebab dalam desain ideal senjata nuklir, energi maksimum yang mungkin dicapai dari sebuah bom fissi nuklir berbasis Plutonium239 tanpa pendorong adalah mencapai 60 kiloton TNT. Sehingga jika desainnya sempurna dan pendorong bekerja dengan baik, kita seyogyanya akan menyaksikan ledakan bawah tanah yang melepaskan energi di atas  50 atau bahkan 100 kiloton TNT. Energi sebesar itu akan menghasilkan getaran seismik dengan magnitudo 5,7 atau lebih besar lagi.

Namun di sisi lain, ujicoba nuklir September 2016 TU dapat pula mengesankan sukses Korea Utara. Apalagi jika tujuannya adalah miniaturisasi senjata nuklir dengan sedikit mengorbankan kandungan energinya. Dengan miniaturisasi, maka senjata nuklir akan memiliki massa dan dimensi yang lebih kecil. Sehingga dapat digendong dalam sistem rudal jelajah maupun rudal balistik. Apa yang mengkhawatirkan dari sisi ini adalah bahwa pada saat yang sama Korea Utara cukup berhasil dalam mengembangkan sistem rudal balistik. Pada 22 Juni 2016 TU mereka berhasil meluncurkan rudal balistik berjangkauan menengah berbasis darat dengan nama Musudan-1. Rudal tersebut dirancang untuk menghantam sasaran sejauh 4.000 kilometer, meski pada peluncuran tersebut hanya ditembakkan sejauh 400 kilometer (konsekuensinya ketinggian maksimum  rudal pun meningkat menjadi 1.413 kilometer). Selanjutnya pada 24 Agustus 2016 TU giliran rudal balistik Pukkusong-1 ditembakkan dari kapal selam. Jangkauan maksimumnya diperkirakan setara dengan Musudan-1, meski pada saat itu hanya ditembakkan sejauh 500 kilometer. Dan hanya beberapa hari sebelum ujicoba nuklir terakhirnya, Korea Utara menembakkan tiga rudal Rodong-1 sekaligus dengan akurasi tinggi. Rodong-1 mampu menjangkau sasaran sejauh 1.000 kilometer. Baik Musudan-1, Pukkusong-1 maupun Rodong-1 dapat dimuati dengan hululedak nuklir da dapat menjangkau negara-negara yang bermusuhan di Asia timur jauh (seperti Korea Selatan dan Jepang) dengan mudah.

Gambar 6. Bagaimana pengaruh penggunaan teknologi pendorong pada bom fissi nuklir diperlihatkan dalam gambar perbandingan ini. Kiri: bom Fat Man, senjata nuklir generasi pertama tanpa pendorong dengan kandungan energi 20 kiloton TNT memiliki diameter maksimum 150 cm dan massa total 4,6 ton. Fat Man hanya bisa diangkut dengan pesawat pengebom terberat. Kanan: bom W54, senjata nuklir dengan teknologi pendorong, yang massanya  hanya 23 kilogram dan diameter maksimum hanya 27 cm. Meski sangat kecil, namun kandungan energinya mencapai 6 kiloton TNT atau sepertiga Fat Man. Sumber:  Glasstone & Dolan, 1977.

Gambar 6. Bagaimana pengaruh penggunaan teknologi pendorong pada bom fissi nuklir diperlihatkan dalam gambar perbandingan ini. Kiri: bom Fat Man, senjata nuklir generasi pertama tanpa pendorong dengan kandungan energi 20 kiloton TNT memiliki diameter maksimum 150 cm dan massa total 4,6 ton. Fat Man hanya bisa diangkut dengan pesawat pengebom terberat. Kanan: bom W54, senjata nuklir dengan teknologi pendorong, yang massanya hanya 23 kilogram dan diameter maksimum hanya 27 cm. Meski sangat kecil, namun kandungan energinya mencapai 6 kiloton TNT atau sepertiga Fat Man. Sumber: Glasstone & Dolan, 1977.

