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오토 한

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목차

1. 개요

오토 한은 독일의 화학자이자 방사화학 및 핵화학 분야의 선구자이다. 1879년 프랑크푸르트 암 마인에서 태어났으며, 1901년 마르부르크 대학교에서 유기화학으로 박사 학위를 받았다. 이후 런던과 캐나다에서 방사성 연구를 수행하며 방사성 토륨, 방사악티늄 등을 발견했다. 1938년에는 프리츠 슈트라스만과 함께 핵분열 현상을 발견하여 1944년 노벨 화학상을 수상했다. 그는 막스 플랑크 협회 회장을 역임하며 핵 에너지의 군사적 이용에 반대하는 사회적 책임 활동을 펼쳤다.

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오토 한 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
오토 한 (촬영 연도 미상)
이름오토 한
출생일1879년 3월 8일
출생지프랑크푸르트, 프로이센 왕국, 독일 제국
사망일1968년 7월 28일
사망지괴팅겐, 니더작센주, 서독
로마자 표기Otto Hahn
연구 분야
분야핵화학, 방사화학
학력 및 경력
모교마르부르크 대학교, 뮌헨 대학교
박사 지도 교수테오도어 징케
지도교수아돌프 폰 바이어
에밀 피셔
윌리엄 램지
어니스트 러더퍼드
제자한스요아힘 보른
발터 젤만에거베르트
지크프리트 플뤼게
아리스티드 폰 그로세
니콜라우스 리흘
살로몬 로젠블룸
프리츠 슈트라스만
근무 기관유니버시티 칼리지 런던
맥길 대학교
훔볼트 대학교 베를린
카이저 빌헬름 화학 연구소
막스 플랑크 협회
업적
주요 업적방사성 원소 발견 (1905–1921)
라디오토륨 (228Th, 1905)
라디오악티늄 (227Th, 1906)
메소토륨 (228Ra, 1907)
이오늄 (230Th, 1907)
원자 반도 (1909)
파얀스-파네트-한 법칙
프로탁티늄 (Pa, 1917)
핵 이성질체 (1921)
응용 방사화학 (1936)
루비듐-스트론튬 연대 측정법 (1938)
핵분열 발견 (1938)
저서응용 방사화학 (1936)
수상
수상 내역노벨 화학상 (1944)
막스 플랑크 메달 (1949)
푸르 르 메리트 훈장 (민간 부문) (1952)
패러데이 강연상 (1956)
영국 왕립 학회 외국인 회원 (1957)
빌헬름 엑스너 메달 (1958)
레지옹 도뇌르 훈장 (1959)
엔리코 페르미 상 (1966)
가족 관계
배우자에디트 융한스 (1913년 결혼)
자녀한노 한 (1922–1960)
서명
오토 한 서명

2. 생애 및 학문적 배경

오토 한은 방사화학 분야에서 중요한 업적을 남긴 독일의 화학자이다. 그의 주요 학문적 경로는 다음과 같다.


  • 1904년 새로운 방사성 물질인 방사성 토륨을 발견했다.
  • 1912년 카이저 빌헬름 화학 연구소 소장이 되었다.
  • 1917년 프로트악티늄 원소를 발견했다.
  • 1921년 우라늄의 핵 이성질체인 우라늄 Z를 발견했다.
  • 1928년 카이저 빌헬름 화학 연구소(훗날 1956년부터 베를린 자유대학교의 오토 한 기념관) 소장으로 임명되었다.
  • 1938년 핵분열 현상을 발견하여 핵물리학과 핵화학 발전에 크게 기여했다.
  • 이러한 공로를 인정받아 1957년 왕립학회 외국인 회원으로 선출되었다.

2. 1. 초기 생애와 교육

오토 한은 1879년 3월 8일 프랑크푸르트암마인에서 태어났다. 그는 번영한 유리 제조업자이자 글라스바우 한 회사의 창립자인 하인리히 한(1845~1922)과 샬롯 한(결혼 전 성씨 기제, 1845~1905)의 막내아들이었다. 그에게는 어머니의 이전 결혼에서 태어난 배다른 형 카를과 두 명의 형 하이너, 율리우스가 있었다. 가족은 아버지의 작업장 위층에 살았으며, 오토를 포함한 형제들은 프랑크푸르트의 클링거 오베레알슐레에서 교육받았다. 15세가 되었을 때 화학에 특별한 관심을 갖게 되어 집안의 세탁실에서 간단한 실험을 수행했다. 그의 아버지는 오토가 건축을 공부하기를 원했지만, 오토는 자신의 목표가 산업화학자가 되는 것이라고 아버지를 설득했다.

