Operasi Totem

Totem
Totem
	Obelisk di lahan uji coba Totem 1
Information
Negara	Britania Raya
Tempat	Lapangan Emu, Australia Selatan, Australia
Periode	15–27 Oktober 1953
Jumlah pengujian	2
Jenis pengujian	menara
Kekuatan maks.	10 kiloton TNT (42 TJ)
Kronologi rangkaian uji coba
	← Operasi Hurricane Operasi Mosaic →

Operasi Totem ialah sepasang uji coba nuklir di atmosfer yang diadakan oleh Britania Raya (Inggris Raya) di Lapangan Emu, Australia Selatan pada Oktober 1953. Operasi itu menjadi uji coba nuklir kedua Inggris, setelah Operasi Hurricane yang dilakukan di Kepulauan Montebello setahun sebelumnya. Tujuan utama percobaan di Emu adalah menentukan batas jumlah plutonium-240 yang dapat dimuat dalam satu bom.

Selain dua uji coba utama, rangkaian lima uji coba subkritis yang disebut "Kittens" (anak kucing) diadakan. Uji coba Kittens tersebut tidak dirancang agar menyebabkan ledakan nuklir. Bahan peledak konvensional: polonium-210, berilium, dan uranium (bukan isotop) digunakan untuk mengetahui performa inisiator neutron.

Latar belakang

Pada awal Perang Dunia II, Inggris mengadakan proyek senjata nuklir dengan nama kode "Tube Alloys", yang pada tahun 1943 Perjanjian Quebec satukan dengan Proyek Manhattan milik Amerika Serikat (AS); penyatuan itu menggabungkan proyek AS, Inggris, dan Kanada. Saat itu, pemerintah Inggris menyangka bahwa AS akan lanjut membagi teknologi nuklirnya—yang mereka anggap sebagai penemuan bersama—setelah perang dunia. Namun, United States Atomic Energy Act of 1946 (McMahon Act) menghentikan kerja sama teknis proyek. Inggris tidak menginginkan kembalinya kebijakan luar negeri isolasi diri AS dan tidak menginginkan kehilangan status kekuatan besarnya. Maka dari itu, pemerintah Inggris memulai kembali usaha pengembangan nuklir mandiri di balik nama "High Explosive Research" ("Penelitian Peledak Besar"). Bom atom Inggris yang pertama diuji dalam Operasi Hurricane di Kepulauan Montebello, Australia Barat pada 3 Oktober 1952.

Tujuan dan pemilihan lahan

Tujuan utama uji coba adalah menentukan batas jumlah plutonium-240 yang dapat dimuat dalam sebuah bom. Plutonium yang digunakan pada perangkat awal Hurricane diproduksi dalam reaktor nuklir di Windscale tetapi Windscale Piles tidak memiliki kapasitas yang cukup atas bahan yang telah dirancang dalam program pemerintah Inggris sehingga delapan reaktor ditambahkan. Perubahan rancangan perangkat dibuat untuk produksi listrik dan plutonium, lalu rancangan baru itu dinamakan PIPPA (pressurised pile producing power and plutonium, reaktor bertekanan yang menghasilkan tenaga dan plutonium).

Walaupun PIPPA menghasilkan plutonium yang lebih sedikit daripada Windscale Pile, ia menghasilkan listrik yang dapat dipakai ulang sedangkan Windscale Pile mengonsumsi listrik sebanyak GBP £340.000 dalam setahun untuk menjalankan kipas pendingin. Listrik yang dihasilkan lebih mahal daripada mesin konvensional bertenaga batu bara tetapi hal ini tertutupi dengan nilai plutonium yang dihasilkan, sekitar £100 per gram. Konstruksi PIPPA yang pertama dimulai di Calder Hall pada Maret 1953. Karena masalah biaya, PIPPA dioperasikan sehingga plutonium-240 yang dihasilkan lebih banyak daripada plutonium-239 dibandingkan dengan material yang dihasilkan oleh perangkat Windscale. Karena plutonium-240 mudah mengalami fisi spontan, kritikalitas yang tidak disengaja dan fizzle akan mengurangi daya ledak. Uji coba nuklir dibutuhkan untuk mengukur efek peningkatan proporsi plutonium-240.

