오늘은 핵분열의 발견에 대해서 말씀 드리고자 합니다. 핵분열의 발견은 다른 모든 과학적 발견이 그러하듯이 한 순간에 “짠” 하고 마법처럼 한 천재에 의해서 밝혀진 것이 아닙니다. 우선 그 당시의 상황은 이러합니다. 1. 톰슨과 그의 제자 러드퍼드의 산란 실험으로 인류는 원자 구조에 대한 어느정도 추상적 이해를 할 수 있는 단계에 와 있었습니다. 2. 1900년 초반에 러더퍼드는 이미 중성자 존재를 예측 하고 있었죠. 워낙 전자기력의 척력이 강하게 작용하는 원자핵에 완충제 작용을 하는 입자가 필요했기 때문이기도 하고, 원자의 중량과 전하량이 선형적 비례관계가 아니었으니까요. 3. 이후에 보어 및 슈레딩거의 노력으로 원자 구조는 구체화 되었지만, 중성자의 존재는 이 당시 아직 밝혀 지지 않았죠. 4. 실제적으로 중성자의 존재는 1932년 채드윅에 의해서 발견 되었습니다.
따라서 이러한 흐름에서, 우라늄보다 무거운 원소 즉 새로운 원자를 찾아내는 것이 거이 모든 물리학자들의 공통 관심사 였다고 해도 무리가 아닌 것 같습니다.
로마의 페르미를 포함한 다양한 연구 그룹과 마찬가지로 독일의 오토한 그룹에서도 이와 같은 연구를 수행했습니다. 실제로 오토한 그룹은 원자 번호 93번부터 96번까지 동위원소를 발견하고 정립 할 수 있었습니다.
그러다 실험을 하던 와중 문제가 읽어 났습니다.
원자번호 92우라늄을 중성자로 조사였을 때, 알파입자인 헬륨이 2번 나와서 88번의 라듐이 나올 것이라고 생각 했는데,
사실 알고보니 56번인 바륨이 나왔기 때문입니다.
그 당시는 핵분열 현상이란 것을 인지 하지 못했으므로, 해석이 불가능 한 것이었죠.
또한 바륨과 라듐 모두 2족 알카리 토금속이 때문에 화학적으로 비슷한 성질을 띄어서 연구결과에 대한 확신이 없다면,
바륨을 인지 하지 하는 것이 물리학자들에게는 어려웠을 것입니다.
보다 정밀한 해석과 그 결과에 대한 믿음 (오토한은 화학자였기 때문에, 물리학자들 보다 더욱 정교한 분석이 가능했다고 한다)
이 있었기 때문에 이러한 현상을 오토한 그룹에서는 받아 들이기로 했습니다.
그러고 이현상이 바로 핵분열 즉 인류 역사상 처음으로 핵분열을 발견 한것이죠.
핵분열을 발견으로 노벨상을 받은 것은 otto Hahn 입니다. 그러나, 그는 실험 결과를 해석할 능력이 없었습니다.
즉 핵분열 현상을 발견 해 놓고도 이것이 핵분열이다 말 할 수가 없는 입자 이었죠.
실제로 인류 역사상 처음으로 실험 결과를 해석하고 핵분열 현상을 인지한 사람은 마이트너와 그의 조카 프리슈입니다.
이 마이트너에 관해서는 하고 싶은 말이 많습니다만, 일단 넘어가도록 하겠습니다.
<말년의 리제 마이트너, 그의 조카 프리슈는 그녀의 묘비명을 아래와 같이 새겼다고 한다.>
A physicist who never lost her humanity
(19세기 말에 여성이 학자가 되는 길은 가시밭길이었다. 변호사 아버지가 딸의 재능을 존중해준 덕분에 계속 공부할 수 있었지만, 상급 학교 진학 차별 때문에 검정고시에 해당하는 고교 졸업 자격 시험을 치러야 했고, 베를린 대학에서 화학자 오토 한과 공동 연구를 시작했지만, 연구소장은 청소부를 제외한 여성의 연구소 출입을 금했다. 별도 출입구가 있는 지하실 목공소에 실험실을 꾸며야 했다 by 시사인 표정훈),
(Otto hahn은 노벨상을 혼자 받고, mitner의 업적을 폄하 했다고 합니다. 이런 배은망덕한 세끼 1살 누나 한테 이 쌍쌍바…. 니가 여자의 고통을 알아?! 썅놈)
세줄 요약: 마이트너가 오토한의 바륨이 나온 연구결과를 편지로 받고 아인슈타인의 상대성이론을 접목해서
인류는 처음으로 핵분열 현상을 인지 하게 되었습니다.