1897년 아비투어를 통과한 후, 한은 마르부르크 대학교에서 화학을 공부하기 시작했다. 그의 부전공은 수학, 물리학, 광물학 및 철학이었다. 한은 자연과학 및 의학 학생회(학생 동아리)에 가입했다. 그는 3학기와 4학기를 뮌헨 대학교에서 보냈고, 그곳에서 아돌프 폰 바이어에게 유기화학을, 빌헬름 무트만에게 물리화학을, 카를 안드레아스 호프만에게 무기화학을 공부했다.

1901년, 한은 고전 유기화학 주제인 "이소유게놀의 브롬 유도체에 관하여"라는 논문으로 마르부르크 대학교에서 박사 학위를 받았다. 그는 박사 학위를 받았기 때문에 일반적인 2년 대신 1년간의 군 복무(제81보병연대)를 마쳤다. 형제들과 달리 장교 임관을 신청하지는 않았다. 그 후 그는 마르부르크 대학교로 돌아와 박사 지도 교수였던 테오도르 찦케 교수의 조교로 2년간 일했다.

2. 2. 초기 경력 (런던, 캐나다)

윌리엄 램지(William Ramsay), 런던 1905


오토 한은 원래 산업계에서 일하고자 했으나, 해외 경험과 외국어 능력을 요구하는 채용 조건 때문에 1904년 영어 실력 향상을 위해 런던대학교 유니버시티 칼리지에서 윌리엄 램지 경 밑에서 일하게 되었다. 비활성 기체 발견으로 유명했던 램지 아래에서 한은 당시 새로운 분야였던 방사화학을 연구하기 시작했다.

1905년 초, 라듐 염을 연구하던 중 한은 새로운 물질을 발견하여 방사토륨(토륨-228)이라고 이름 붙였다. 당시에는 이것이 새로운 방사성 원소라고 생각했지만, 실제로는 이미 알려진 원소 토륨의 동위 원소였다. 동위원소라는 개념은 1913년 영국의 화학자 프레더릭 소디에 의해 정립되었다. 램지는 이 발견에 크게 기뻐하며 1905년 3월 16일 왕립 학회 회의에서 한의 방사토륨 발견을 공식적으로 발표했다. 당시 ''데일리 텔레그래프''는 "유니버시티 칼리지에서 연구 중인 오토 한(Dr. Otto Hahn) 박사는... 새로운 방사성 원소를 발견했으며, 아마도 토륨을 방사성으로 만드는 물질일 것으로 추측된다. 그 활동성은 중량 대비 토륨의 활동성보다 적어도 25만 배나 크다"라고 보도하며 큰 관심을 보였다.[1] 한은 자신의 연구 결과를 1905년 5월 24일 ''왕립 학회 회보''에 발표했는데, 이는 그의 수많은 방사화학 논문 중 첫 번째였다.[2][3]

런던 생활을 마칠 무렵, 램지는 한에게 방사화학 분야의 밝은 미래를 이야기하며 베를린 대학교 화학 연구소 책임자인 에밀 피셔에게 그를 추천했다. 피셔는 한이 자신의 연구실에서 일하는 것을 허락했지만, 방사화학이 정식 과목이 아니었기에 프리바트도첸트(강사 자격)가 되기는 어렵다고 답했다. 이에 한은 방사화학 분야의 최고 권위자인 어니스트 러더퍼드에게 편지를 보내 더 깊이 배우기로 결심했다. 러더퍼드는 한을 조수로 받아들였고, 한의 부모님이 연구 비용을 지원하기로 했다.

어니스트 러더퍼드(Ernest Rutherford), 맥길대학교, 몬트리올 1905


1905년 9월부터 1906년 중반까지 한은 캐나다 몬트리올의 맥길 대학교에 있는 러더퍼드 연구 그룹에서 일했다. 처음에는 버트램 볼트우드를 비롯한 일부 과학자들이 방사토륨의 존재에 대해 회의적이었으나, 한은 곧 그 존재를 증명해냈다. 그는 알파 입자의 방출을 측정하는 과정에서 새로운 단명 방사성 물질들을 발견했다. 그는 토륨 C(나중에 폴로늄-212로 확인됨), 방사악티늄(토륨-227), 라듐 D(나중에 납-210으로 확인됨)를 식별했다. 이러한 성과를 지켜본 러더퍼드는 "한은 새로운 원소를 발견하는 특별한 재능을 가지고 있다"고 높이 평가했다.