Maka dari sisi geopolitik, kombinasi ujicoba nuklir terkini dan peluncuran rudal-rudal balistik membuat Korea Utara boleh dikata berhasil mencapai tujuannya. Senjata nuklir dikombinasikan dengan rudal balistik adalah faktor penggentar (deterrent) bagi negara tetangga, bahkan bagi adidaya seperti Amerika Serikat sekalipun. Kepemilikan senjata nuklir ditambah dengan rudal balistik membuat  Korea Utara memiliki daya tawar yang lebih baik ketika berhadapan dengan kepentingan-kepentingan internasional yang sering dipaksakan. Terlebih negeri itu secara teknis masih dalam kondisi berperang sejak 1950 TU, kala Perang Korea meletus. Perang tersebut hanya berakhir secara teknis dengan sebuah perjanjian gencatan senjata, bukan berakhir permanen dalam bentuk perundingan perdamaian.

Referensi :

BMKG. 2016. Laporan Gempa Bumi akibat Ledakan Nuklir Korea Utara, 9 September 2016. 

NORSAR. 2016. North Korean Undergorund Nuclear Test Larger than Previous Tests, Pers Release.

Glasstone & Dolan. 1977. The Effects of Nuclear Weapons. Washington DC, US Department of Defense.

Zhang & Wen. 2014. Seismological Evidence for a Low-yield Nuclear Test on 12 May 2010 in North Korea. Seismological Research Letter, vol. 86 (January/February 2016), no. 1.

Ledakan Dahsyat Tianjin, Cina

Empat hari pasca peristiwa ledakan dahsyat di kompleks pelabuhan Tianjin (Cina), korban tewas tercatat mencapai 104 orang. Sementara korban luka-lukanya, baik berat maupun ringan, membengkak menjadi 720 orang lebih. Statistik ini hanyalah sementara dan dikhawatirkan masih akan terus membengkak. Apalagi masih banyak yang dinyatakan hilang, termasuk diantaranya 85 petugas pemadam kebakaran yang berada di lokasi tepat sebelum ledakan kedua. Ribuan penduduk mengungsi, yang membikin macet jalan-jalan raya kota itu pada jam-jam pertama pasca ledakan. Beragam isu khas bencana pun berseliweran. Salah satunya (yang terbukti benar) adalah kebocoran gas sianida, gas beracun yang memiliki reputasi mematikan.

Gambar 1. Pemandangan lokasi ledakan dahsyat di kompleks pelabuhan Tianjin, diabadikan dari udara. Titik pusat ledakan terdahsyat nampak ditandai dengan cekungan (kawah) yang tergenangi cairan. Disekelilingnya terlihat tumpukan petikemas yang berantakan dan jajaran mobil siap ekspor yang berubah menjadi puing-puing. Sumber: News.cn, 2015.

Gambar 1. Pemandangan lokasi ledakan dahsyat di kompleks pelabuhan Tianjin, diabadikan dari udara. Titik pusat ledakan terdahsyat nampak ditandai dengan cekungan (kawah) yang tergenangi cairan. Disekelilingnya terlihat tumpukan petikemas yang berantakan dan jajaran mobil siap ekspor yang berubah menjadi puing-puing. Sumber: News.cn, 2015.

