Operasi Totem

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.

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

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. Si 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, dan Departemen Pemasok dan Tata Negara.