3. 주요 연구 업적

오토 한은 20세기 초 방사화학 분야에서 선구적인 연구를 수행하며 다수의 중요한 업적을 남겼다. 그의 주요 연구 업적은 새로운 방사성 원소 발견, 핵 현상 규명, 그리고 응용 방사화학 분야 개척으로 요약된다.

초기 연구에서는 에밀 피셔의 지원 아래 베를린 대학교에서 연구를 시작하여 1907년 메소토륨 I과 II, 이오늄 등을 발견했다. 특히 메소토륨 I은 의료용으로 중요하게 활용되었으며, 이 연구 과정에서 리제 마이트너와의 역사적인 공동 연구가 시작되었다. 1909년에는 방사성 원자가 붕괴 시 입자를 방출하며 반작용으로 튕겨 나가는 방사성 반동 현상을 발견했다.

제1차 세계 대전 중에도 연구를 지속하여 1917년 마이트너와 함께 프로트악티늄의 가장 안정하고 수명이 긴 동위원소를 발견하여 주기율표의 빈자리를 채웠다. 1921년에는 동일한 원자핵이 서로 다른 에너지 상태와 반감기를 가질 수 있다는 핵 이성질체 현상을 '우라늄 Z' 발견을 통해 처음으로 규명했다.

1920년대에는 방사성 동위원소를 추적자로 활용하는 독창적인 방법론을 개발하여 "응용 방사화학"이라는 새로운 학문 분야를 창시했으며, 이는 핵화학 발전의 토대가 되어 그를 "핵화학의 아버지"로 불리게 만들었다.

그의 가장 중요한 업적은 1938년 프리츠 슈트라스만과의 공동 연구를 통해 이루어졌다. 우라늄에 중성자를 충돌시키는 실험에서 예상치 못한 바륨의 생성을 화학적으로 증명했는데, 이는 망명 중이던 마이트너와 오토 로베르트 프리쉬에 의해 무거운 원자핵이 쪼개지는 핵분열 현상으로 해석되었다. 이 발견은 원자력 이용의 시대를 열었으며, 한은 이 공로로 1944년 노벨 화학상을 수상했다.

3. 1. 메소토륨 I 발견 (1907)

1906년, 한은 독일로 돌아와 에밀 피셔의 도움으로 베를린 대학교 화학연구소 지하의 옛 목공 작업장(''Holzwerkstatt'')을 자신의 실험실로 사용하게 되었다.[4] 그는 알파 입자, 베타 입자, 감마선 측정을 위한 전위차계를 직접 제작했다.[4] 연구 공간이 부족하자 무기화학과장 알프레드 스톡은 한에게 자신의 개인 실험실 중 하나를 내주었다.[4] 한은 프리드리히 오스카르 기젤로부터 라듐을, 지역 토륨 생산업체 사장인 오토 크뇌플러로부터 토륨을 확보하여 연구를 시작했다.[4][4]

1913년 카이저 빌헬름 화학연구소에서 오토 한과 리제 마이트너.


몇 달 만에 한은 새로운 방사성 물질들을 발견했다. 그는 메소토륨 I (라듐-228), 메소토륨 II (악티늄-228), 그리고 버트램 볼트우드와는 독자적으로 라듐의 모원소인 이오늄(토륨-230)을 발견했다. 특히 메소토륨 I은 피에르와 마리 퀴리가 발견한 라듐-226과 유사한 성질을 가지면서도 제조 비용이 절반에 불과하여 의료용 방사선 치료에 매우 중요하게 사용되었다. 이 과정에서 한은 이전에 방사토륨을 토륨에서 분리할 수 없었던 것처럼, 메소토륨 I 역시 라듐과 화학적으로 분리할 수 없다는 사실을 확인했는데, 이는 동위원소 개념의 중요한 단서가 되었다.[4][4]