Bencana ini terjadi di distrik Binhai Baru yang menjadi bagian dari kawasan ekonomi khusus terbuka Tanggu di Tianjin. Kompleks pelabuhan tersebut hanya berjarak sekitar 100 kilometer di tenggara Beijing, ibukota Cina. Bencana dimulai pada Selasa malam 12 Agustus 2015 Tarikh Umum (TU). Hingga tiga hari kemudian tercatat telah terjadi sepuluh ledakan di kompleks lapangan petikemas pelabuhan Tianjin ini. Ledakan yang terbesar adalah ledakan ganda pada 12 Agustus 2015 TU pukul 22:30 WIB (23:30 waktu Cina), masing-masing berselisih waktu hanya 30 detik. Ledakan kedua adalah yang terdahsyat, menghasilkan bolaapi ledakan (fireball) sangat besar dan sangat terang. Ia kemudian berkembang menjadi awan jamur (mushroom cloud) yang membumbung tinggi ke langit. Dalam waktu bersamaan Bumi bergetar. Sementara udara tertekan demikian hebat akibat penjalaran gelombang kejut (shockwave), yakni energi ledakan yang ditransfer ke udara sekitar dalam bentuk tekanan dengan kuat tekanan berbanding terbalik terhadap kuadrat jaraknya dari titik pusat ledakan (ground zero).

Gambar 2. Awan jamur (mushroom cloud) terlihat jelas dari kejauhan sesaat setelah ledakan kedua terjadi di kompleks pelabuhan Tianjin. Ketampakan awan jamur berskala relatif besar menjadi salah satu indikasi bahwa ledakan Tianjin melepaskan energi yang besar. Sumber: Anonim, 2015.

Gambar 2. Awan jamur (mushroom cloud) terlihat jelas dari kejauhan sesaat setelah ledakan kedua terjadi di kompleks pelabuhan Tianjin. Ketampakan awan jamur berskala relatif besar menjadi salah satu indikasi bahwa ledakan Tianjin melepaskan energi yang besar. Sumber: Anonim, 2015.

Di sekitar ground zero, gelombang kejutnya demikian bertenaga sehingga mampu memorak-porandakan tumpukan petikemas yang tersusun rapi. Ia juga berkemampuan meremukkan (sebagian) bangunan yang ada di jalurnya. Tak kurang dari 17.000 unit apartemen rusak berat, khususnya yang berjarak hingga 2 kilometer dari ground zero. Di samping itu masih ada sekitar 800 buah mobil baru siap ekspor dari berbagai pabrikan yang hancur menjadi puing-puing karena terparkir tepat di sebelah ground zero. Hingga radius sekitar 10 kilometer dari ground zero, gelombang kejutnya masih sanggup menggetarkan kaca jendela. Jumlah kerugian material pun melangit, diperkirakan mencapai trilyunan rupiah.

Hingga ratusan bahkan ribuan kilometer dari ground zero, gelombang kejut ledakan ini masih sanggup dideteksi oleh radas (instrumen) mikrobarometer. Meskipun kuat tekanannya sudah sangat lemah dan kini menjalar sebagai gelombang infrasonik. Sejumlah radas mikrobarometer ultrasensitif yang terpasang di stasiun-stasiun IMS (International Monitoring System) yang menjadi bagian dari pengawasan larangan ujicoba nuklir global di bawah payung CTBTO (Comprehensive nuclear Test Ban Treaty Organisation) merekam ledakan Tianjin ini. Mikrobarometer terjauh yang mengendusnya berlokasi di Tonga (Samudera Pasifik) dan Kazakhstan, ribuan kilometer jauhnya dari ground zero.

Gambar 3. Beberapa stasiun IMS dalam jejaring CTBTO yang mendeteksi ledakan dahsyat Tianjin pada radas mikrobarometernya. Gelombang kejut ledakan dahsyat Tianjin menjalar demikian jauh hingga sanggup terekam oleh radas-radas mikrobarometer yang berjarak ratusan atau bahkan ribuan kilometer dari Tianjin. Sumber: CTBTO, 2015.

Gambar 3. Beberapa stasiun IMS dalam jejaring CTBTO yang mendeteksi ledakan dahsyat Tianjin pada radas mikrobarometernya. Gelombang kejut ledakan dahsyat Tianjin menjalar demikian jauh hingga sanggup terekam oleh radas-radas mikrobarometer yang berjarak ratusan atau bahkan ribuan kilometer dari Tianjin. Sumber: CTBTO, 2015.