Pada saat itu, Angkatan Laut Britania Raya tidak dapat memberi akomodasi layaknya pada Operasi Hurricane sehingga Kepulauan Montebello tidak dapat dipakai sebagai lahan uji coba. Pencarian pilihan lahan lain di daratan utama di sekitar Woomera Rocket Range sudah dimulai sejak Juni 1952. Survei lahan dilaksanakan oleh Len Beadell, surveyor Anglo-Australian Long Range Weapons Establishment (LRWE). Harry Pritchard, kepala pengawas daerah itu, meminjamkan helikopter Bristol Sycamore. Sebuah lahan yang awalnya diberi nama kode X200, kemudian dinamai Lapangan Emu, dipilih—hamparan tanah liat dan batu pasir yang kering dan datar, terisolasi di Gurun Victoria Besar dengan jarak 480 km dari barat laut Woomera, Australia Selatan. Claypan alami (lapisan tanah sebelah bawah yang padat, kompak, dan berpermeabilitas lambat) yang dikenal sebagai Dingo Claypan menjadi lapangan terbang siap pakai. Pada Agustus tahun yang sama, William Penney—kepala pengawas penelitian alat perang (chief superintendent armament research, CSAR) di Kementerian Pemasok Britania Raya dan kepala usaha pengembangan senjata nuklir Inggris—memberi tahu W. A. S. Butement—kepala peneliti Departemen Pemasok Australia—tentang niatnya mengunjungi Lapangan Emu sebelum uji coba Hurricane dilaksanakan. Butement memperingati Penney bahwa wilayah itu jauh untuk dijangkau dan bahwa Beadell dkk. mungkin adalah orang-orang pertama yang bukan dari suku Aborigin yang sampai di sana.

John Cockcroft—direktur Atomic Weapons Research Establishment (Badan Riset Senjata Nuklir Britania Raya, AWE)—mengajukan permintaan formal atas studi kelayakan kepada Perdana Menteri Australia Robert Menzies dalam pertemuan pada 4 September. Pertemuan itu juga membahas kehadiran Butement dan Leslie Martin—penasihat saintifik pertahanan Australia—sebagai peninjau uji Hurricane; pembentukan Australian Atomic Energy Commission (Komisi Tenaga Atom Australia, AAEC); dan suplai uranium Australia kepada Britania Raya. Cockcroft melaporkan kepada Roger Makins dari Foreign Office (Kementerian Luar Negeri Britania Raya) tentang persetujuan Menzies atas peninjauan lahan Lapangan Emu oleh Penney. Peninjau lahan tersebut terbang ke Dingo Claypan menggunakan Percival Prince milik Angkatan Udara Britania Raya. Ia dibarengi Pritchard, Butement, Martin, Ben Gates (pejabat setempat), Ivor Bowen (pegawai Kementerian Pemasok Britania Raya untuk Melbourne), dan Omond Solandt (dari Canadian Defence Research Board [Dewan Riset Pertahanan Kanada]). Mereka mengadakan pemeriksaan menggunakan helikopter dan Land Rover, daerah dengan tanah liat berpasir yang ringan dapat dijelajahi dengan mudah menggunakan kendaraan bermotor. Kekurangan lahan Lapangan Emu juga dibahas, termasuk ketiadaan jalan yang menunjang segala cuaca dari Woomera.