1907년 초, 한은 하빌리타치온을 마치고 프리바트도첸트가 되었다. 그의 방사능 연구 논문이 하빌리타치온 논문을 대체했다.[4] 당시 화학연구소의 많은 유기화학자들은 한의 연구를 전통적인 화학으로 인정하지 않았으나,[4] 에밀 피셔는 한의 설명을 듣고 그의 연구를 인정하게 되었다.[4] 물리학자들은 한의 연구를 더욱 긍정적으로 받아들였고, 그는 물리학 콜로퀴움에 꾸준히 참석했다. 1907년 9월 28일, 이 콜로퀴움에서 그는 오스트리아 출신 물리학자 리제 마이트너를 만났다. 마이트너는 빈 대학교에서 박사 학위를 받은 두 번째 여성이었으며 이미 방사능 분야에서 연구 성과를 내고 있었다. 하인리히 루벤스의 제안으로 시작된 두 사람의 만남은 이후 30년간 이어질 긴밀한 공동 연구와 평생의 우정으로 발전했다.[4][4]

3. 2. 방사성 반동 발견 (1909)



1906년, 한은 독일로 돌아와 에밀 피셔의 도움으로 베를린 대학교 화학연구소 지하의 옛 목공 작업장(''Holzwerkstatt'')을 실험실로 사용하게 되었다. 그는 알파 입자, 베타 입자, 감마선 측정을 위한 전위차계를 설치했다. 목공 작업장 환경이 연구에 적합하지 않자, 무기화학과장 알프레드 스톡은 자신의 개인 실험실 공간을 내주었다. 한은 프리드리히 오스카르 기젤로부터 라듐을 구입하고, 베를린의 오토 크뇌플러 회사로부터 토륨을 무료로 얻어 연구를 계속했다.

몇 달 만에 한은 메소토륨 I(라듐-228), 메소토륨 II(악티늄-228)를 발견했으며, 버트램 볼트우드와는 독립적으로 라듐의 모원소인 이오늄(나중에 토륨-230으로 확인됨)도 발견했다. 이 중 메소토륨 I은 피에르와 마리 퀴리가 발견한 라듐-226처럼 의료 방사선 치료에 유용했지만 제조 비용이 절반에 불과해 중요하게 활용되었다. 이 과정에서 한은 메소토륨 I을 라듐에서 분리할 수 없다는 사실을 발견했는데, 이는 이전에 방사토륨(radiothorium)을 토륨에서 분리할 수 없었던 경험과 유사했다.[4]

1907년 초, 한은 하빌리타치온을 마치고 ''프리바트도첸트(Privatdozent)''가 되었다. 화학연구소의 많은 유기화학자들은 그의 연구를 진정한 화학으로 여기지 않았지만, 에밀 피셔는 그의 연구를 지지했다. 물리학 분야에서는 한의 연구를 더 긍정적으로 받아들였고, 그는 하인리히 루벤스가 주관하는 물리학 콜로퀴움에 참석하기 시작했다.

1920년 베를린의 물리학자와 화학자들. 앞줄 왼쪽부터: 헤르타 스포너, 알베르트 아인슈타인, 인그리드 프랑크, 제임스 프랑크, 리제 마이트너, 프리츠 하버, 그리고 오토 한. 뒷줄 왼쪽부터: 발터 그로트리안, 빌헬름 베스트팔, 오토 폰 바이어(Otto von Baeyer), 페터 프링스하임(Peter Pringsheim) 그리고 구스타프 헤르츠


1907년 9월 28일, 이 콜로퀴움에서 한은 오스트리아 물리학자 리제 마이트너를 만났다. 마이트너는 빈 대학교에서 박사 학위를 받은 두 번째 여성이었고 이미 방사능 관련 논문을 발표한 상태였다. 루벤스의 제안으로 두 사람은 공동 연구를 시작했으며, 이는 30년간의 협력과 평생의 우정으로 이어졌다. 당시 프로이센 대학은 여성의 입학을 허용하지 않았기 때문에 마이트너는 초기에 어려움을 겪었다. 그녀는 외부 출입구가 있는 목공 작업장에서만 일할 수 있었고, 연구소의 다른 공간 출입은 제한되었다. 이듬해 여성의 대학 입학이 허용되면서 이러한 제한은 사라졌다.