Dalam tulisan ini, yang disebut dengan ledakan dahsyat Tianjin adalah peristiwa ledakan terkuat (yakni ledakan kedua) di kompleks pelabuhan Tianjin. Seberapa kuat ledakan dahsyat Tianjin ini?

40 ton TNT

Meski terendus oleh sejumlah stasiun IMS di CTBTO, namun lembaga pengawas larangan ujicoba nuklir global tersebut memastikan bahwa ledakan dahsyat Tianjin tidak mengandung ciri-ciri khas ledakan nuklir. Terutama karena tiadanya emisi gas-gas radioaktif khas produk ledakan nuklir. Ia hanyalah ledakan dari bahan-bahan kimia (ledakan konvensional) semata. Selain produk ledakan nuklir, gelombang infrasonik yang menjalar sangat jauh juga dapat diproduksi dari aksi pelepasan energi tinggi lainnya, seperti detonasi bahan eksplosif (peledak) konvensional maupun bencana alam seperti letusan besar gunung berapi. Hal tersebut dapat dilihat misalnya dalam Letusan Kelud 2014 dan Letusan Sangeang Api 2014, keduanya mengambil lokasi di Indonesia.

Dua ledakan pertama di pelabuhan Tianjin memproduksi getaran di kerak bumi. Getaran ini adalah hasil konversi energi ledakan menjadi energi seismik. Seperti halnya gempa bumi, getaran ini pun terekam dalam seismometer (radas/instrumen pengukur gempa) sebagai seismogram. Sekilas terlihat mirip seismogram gempa bumi umumnya, namun sejatinya sangat berbeda karena mengandung pola khas ledakan. Analisis memperlihatkan kedua ledakan pertama tersebut memiliki magnitudo lokal masing-masing 2,3 dan 2,9 skala Richter.

Pada dasarnya magnitudo gempa adalah ekspresi besarnya energi seismik. Energi seismik dalam peristiwa ledakan dahsyat Tianjin berasal dari konversi energi total ledakan itu sendiri . Dengan mempertimbangkan rasio energi seismik terhadap energi total ledakan yang bernilai (rata-rata) 1 banding 63, maka dapat diprakirakan kedua ledakan tersebut melepaskan energi masing-masing 3 dan 21 ton TNT. Terminologi ton TNT adalah satuan tak-resmi energi dalam kaitannya dengan bahan ledakan ataupun detonasi (peristiwa ledakan). 1 ton TNT merupakan jumlah energi yang setara 4,186 GigaJoule dan (dianggap) setara jumlah energi yang dilepaskan dari pembakaran 1.000 kilogram bahan peledak tingkat tinggi trinitrotoluena (TNT). Satuan ton TNT diderivasikan dari satuan kiloton TNT, yang acap digunakan untuk menggambarkan energi dan dampak ledakan nuklir.

Gambar 4. Rekaman ledakan dahsyat Tianjin pada salah satu seismometer di dalam jejaring pemantau gempa di Cina. Usikan rapat nan kecil di sisi kiri merupakan rekaman ledakan pertama yang menghasilkan getaran bermagnitudo 2,3 skala Richter. Sedangkan usikan rapat yang lebih besar (sisi kanan) dihasilkan dari getaran akibat ledakan kedua, dengan magnitudo 2,9 skala Richter. Sumber: Weibo, 2015.

Gambar 4. Rekaman ledakan dahsyat Tianjin pada salah satu seismometer di dalam jejaring pemantau gempa di Cina. Usikan rapat nan kecil di sisi kiri merupakan rekaman ledakan pertama yang menghasilkan getaran bermagnitudo 2,3 skala Richter. Sedangkan usikan rapat yang lebih besar (sisi kanan) dihasilkan dari getaran akibat ledakan kedua, dengan magnitudo 2,9 skala Richter. Sumber: Weibo, 2015.