Pada bulan Desember, Penney mendapatkan persetujuan pemerintah Inggris untuk mengadakan dua uji coba pada Oktober 1953: satu uji coba Blue Danube dengan fissile charge rendah dan satu uji coba eksperimental baru. Setelah itu, Perdana Menteri Britania Raya Winston Churchill meminta izin uji coba kepada Menzies. Penasihat saintifik Churchill, Lindemann, menyerahkan aide-mémoire kepada Menzies pada 13 Desember. Dua hari kemudian, pelaksana tugas perdana menteri Australia, Arthur Fadden, menyampaikan persetujuan atas uji coba dari Australia.

Persiapan

Rangkaian uji coba yang dilakukan di Lapangan Emu tahun 1953 diberi nama kode Totem. Pelaksana proyek (Totem Executive, Totex) dibentuk di Britania Raya untuk mengoordinasi uji coba dengan ketua Marsekal Madya Thomas Elmhirst. Pemerintah Britania Raya setuju membayar biaya uji coba. Penney ditunjuk sebagai direktur uji coba dan Leonard Tyte sebagai direktur saintifik. Sebelumnya, Tyte ditunjuk masuk ke National Coal Board (Dewan Pertambangan Batu Bara Nasional Britania Raya, NCB) pada Mei 1953 lalu digantikan oleh Charles Adams. Di Australia, Dewan Totem (Totem Panel) dibentuk—dengan ketua J. E. S. Stevens, kepala Departemen Pemasok—untuk mengoordinasi kontribusi Australia. Pada saat itu, dana pertahanan tersedia rendah dan Inggris menjadi penyedia dana uji coba maka pembelanjaan harus dicatat dan ditagih dengan tepat. Total biaya uji coba diperkirakan berjumlah £799.700. Tidak seperti Operasi Hurricane, satu pasukan tunggal dianggap paling cocok memegang rangkaian uji coba, yaitu Angkatan Darat Australia.

Koordinasi pada tahap konstruksi ditugaskan kepada Leonard Lucas. Sebelumnya, ia adalah arsitek yang menjadi Wakil Kepala Teknik Angkatan Darat Australia pada Perang Dunia II. Pada saat ditunjuk pada Operasi Totem, 6 Januari 1953, ia menjabat sebagai Direktur Regional Departemen Tata Negara Persemakmuran (Commonwealth Department of Works) di Perth. Ketua Skuadron Kenneth Garden ditugaskan sebagai wakil direktur dan supervisor konstruksi. Pekerja konstruksi direkrut dari Angkatan Darat Australia, Angkatan Udara Australia (Royal Australian Air Force, RAAF), dan Departemen Pemasok dan Tata Negara.

Kelompok-kelompok utama yang terlibat yakni detasemen dari Skuadron Konstruksi Lapangan Udara Nomor 5 Angkatan Udara Kerajaan Australia dan Skuadron Lapangan Independen ke-7 Angkatan Darat Australia beserta sebagian Insinyur Elektris dan Mekanis Kerajaan Australia, Badan Sinyal Kerajaan Australia, dan Badan Survei Kerajaan Australia. Tenaga sipil didatangkan dari LRWE di Salisbury dan Woomera. RAAF menyediakan sepuluh Avro Lincoln, pesawat pengebom, dengan pangkalan di RAAF Woomera dan RAAF Richmond untuk pengambilan sampel udara dan dua Dakota, pesawat angkut, dengan pangkalan di Woomera untuk survei kontaminasi tanah. Angkatan Udara Britania Raya (Royal Air Force, RAF) menyediakan sebuah Canberra, pesawat pengebom, untuk pengambilan sampel awan. Angkatan Udara Amerika Serikat (United States Air Force, USAF) memiliki dua pesawat pengebom Boeing B-29 Superfortress dan dua pesawat angkut Douglas C-54 Skymaster yang berada di pangkalan RAAF Richmond untuk pengambilan sampel awan radioaktif.

