Pada tanggal 27 Februari 1940, sebuah terobosan dalam kimia nuklir membuka jendela sejarah yang sebelumnya tidak terbayangkan: penemuan karbon-14. Isotop radioaktif ini, yang awalnya dianggap terlalu tidak stabil untuk diukur, kemudian menjadi landasan penanggalan radiokarbon, merevolusi arkeologi, paleontologi, dan pemahaman kita tentang peradaban kuno.
Perburuan Isotop yang Sulit Dicapai
Sepanjang pertengahan tahun 1930-an, para ilmuwan berteori tentang keberadaan isotop karbon dengan inti yang sangat berat – dua neutron tambahan. Namun, asumsi yang ada menunjukkan bahwa waktu paruhnya terlalu pendek untuk dideteksi secara praktis. Tidak terpengaruh, Ernest Lawrence, direktur Laboratorium Berkeley, menugaskan ahli kimia Martin Kamen dan Samuel Rubin untuk menemukannya pada tahun 1939.
Selama hampir satu tahun, usaha mereka tidak membuahkan hasil. Keyakinan umum adalah bahwa ia akan membusuk terlalu cepat sehingga tidak bisa berguna. Kegagalan awal ini menggarisbawahi tantangan umum dalam penelitian ilmiah: terkadang, penemuan yang paling berdampak memerlukan upaya untuk melakukan hal-hal yang tampaknya mustahil.
Sebuah Terobosan yang Kebetulan
Pada bulan Januari 1940, eksperimen putus asa mengubah segalanya. Kamen dan Rubin membombardir sampel grafit di dalam siklotron, akselerator partikel primitif, dengan deuteron (inti hidrogen berat). Tujuannya: memaksa karbon menyerap neutron, menjadi bentuk radioaktif yang lebih berat. Setelah 120 jam beroperasi terus menerus, Kamen, yang kelelahan dan bingung, keluar dari lab. Dia ditahan sebentar oleh polisi karena mengira dia adalah penjahat yang melarikan diri.
Sekembalinya, Rubin mendeteksi tanda-tanda samar radioaktivitas dalam sampel. Selama dua minggu berikutnya, mereka memurnikan karbon menjadi gas karbon dioksida dan mengukur radioaktivitasnya dengan penghitung Geiger. Yang mengejutkan mereka, karbon-14 tidak membusuk dengan cepat seperti yang diperkirakan. Perhitungan awal mereka menunjukkan waktu paruhnya adalah ribuan tahun—angka ini kemudian disempurnakan menjadi sekitar 5.730 tahun.
Dari Ilmu Pengetahuan Dasar hingga Wahyu Sejarah
Implikasinya langsung terlihat jelas. Seperti yang dicatat oleh para peneliti dalam publikasi mereka pada tanggal 15 Maret 1940 di Physical Review Letters, karbon-14 yang berumur panjang memiliki potensi besar untuk aplikasi kimia, biologi, dan industri. Dalam beberapa tahun, Kamen dan Rubin menggunakan isotop tersebut untuk melacak jalur fotosintesis.
Namun, kekuatan penuh karbon-14 baru terwujud pada tahun 1949, ketika James Arnold dan Willard Libby di Universitas Chicago mendemonstrasikan kegunaannya dalam menentukan umur bahan organik. Dengan mengukur rasio karbon-14 terhadap karbon stabil, mereka dapat memperkirakan secara akurat usia artefak dan fosil kuno. Karya terobosan Libby membuatnya mendapatkan Hadiah Nobel Kimia tahun 1960.
Warisan yang Diperumit oleh Sejarah
Tragisnya, cerita ini bukannya tanpa alur yang lebih gelap. Samuel Rubin meninggal dalam kecelakaan laboratorium pada tahun 1943, dan Martin Kamen menghadapi penganiayaan selama Red Scare. Pergaulannya dengan musisi dan anggapan simpati “kiri” menyebabkan pemecatannya dari Berkeley dan diinterogasi di hadapan House Un-American Activity Committee. Meski tidak pernah dihukum karena melakukan kesalahan, Kamen dibayangi tuduhan tak berdasar selama bertahun-tahun.
Penemuan karbon-14 merupakan bukti kekuatan ketekunan dan kebetulan. Hal ini tidak hanya memajukan ilmu pengetahuan nuklir tetapi juga merevolusi kemampuan kita untuk merekonstruksi masa lalu, menghubungkan kita dengan peradaban yang telah lama berlalu. Warisan Kamen dan Rubin merupakan pengingat bahwa kemajuan ilmu pengetahuan sering kali harus mengorbankan manusia dan bahkan penemuan paling obyektif pun dapat terjebak dalam arus sejarah.