Jumlah energi yang dilepaskan pada ledakan dahsyat Tianjin juga dapat diprakirakan dari dampak gelombang kejutnya ke lingkungan sekitar. Hingga radius 10 kilometer dari ground zero, hempasan gelombang kejut diinformasikan masih sanggup menggetarkan kaca jendela bangunan. Efek ini muncul akibat overpressure (tekanan lebih) sebesar 200 Pascal (0,03 psi). Perhitungan sederhana mengacu persamaan-persamaan matematis yang disajikan Kinney dan Graham (Kinney & Graham, 1985) memprakirakan, secara kasar energi ledakan (yield) berkisar 40 ton TNT. Pada tingkat energi ini persamaan serupa memprakirakan di ground zero bakal terbentuk kawah (cekungan) dengan prakiraan garis tengah 50 meter. Cekungan terbentuk sebagai akibat overpressure yang sangat besar, yakni melebihi 25 MegaPascal (362 psi). Cukup mengesankan pemotretan (pencitraan) udara di atas lokasi ledakan dengan menggunakan pesawat udara nir-awak (drone) memperlihatkan memang ada cekungan besar di ground zero. Cekungan tersebut kini tergenangi cairan dan memiliki perkiraan diameter sekitar 50 meter. Sejumlah dampak hempasan gelombang kejut lainnya pun sejauh ini konsisten dengan ledakan non-nuklir yang memiliki yield 40 ton TNT.

Indikasi lain besarnya energi ledakan dahsyat Tianjin datang dari langit. Sedikitnya tiga satelit cuaca yang berpangkalan di orbit geostasioner (ketinggian 35.782 kilometer di atas garis khatulistiwa) dan bertugas meliput dinamika cuaca di kawasan Asia Timur Jauh merekam pemandangan takbiasa di atas Tianjin pada saat bencana. Ketiganya masing-masing adalah satelit Himawari-8 (Jepang), Himawari-7 atau MTSAT-2 (Jepang) dan Chollian atau Coms-1 (Korea Selatan). Ketiga satelit itu merekam apa yang dikenal sebagai fenomena titik-panas (hotspot), tepat di atas pelabuhan Tianjin. Bersamaan dengan hadirnya titik-panas, terekam pula awan-awan yang bergerak menjauh darinya. Titik-panas tersebut merupakan bagian udara yang suhunya lebih tinggi dibanding sekelilingnya dan merupakan produk lebih lanjut dari mengembangnya gas-gas panas yang semula membentuk awan jamur. Sembari mengembang, gas-gas tersebut terus mendingin. Tapi suhunya masih lebih tinggi ketimbang udara sekelilingnya. Terdeteksinya titik-panas oleh satelit dalam waktu bersamaan dengan ledakan dahsyat Tianjin menjadi pertanda besarnya energi ledakan.

Gambar 5. Ledakan dahsyat Tianjin seperti teramati dari satelit cuaca Himawari-8 pada kanal 3,9 mikron dalam selisih waktu 40 menit. Terlihat hotspot (titik-panas) yang menunjukkan lokasi ledakan. Juga awan yang terlihat menyibak menjauhi hotspot , mungkin akibat dorongan gelombang kejut ledakan. Sumber: JMA, 2015.

Gambar 5. Ledakan dahsyat Tianjin seperti teramati dari satelit cuaca Himawari-8 pada kanal 3,9 mikron dalam selisih waktu 40 menit. Terlihat hotspot (titik-panas) yang menunjukkan lokasi ledakan. Juga awan yang terlihat menyibak menjauhi hotspot , mungkin akibat dorongan gelombang kejut ledakan. Sumber: JMA, 2015.

Penyebab ?