1910년, 한은 교수로 임명되었고, 1912년에는 베를린-달렘에 새로 설립된 카이저 빌헬름 화학연구소(KWIC, 현재 베를린 자유대학교의 한-마이트너 건물)의 방사능 부서 책임자가 되었다. 이 직책으로 연봉 5,000 마르크를 받게 되었다. 또한 1914년에는 메소토륨 공정 개발로 크뇌플러로부터 66,000 마르크를 받았고, 이 중 10%를 마이트너에게 주었다. 새 연구소는 1912년 10월 23일 빌헬름 2세가 참석한 가운데 개소식을 열었다.

새 연구소로의 이전은 필수적이었다. 이전의 목공 작업장은 방사성 물질 유출과 기체 누출로 심하게 오염되어 정밀 측정이 불가능했기 때문이다. 한과 마이트너는 새로운 실험실의 오염을 막기 위해 엄격한 규칙을 도입했다. 화학 측정과 물리 측정은 분리된 공간에서 이루어졌고, 방사성 물질을 다루는 연구자들은 악수를 피하는 등의 규율을 지켰다. 강한 방사성 물질은 별도의 저장 공간에 보관했다.

3. 3. 프로트악티늄 발견 (1917)

악티늄의 붕괴 사슬. 알파 붕괴는 원자를 주기율표에서 두 칸 아래로 이동시키고, 베타 붕괴는 한 칸 위로 이동시킨다.


1913년, 화학자 프레더릭 소디와 카지미어 파얀스는 파얀스-소디의 방사성 변위 법칙을 독립적으로 발표했다. 이 법칙에 따르면 알파 붕괴는 원자를 주기율표에서 두 칸 아래로 이동시키고, 베타 붕괴는 한 칸 위로 이동시킨다. 이 법칙에 따라 주기율표를 재정비하자, 라듐은 II족, 악티늄은 III족, 토륨은 IV족, 우라늄은 VI족에 배치되었다. 이로 인해 토륨(IV족)과 우라늄(VI족) 사이, 즉 V족에 해당하는 원소 자리가 비어있다는 것이 밝혀졌다. 소디는 이 미지의 원소를 드미트리 멘델레예프의 방식에 따라 "에카탄탈륨"이라 부르며, 탄탈륨과 유사한 화학적 성질을 가진 알파 방출체일 것으로 예측했다.[7]

얼마 지나지 않아 파얀스와 오스왈드 헬무트 괴링은 토륨의 베타 붕괴 생성물에서 이 원소의 동위원소를 발견했다. 방사성 변위 법칙에 따라 이 동위원소는 V족에 해당했지만, 반감기가 매우 짧았기 때문에 "브레비움"(brevium)이라고 명명했다. 그러나 브레비움은 베타 방출체였으므로 악티늄의 모원소일 수는 없었다. 따라서 악티늄의 모원소는 브레비움과 같은 원소의 다른 동위원소여야 했다.[7]

오토 한과 리제 마이트너는 악티늄의 모원소인 이 누락된 동위원소를 찾기 위한 연구에 착수했다. 그들은 피치블렌드에서 탄탈륨과 화학적으로 유사한 원소들을 분리하는 새로운 기술을 개발하여 연구를 진행했다. 그러나 이 연구는 제1차 세계 대전 발발로 중단되었다. 마이트너는 오스트리아 군 병원에서 엑스레이 간호사로 복무하다가 1916년 10월 카이저 빌헬름 연구소로 돌아왔다. 한은 1914년 중반부터 서부 및 동부 전선에서 군 복무를 했으며, 1916년 12월 베를린의 가스전 부대에 배치되었다.[7]

전쟁으로 인해 대부분의 연구 인력이 징집된 상황에서, 한과 마이트너는 연구를 재개했다. 특히 한이 1917년 1월부터 9월까지 베를린에 주둔하는 동안 연구에 참여할 수 있었지만[7], 이후 다시 전선으로 떠나면서 마이트너가 주로 연구를 이끌었다. 마이트너는 어려운 환경 속에서도 연구를 계속하여 1917년 12월, 마침내 새로운 물질을 분리하는 데 성공했고, 추가 연구를 통해 이것이 바로 찾고 있던 악티늄의 모원소 동위원소임을 증명했다. 마이트너는 1918년 3월, 자신과 한의 이름으로 과학 저널 ''Physikalische Zeitschrift''에 ''Die Muttersubstanz des Actiniums; Ein Neues Radioaktives Element von Langer Lebensdauer'' (악티늄의 모원소; 수명이 긴 새로운 방사성 원소)라는 제목의 논문을 발표했다.[7][8]