Lucas, Gates, Kapten Grup Alfred George Pither (Pengawas Wilayah LRWE), Frank O'Grady (Pengawas Teknis LRWE Salisbury), dan seorang wakil Organisasi Intelegensi Keamanan Australia (Australian Security Intelligence Organisation, ASIO) diutus ke Inggris Raya pada Februari 1953 untuk membicarakan urusan Totem. Diskusi berjalan sepekan hingga diputuskan bahwa perwakilan Australia tersebut akan menghadiri rapat kedua Totex. Lucas memberitahu mereka yang ada di Fort Halstead, tempat pangkalan tim Penelitian Peledak Besar milik Penney, bahwa rencana mengadakan pemukiman sementara dengan kereta gandeng itu dibatalkan. Lucas memberitahu bahwa kereta gandeng tidak akan dapat melewati bukit pasir pertama. Mereka justru akan menggunakan pondok Nissen gaya Australia sebagai kantor dan laboratorium; pekerja uji coba diberi akomodasi berupa tenda. Lucas meredakan ketakutan akan ketersediaan air yang dibutuhkan tidak hanya sebagai air minum, melainkan juga sebagai bahan dekontaminasi pekerja beserta peralatan dan sebagai bahan pemrosesan lencana lapisan yang menunjukkan seberapa banyak paparan radioaktif yang diterima oleh individu; Lucas menyampaikan bahwa air dari akuifer artesis cukup walau mesin distilasi masih diperlukan. Tim Inggris Raya juga menjelaskan bahwa uji coba tidak hanya mencakup dua uji nuklir, melainkan juga serangkaian uji subkritis.

Lokasi yang terpencil dan jalanan yang buruk menjadikan tiga ribu ton (tiga ribu ton panjang) peralatan untuk uji coba tidak dapat diangkut secara keseluruhan melalui jalur darat. Lima ratus ton (lima ratus ton panjang) dibawa melalui jalur darat dan sisanya melalui jalur udara. Lapangan udara diadakan dengan cepat di lahan yang berada sekitar 17 kilometer barat laut dari lahan uji coba, di dasar danau yang kering; RAF dan RAAF pun harus mengeluarkan upaya yang lebih besar daripada yang direncanakan. Rombongan saintifik utama tiba pada 17 Agustus sedangkan alat uji coba pertama tiba pada 26 September diikuti oleh Penney tiga hari kemudian. Pemerintah Inggris mengundang Martin, Butement, dan Ernest Titterton—ahli fisika nuklir Inggris yang sebelumnya bekerja di Proyek Manhattan tetapi pada masa itu tinggal di Australia—sebagai pengamat. Sebagai tambahan, 45 warga Australia ikut menjadi bagian tim uji coba, termasuk personel Angkatan Laut Australia (Royal Australian Navy, RAN) yang pernah terlibat dalam Operasi Hurricane. Sepuluh di antaranya kemudian masuk ke Radiation Hazards Group (RH5).

Hal yang penting untuk diperhatikan adalah kesejahteraan orang Aborigin lokal, orang Pitjantjatjara dan Yankuntjatjarra, yang tinggal di daerah uji coba. Mereka hidup dengan berburu dan memanen hasil bumi, berpindah-pindah jauh antara lahan permanen dan semipermanen. Mereka hidup dalam banyak kelompok yang terdiri atas sekitar 25 orang, berkumpul pada saat-saat istimewa. Pembangunan Jalur Kereta Trans-Australia (Trans-Australian Railway) pada 1917 mengganggu pola pergerakan tradisional orang-orang Aborigin lokal ini. Walter MacDougall ditunjuk menjadi Petugas Patrol Pribumi di Woomera pada 4 November 1947, ia bertanggung jawab memastikan bahwa orang Aborigin tidak dirugikan oleh program uji coba roket LRWE. Pada awalnya ia bertugas di Departemen Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Australia (Department of Works and Housing) tetapi kemudian dipindahkan ke Departemen Pemasok pada Mei 1949. Karena jangkauan roket meningkat maka begitu pula jangkauan patrolinya: pada Oktober 1949 ialah 576 kilometer lalu pada Maret dan April 1952 ialah 3.486 kilometer.