Jika ledakan dahsyat Tianjin adalah benar melepaskan energi 40 ton TNT maka kedahsyatannya setara dengan ledakan bom non-nuklir terkuat saat ini. Yakni bom FOAB yang ada dalam arsenal Angkatan Udara Russia. Bila diperbandingkan dengan bom non-nuklir terkuat milik AU Amerika Serikat, yakni GBUI-43/B MOAB (massive ordnance air blast), maka ledakan dahsyat Tianjin adalah empat kali lebih bertenaga. Meski begitu ledakan dahsyat Tianjin bukanlah yang terkuat sepanjang sejarah ledakan non-nuklir. Ia masih kalah jauh ketimbang bencana meledaknya roket N-1 (Russia) pada 3 Juli 1969 TU. N-1 adalah roket raksasa yang ditujukan untuk mendaratkan manusia Russia (saat itu Uni Soviet) di Bulan, namun meledak di landasan dalam penerbangan ujicoba tak-berawak dengan menghempaskan energi 7.000 ton TNT. Bahkan dibandingkan bencana industrial terbesar terakhir, yakni meledaknya gudang penyimpanan kembang api di kota Enschede (Belanda) pada 13 Mei 2000 TU yang melepaskan energi antara 4.000 hingga 5.000 ton TNT, ledakan dahsyat Tianjin masih kalah jauh.

tianjin-blast_modelling-deskripsi

Gambar 6. Atas: deskripsi dampak gelombang kejut ledakan dahsyat Tianjin dan radius maksimum setiap dampaknya berdasarkan pemodelan ledakan non-nuklir berenergi 40 ton TNT. Bawah: Plot sebagian hasil pemodelan radius maksimum dampak gelombang kejut ledakan dahsyat Tianjin ke dalam citra satelit pelabuhan Tianjin dan sekitarnya. Titik biru = ground zero, 2 = radius maksimum kerusakan kaca jendela (1.945 meter dari ground zero), 3 = batas puing-puing dan (1.265 meter dari ground zero) 8 = kerusakan blok beton/dinding bata (276 meter dari ground zero). Sumber: Sudibyo, 2015 berbasis Google Earth serta Kinney & Graham, 1985

Gambar 6. Atas: deskripsi dampak gelombang kejut ledakan dahsyat Tianjin dan radius maksimum setiap dampaknya berdasarkan pemodelan ledakan non-nuklir berenergi 40 ton TNT. Bawah: Plot sebagian hasil pemodelan radius maksimum dampak gelombang kejut ledakan dahsyat Tianjin ke dalam citra satelit pelabuhan Tianjin dan sekitarnya. Titik biru = ground zero, 2 = radius maksimum kerusakan kaca jendela (1.945 meter dari ground zero), 3 = batas puing-puing dan (1.265 meter dari ground zero) 8 = kerusakan blok beton/dinding bata (276 meter dari ground zero). Sumber: Sudibyo, 2015 berbasis Google Earth serta Kinney & Graham, 1985

Bagaimana ledakan dahsyat Tianjin bisa terjadi? Inilah yang masih terus diselidiki. Informasi yang berkembang masih simpang-siur. Awalnya peristiwa di pelabuhan Tianjin ini diduga merupakan ledakan gas yang merembet ke gudang penyimpanan bahan kimia mudah meledak milik sebuah perusahaan logistik. Ledakan di bahan kimia itu lantas menyulut cairan gampang terbakar (seperti etanol/alkohol) yang tertimbun dalam jumlah besar disekitarnya. Namun beberapa hari kemudian muncul versi lain. Yakni terjadi kebakaran, dengan sebab yang belum jelas, semenjak 40 menit sebelum ledakan pertama dimulai. Pemadam kebakaran menyemprotkan air dalam jumlah besar ke titik kebakaran dan ke lingkungan sekitar (untuk pendinginan), tanpa menyadari terdapat timbunan karbit (kalsium karbida) dalam jumlah besar hingga ratusan ton. Reaksi air yang berlimpah dengan karbit dalam jumlah besar menghasilkan gas asetilena (etuna) demikian berlimpah. Asetilena adalah gas mudah terbakar yang umum digunakan gas dalam pengelasan. Di Cina, gas asetilena juga dimanfaatkan dalam industri petrokimia khususnya sebagai bahan baku pembuatan polivinil klorida (PVC) yang berbiaya lebih murah ketimbang harus mengimpor minyak mentah. Tak heran jika pertumbuhan penggunaan karbit kian meningkat (mencapai hampir 9 juta ton per 2005 TU). Diduga terjadi pelepasan gas asetilena dalam jumlah besar dan sontak terbakar (meledak) oleh percikan api.