파얀스와 괴링이 이 원소의 동위원소(브레비움)를 먼저 발견했지만, 관례상 원소는 가장 안정하고 풍부한 동위원소로 대표된다. 브레비움의 반감기는 1.7분에 불과했지만, 한과 마이트너가 발견한 동위원소의 반감기는 약 32,500년으로 훨씬 길었다. 따라서 '브레비움'이라는 이름은 더 이상 적합하지 않았다. 파얀스는 한과 마이트너가 제안한 "프로토악티늄"이라는 이름에 동의했다.[9]

1918년 6월, 소디와 존 아놀드 크랜스턴 역시 독자적으로 이 동위원소를 분리했다고 발표했지만, 한과 마이트너처럼 그 특성을 상세히 규명하지는 못했다. 그들은 한과 마이트너의 우선권을 인정하고 프로토악티늄이라는 이름에도 동의했다.[7] 당시에는 알려진 우라늄 동위원소 중 어느 것도 프로트악티늄으로 붕괴하지 않았기 때문에 우라늄과 프로트악티늄의 관계는 수수께끼로 남아있었다. 이 문제는 1929년 프로트악티늄의 모원소인 우라늄-235가 발견되면서 해결되었다.[7][8]

이 발견의 공로로 한과 마이트너는 1920년대에 여러 차례 노벨 화학상 후보로 추천되었다.[10][11] 1949년, 국제 순수 및 응용 화학 연합(IUPAC)은 이 원소의 이름을 프로트악티늄(Protactinium, Pa)으로 공식 확정하고, 한과 마이트너를 공동 발견자로 인정했다.[12]

3. 4. 핵 이성질 현상 발견 (1921)

프로트악티늄 발견 이후 우라늄의 붕괴 사슬 대부분이 밝혀졌다. 제1차 세계 대전 후 연구를 재개한 오토 한은 1914년 실험 결과를 다시 검토하며 그동안 간과했던 몇 가지 이상 현상에 주목했다. 그는 플루오르화수소산 용액에서 우라늄 염을 처리하는 과정에서, 기존에 알려진 우라늄 X1(토륨-234)과 우라늄 X2(프로트악티늄-234) 외에 반감기가 약 6~7시간인 새로운 방사성 물질의 흔적을 발견했다.

처음에는 반감기가 비슷한 메소토륨 II(악티늄-228)일 가능성도 고려되었으나, 한과 리제 마이트너는 1919년 실험을 통해 이 물질이 악티늄의 동위 원소가 아님을 증명했다. 한은 자신이 새로운 동위원소를 발견했다고 확신하고 1921년 2월, 이를 '우라늄 Z'라고 명명하며 첫 연구 결과를 발표했다.[13]

한은 우라늄 Z의 반감기가 약 6.7시간(오차 2%)이며, 우라늄 X1이 붕괴할 때 약 99.75%는 우라늄 X2가 되고 약 0.25%의 확률로 우라늄 Z가 생성된다는 사실을 알아냈다. 또한, 수 킬로그램의 질산우라닐에서 추출한 우라늄 X와 우라늄 Z의 비율이 시간이 지나도 일정하게 유지되는 것을 관찰하여 우라늄 X가 우라늄 Z의 모원소임을 확인했다. 이를 명확히 증명하기 위해 한은 100kg의 질산우라닐을 사용하여 우라늄 X를 분리하는 실험을 진행했고, 우라늄 Z의 모원소 반감기가 우라늄 X1의 반감기(24일)와 거의 일치함을 확인했다.

이러한 실험 결과를 바탕으로 한은 우라늄 Z와 우라늄 X2가 모두 프로트악티늄의 동일한 동위원소(프로트악티늄-234)이지만, 서로 다른 반감기를 가지며 우라늄-234로 붕괴한다는 결론에 도달했다.[14] 이는 동일한 원자핵이 다른 에너지 상태와 반감기를 가질 수 있음을 보여주는 핵 이성질체 현상의 첫 번째 발견 사례였다.