MacDougall mendapati bahwa orang Aborigin enggan mengungkapkan rincian penting seputar hal-hal seperti lokasi lubang air dan situs suci tetapi orang Aborigin memberi tahu MacDougall bahwa daerah Dingo Claypan, dalam wilayah orang Yankuntjatjarra, tidak begitu penting. MacDougall mengunjungi langsung ladang-ladang dengan pemukiman pada Agustus 1953, ia memperingati para pengelola dan meminta agar peringatan disampaikan kepada orang Aborigin. Pengumuman peringatan diadakan pada keliling perbatasan uji coba; pencarian lewat udara dan darat dilaksanakan semakin sering seiring waktu penyelenggaraan uji coba semakin dekat. Komisi kerajaan untuk uji nuklir Inggris di Australia tahun 1985 mengkritik usaha tersebut, menganggapnya tidak cukup untuk memperingati orang-orang yang tersebar di wilayah seluas 10.000 kilometer per segi.

Lapangan Emu berada di daratan utama Australia sehingga pemerintah Australia membutuhkan lebih banyak informasi jika dibandingkan dengan uji coba Hurricane, mengenai luruhan nuklir dan kontaminasi radioaktif. Cherwell memberikan aide-mémoire kepada Menzies, menyediakan informasi untuk Martin dan Titterton tentang bahaya radioaktif yang mungkin terjadi. Laporan menyeluruh tentang bahaya itu disediakan kepada mereka oleh tim dari Inggris. Martin dan Titterton tidak diberi tahu rincian rancangan bom tetapi diyakinkan bahwa perangkat Totem memuat bahan fisil yang lebih sedikit daripada perangkat Hurricane. Martin terutama mengkhawatirkan hasil penerbangan balon pada bulan Oktober yang menunjukkan adanya angin timur dan timur laut dengan kecepatan hingga 190 kilometer per jam di antara ketinggian 9.100 dan 12.200 meter. Penney menenangkan Martin dan Titterton dengan penjelasan bahwa awan radioaktif dapat naik ke atas ketinggian 4.600 meter tetapi tidak akan mencapai ketinggian 9.100 meter. Dengan demikian, mereka melaporkan bahwa tidak ada manusia yang akan terkena dampak buruk uji coba kepada Menzies.

Totem 1

Uji coba Totem yang pertama didahului oleh tiga uji coba Kittens di Lapangan Emu pada 20 dan 30 September serta 6 Oktober. Mereka diadakan di daerah yang dinamai Lahan K, yang berjarak 6,4 kilometer di timur lapangan udara dan sekitar 13 kilometer di barat laut lahan utama uji coba. Uji coba-uji coba ini, yang dinamai "Kittens" oleh pihak Inggris, tidak menghasilkan ledakan nuklir, melainkan ledakan konvensional; polonium-210, berilium, dan uranium (yang kelimpahannya banyak di alam, bukan isotop) digunakan untuk menyelidiki performa inisiator neutron. Kittens dilaksanakan tanpa persetujuan pemerintah Australia dan tanpa arahan kepada pemerintah Australia dari ilmuwan Australia dan Inggris. Kittens menyebabkan penyebaran berilium toksik dan polonium dengan radioaktivitas tinggi ke sekitar lahan uji coba. Tindak lanjut diadakan sehingga lahan uji coba utama tidak tercemar dan daerah yang terdampak diamankan hingga polonium meluruh ke tingkat yang aman.