Terakhir muncul versi lain. Selain karbit, pergudangan di kompleks pelabuhan Tianjin juga menyimpan tak kurang dari 40 jenis bahan kimia gampang terbakar lainnya. Salah satunya amonium nitrat, dalam jumlah tak kurang dari 800 ton. Amonium nitrat adalah bahan baku pupuk, namun juga populer sebagai salah satu bahan utama untuk meracik bahan peledak kelas rendah (low explosive). Ada dugaan saat gas asetilen terbakar dan meledak, apinya menyulut amonium nitrat dalam jumlah besar hingga akhirnya meledak dahsyat.

Apapun penyebabnya, ledakan dahsyat Tianjin menjadi indikasi adanya masalah dalam pengelolaan bahan kimi berbahaya di tanah Cina. Dengan pertumbuhan ekonomi yang fantastis, konsumsi bahan-bahan kimia gampang meledak pun meroket. Namun tak diimbangi dengan peningkatan pengawasan maupun pelatihan untuk menanganinya, termasuk dalam situasi kritis seperti terjadinya kebakaran gudang penyimpanan. Sebagai imbasnya, pemerintah Cina mengancam akan memenjarakan siapapun yang bertanggung jawab dalam peristiwa ledakan dahsyat Tianjin. Mereka juga bersiap untuk mulai menginspeksi setiap perusahaan yang mengelola bisnis sejenis di seantero negeri, sebagai langkah preventif.

Referensi :
Kinney & Graham. 1985. Explosive Shocks in the Air. Springer-Verlag, New York, 2nd edition.

Tanya-Jawab Imajiner Seputar Erupsi Freatik Gunung Merapi

Mount Merapi

Tanya (T): apa yang terjadi di Gunung Merapi pada Minggu pagi 20 April 2014 kemarin? Mengapa terjadi hujan debu?

Jawab (J): kemarin Gunung Merapi mengalami peristiwa hembusan atau yang secara teknis dinamakan erupsi freatik. Erupsi freatik Merapi berlangsung pada Minggu 20 April 2014 pukul 04:26 WIB yang berlangsung selama 20 menit kemudian. Erupsi ini menyemburkan material vulkanik dalam wujud kerikil, pasir dan debu bersama dengan gas-gas vulkanik ke udara hingga ketinggian tertentu sebagai kolom letusan (asap) yang sempat teramati dari desa Sewukan. Kolom tersebut lantas berjatuhan kembali ke permukaan Bumi.

T : wilayah mana saja yang terkena dampak peristiwa ini?

J : material kerikil dan bongkah yang lebih besar hanya berjatuhan di sekitar puncak, sementara pasir berjatuhan di tempat yang sedikit lebih jauh yakni di lereng dan kaki gunung. Sedangkan debunya tersebar jauh lebih luas mengikuti hembusan angin regional. Desa-desa di sekujur lereng Gunung Merapi yang dilaporkan mengalami hujan debu…

Lihat pos aslinya 4.625 kata lagi

Erupsi Freatik Gunung Merapi, 10 Maret 2014.

Mount Merapi

Hembusan asap kelabu mendadak membumbung tinggi dari puncak Gunung Merapi pada Senin pagi 10 Maret 2014 pukul 07:10 WIB lalu. Asap kelabu yang mirip dengan kolom letusan (rempah vulkanik yang disemburkan vertikal dalam letusan gunung berapi) membumbung hingga setinggi 1.500 meter dari puncak, untuk kemudian terhanyut ke arah timur mengikuti hembusan angin. Hujan debu berintensitas rendah pun sempat terjadi di lereng Gunung Merapi bagian timur. Semburan asap kelabu itu pun menjadi pemandangan yang mencolok mata bagi siapa saja yang menatap ke arah Gunung Merapi di pagi hari itu. Apakah gunung berapi yang paling aktif di Indonesia itu sedang menggeliat dari tidurnya? Apakah ia sedang menyusuri jejak yang telah ditinggalkan Gunung Kelud, yang baru saja meletus besar kurang dari sebulan sebelumnya?

