Tentang Teori Bethe, fusi nuklir dan fisi nuklir
Biografi. Bethe berhasil mengembangkan teori reaksi nuklir yang menghasilkan energi bintang. Ia menemukan bahwa reaksi yang terjadi pada bintang-bintang yang relatif terang mengikuti siklus karbon-oksigen-nitrogen, yang dikenal sebagai Bethe-Weizsacker Cyle. Sementara itu, yang terjadi di matahari dan bintang-bintang yang lebih redup merupakan reaksi proton-proton.
Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nekleus atau prtikel nuklir bertubrukan untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Ada dua macam rekasi nuklir, yaitu : reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir.
Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Rekasi fusi nuklir juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta, dan gamma yang sangat berbahaya bagi manusia. Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fusi nuklir adalah lithium dan hidrogen (terutama lithium-6, deuterium, tritium).
Reaksi fusi antara lithium-6 dan deuterium yang menghasilkan dua atom helium-4. Reaksi yang terjadi di matahari seperti halnya pada bom hidrogen, yaitu reaksi fusi (penggabungan). Lain halnya dengan bom nuklir yang melalui reaksi fisi (pemecahan). Para ilmuwan meyakini bahwa matahari dengan reaksi fusinya dapat menghasilkan energi yang dahsyat.
Reaksi yang terjadi di matahari adalah reaksi fusi dengan proses penggabungan antara atom hidrogen yang menghasilkan atom helium dengan hasil energi yang sangat besar. Matahari diperkirakan memiliki diameter kira-kira 1.4 juta km dan memiliki massa sekitar 32.000 massa bumi.
Temperatur matahari di permukaan sekitar 6000 derajat C dan inti sekitar 20.000.000 derajat C, dengan kandungan paling banyak 70% hidrogen dan 27% helium. Panas yang kita terima di bumi ini adalah hasil dari reaksi yang terjadi di matahari. Matahari seperti tungku yang panas dan memancarkan energi ke segala penjuru, termasuk bumi.
Matahari tidak memancarkan energi secara periodik, tetapi terus-menerus, karena reaksi yang terjadi di matahari adalah reaksi berantai. Artinya, tiap energi fusi yang terjadi menghasilkan energi dan atom lain yang tidak stabil.
Energi yang dihasilkan ini kemudian menghasilkan penghancuran materi dan menghasilkan energi. Sementara atom yang tidak stabil meluruh menjadi unsur yang stabil, yang kemudian bereaksi fusi lagi dengan proton sehingga timbul unsur lain yang tidak stabil dan energi. Demikian seterusnya tanpa berhenti.
Reaksi tersebut menyebabkan hilangnya massa matahari akibat proses penghancuran materi (defect massa). Perumusan ini sesuai dengan perumusan Einstein yang sangat terkenal, yaitu : E = Mc2, dimana E adalah energi yang timbul, m adalah massa yang hilang, dan C adalah kecepatan cahaya pada ruang hampa.
Siklus reaksi berantai yang dikemukakan oleh Bethe dan Weizsacker ini sering disebut Hidrogen Helium Sintesis. Inti dari proses tersebut adalah pembakaran empat inti hidrogen menjadi inti helium. Pada proses ini terjadi kurang lebih 0,75% pengurangan massa hidrogen yang diubah menjadi energi.
Para ilmuwan menghitung bahwa daya pancar matahari kira-kira 3,78 x 1033 erg/det. Dengan menggunakan perumusan Einstein. Kita dapat menentukan massa yang hilang dari matahari setiap detik, yaitu sekitar juta ton.
Semua prestasi dan aktivitas Bethe membuatnya dikenang sebagai dekan fisika seluruh dunia. Meskipun hebat, Bethe tidak sombong dan tidak hanya memikirkan dirinya sendiri. Menurut sahabatnya "Bethe is a remarkable combination of truly great scientist who has also made major contributions in the public service of his nation".