Gladi bersih dengan skala penuh diselenggarakan pada 1 Oktober. Hitung mundur untuk uji coba yang sesungguhnya dimulai pada 7 Oktober lalu hitung mundur dibatalkan karena cuaca buruk. Hujan turun pada 8 Oktober. Pelaksanaan uji coba pada 10 Oktober tidak dapat diharapkan terjadi. Tanggal 11 Oktober adalah hari Ahad maka uji coba dijadwalkan mundur menjadi pada 12 Oktober lalu ditunda lagi sehari sebanyak dua kali. Pada penjadwalan ini, cuaca mendukung uji coba. Tamu VIP dan perwakilan media terbang dari Adelaide pada dini hari dengan jendela pesawat yang ditutup dengan kanvas sehingga penumpang tidak dapat mengetahui letak pasti lahan uji coba.

Rangkaian uji coba diledakkan dari menara pada pukul 07.00 tanggal 14 Oktober waktu setempat. Ledakan diprakirakan menghasilkan kekuatan antara 0,25 dan 10 kiloton TNT (1,0 dan 41,8 TJ), sebagian besar berkekuatan dalam jangkauan 2 sampai 3 kiloton TNT (8,4 sampai 12,6 TJ). Pada kenyataannya hasil ledakan lebih tinggi daripada prakiraan: Penney memperkirakan kekuatannya 10 kiloton TNT (42 TJ). Awan ledakan naik ke ketinggian 4.600 meter. Angin yang sedikit mengakibatkan awan mempertahankan bentuknya selama 24 jam dan memproduksi pola luruhan yang padat di daerah yang dekat dengan lahan uji coba, tidak seperti yang pernah diamati sebelumnya.

Lima pesawat Lincoln, yang bertugas mengambil sampel awan, melakukan 15 perjalanan dalam tiga jam. Saringan (filter) pesawat-pesawat tersebut ditemukan memiliki radioaktivitas yang melebihi persyaratan tim radiokimia sehingga dibiarkan terlebih dahulu selama 12 jam. Awak pesawat diperiksa, apakah mereka terkontaminasi; setelah mereka mandi, mereka ditemukan bebas kontaminasi. Pesawat-pesawat tersebut diparkir jauh dari pesawat lain. Tim bahaya (hazard) menemukan kontaminasi pada moncong dan ekor pesawat, kontaminasi itu ada pada batas yang dapat diterima. Awak darat diizinkan bekerja di pesawat-pesawat tersebut tetapi diberi petunjuk agar tidak makan atau merokok selama bekerja di sana.

Tank Centurion, Nomor Registrasi 169041, terletak di sekitar 320 meter dari titik nol (titik pada permukaan Bumi yang paling dekat dengan peledakan). Pada dua jam sebelum uji coba, Centurion dibiarkan dengan lubang palka tertutup, mesin yang menyala, rem yang dilepas, serta boneka uji coba dengan lencana lapisan (seolah-olah adalah awak). Setelah uji coba, lencana lapisan menunjukkan bahwa awak akan mendapatkan radiasi yang dapat membuatnya sakit dalam beberapa jam dan mati dalam beberapa hari. Kerusakan pada tank sangat kurang daripada yang diprakirakan; tank tidak terbakar dan mesin masih menyala. Tank tersebut, Centurion, lalu dikemudikan menjauh dari lahan uji coba dengan mesinnya sendiri.

Tank Centurion rusak ringan, diperbaiki, lalu dipakai kembali. Setelah itu, Centurion ini disebut sebagai The Atomic Tank (Tank Atom) dan beroperasi dalam Perang Vietnam. Dalam baku tembak pada bulan Mei 1969, tank dengan nomor 169041 (kode radio 24C) ini terkena serangan granat berpeluncur roket (rocket propelled grenade, RPG) tetapi masih dapat terus dipakai dalam perang. The Atomic Tank kemudian diletakkan di Barak Robertson di Holtze, Litchfield. Walaupun ada tank lain yang diuji coba nuklir, 169041 adalah satu-satunya tank yang diketahui pernah diuji coba nuklir lalu masih beroperasi selama 23 tahun di kemudian hari, termasuk 15 bulan dalam zona perang.