Gambar 1. Panorama puncak Gunung Merapi pada saat erupsi freatik 10 Maret 2014 lalu, diabadikan dari arah selatan oleh pak Bambang Mertani. Nampak kepulan asap menghembus ke atas untuk kemudian menyebar ke arah timur. Nampak pula hujan debu mulai mengguyur di lereng timur. Sumber: Bambang Mertani, 2014. Gambar 1. Panorama puncak Gunung Merapi pada saat erupsi freatik 10 Maret 2014 lalu, diabadikan dari arah selatan oleh pak Bambang Mertani. Nampak kepulan asap menghembus ke atas untuk kemudian…

Lihat pos aslinya 1.349 kata lagi

Hidup Ramah Bersama Merapi yang Berubah (Bagian Kedua)

Mount Merapi

Disarikan dari makalah Drs. Subandriyo, M.Si
Kepala Balai Penelitian dan Pengembangan Teknik Kebencanaan Geologi (BPPTKG),
Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumberdaya Mineral RI

Seperti telah dipaparkan dalam bagian pertama dari tulisan ini, tidak dijumpainya endapan awan panas (yang seharusnya masih bersuhu tinggi) memberikan kepastian bahwa apa yang terjadi di Gunung Merapi pada 18 November 2013 merupakan peristiwa erupsi freatik. Berbeda dengan erupsi freatik pada umumnya yang terjadi beruntun dalam selang waktu tertentu sebagai babak pembuka dari erupsi magmatik, seperti yang bisa disaksikan di Gunung Sinabung (Sumatra Utara) semenjak September 2013, erupsi freatik di Gunung Merapi lebih merupakan kejadian tunggal dengan durasi sangat singkat. Begitu erupsi freatik itu usai tidak ada lagi erupsi susulan yang menyertainya. Kasus serupa juga dijumpai di Gunung Tangkuban Parahu (Jawa Barat) dalam aktivitasnya di 2013.

Namun terlepas dari itu, perilaku Gunung Merapi pasca Letusan Merapi 2010 yang kini gemar…

Lihat pos aslinya 2.106 kata lagi

Hidup Ramah Bersama Merapi yang Berubah (Bagian Pertama)

Mount Merapi

Disarikan dari makalah Drs. Subandriyo, M.Si
Kepala Balai Penelitian dan Pengembangan Teknik Kebencanaan Geologi (BPPTKG),
Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG),
Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumberdaya Mineral RI

Pasca kejadian 18 November 2013 sempat muncul pertanyaan apakah peristiwa itu merupakan erupsi freatik ataukah magmatik. Jika berupa erupsi freatik, maka apa yang dimuntahkan Gunung Merapi pada saat itu lebih didominasi oleh uap air yang bercampur dengan material letusan tua (produk letusan 2010 atau sebelumnya) yang turut tersembur keluar seiring tingginya tekanan uap air. Erupsi freatik senantiasa berdurasi singkat, hanya berlangsung selama beberapa menit hingga puluhan menit, dengan produk erupsi bersuhu relatif rendah. Sedangkan bila berbentuk erupsi magmatik, maka pada saat itu Gunung Merapi memuntahkan magma segar yang bisa bermanifestasi sebagai awan panas maupun leleran lava sehingga produk erupsinya senantiasa bersuhu tinggi. Erupsi magmatik, khususnya di Gunung Merapi, senantiasa memiliki durasi yang cukup panjang mulai dari sebulan hingga beberapa tahun…

Lihat pos aslinya 2.022 kata lagi