물리학자 발터 게를라흐는 이 발견을 "당시에는 이해되지 않았지만 나중에 핵물리학에 매우 중요해진 발견"이라고 평가했다. 핵 이성질 현상에 대한 이론적 설명은 1936년에 이르러서야 칼 프리드리히 폰 바이츠제커에 의해 제시되었다. 비록 당시에는 그 중요성이 널리 인식되지 못했지만, 이 발견은 한이 노벨 화학상 후보로 다시 추천받는 계기가 되었다.[10]

3. 5. 응용 방사화학 (1920년대-1930년대)

1920년대 초, 한은 새로운 연구 분야를 개척했다. 그가 개발한 "emanation method|방출법영어"과 "emanation ability|방출 능력영어"을 사용하여 일반적인 화학 및 물리화학적 질문을 연구하는 "응용 방사화학" 분야를 창시했다.[16][17]

1924년 한은 30표 대 2표로 베를린 프로이센 과학 아카데미의 정회원으로 선출되었다. 그는 자신의 부서장직을 유지하면서 1924년 KWIC 부소장이 되었고, 1928년 알프레드 스톡의 뒤를 이어 소장이 되었다.[15] 리제 마이트너는 물리 방사능학 부서장이 되었고, 한은 화학 방사능학 부서장이 되었다.

1933년 한은 미국 뉴욕주 이타카에 있는 코넬 대학교에서 방문 교수로 강의했다. 이 강의 내용을 바탕으로 1936년 코넬 대학교 출판부는 영어(나중에 러시아어로도 번역됨)로 된 책 『응용 방사화학(Applied Radiochemistry)』을 출판했다. 이 책은 1930년대와 1940년대 미국, 영국, 프랑스, 소련의 거의 모든 핵화학자들과 물리학자들에게 큰 영향을 미쳤다. 훗날 노벨상 수상자가 되는 글렌 시보그는 이 책을 자신의 "성경"이라고 불렀다.

이러한 업적으로 한은 응용 방사화학 분야를 개척하여 핵화학의 아버지로 불리게 되었다.[16][17]

3. 6. 핵분열 발견 (1938)

제임스 채드윅이 1932년 중성자를 발견한 후, 이렌 졸리오퀴리와 프레데리크 졸리오퀴리는 알파 입자로 알루미늄 박을 조사하여 인공 방사능을 발견했다. 이는 원소를 다른 원소의 방사성 동위원소로 변환할 수 있음을 보여주었다.[23] 엔리코 페르미와 그의 로마 동료들은 전기적으로 중성인 중성자가 원자핵에 더 쉽게 침투할 수 있다는 점에 착안하여, 여러 원소에 중성자를 충돌시키는 실험을 시작했다.[23]

페르미 연구팀은 우라늄에 중성자를 충돌시킨 결과 복잡한 반감기를 가진 생성물을 얻었고, 이를 원자 번호 92보다 큰 새로운 원소, 즉 초우라늄 원소라고 결론지었다.[23] 리제 마이트너는 페르미의 결과에 큰 관심을 보였고, 오랫동안 공동 연구를 하지 않았던 오토 한에게 함께 연구할 것을 제안했다. 한은 처음에는 망설였으나, 아리스티드 폰 그로세가 페르미가 발견한 것이 프로트악티늄의 동위원소일 수 있다고 주장하자 연구에 참여하기로 결정했다.



1934년부터 1938년까지 한, 마이트너, 프리츠 슈트라스만은 우라늄에 중성자를 조사하여 다수의 방사성 변환 생성물을 발견했고, 이를 당시의 이해에 따라 원자 번호 93에서 96에 해당하는 초우라늄 원소로 해석했다.[24] 당시 악티늄족 원소 개념은 아직 정립되지 않았고, 우라늄은 6족 원소로 잘못 분류되어 있었다. 그들은 우라늄-239의 23분 반감기를 측정하고 화학적으로 우라늄 동위원소임을 확인했지만, 실제 93번 원소(넵투늄)를 확인하는 데까지 나아가지는 못했다. 여러 반감기를 설명하기 위해 마이트너는 우라늄의 알파 붕괴나 핵 이성체 현상과 같은 새로운 핵 반응 과정을 가정해야 했다.

오토 한의 1938년 실험 노트


1938년 3월, 독일의 오스트리아 병합(안슐루스)으로 유대인이었던 마이트너는 오스트리아 시민권을 잃고 나치 독일의 박해를 피해 스웨덴으로 망명해야 했다. 한은 그녀가 떠나기 전 자신의 다이아몬드 반지를 주며 도왔고, 이후에도 편지를 통해 연구에 대해 계속 논의했다.

마이트너가 떠난 후, 한과 슈트라스만은 실험을 계속했다. 1938년 말, 그들은 우라늄 중성자 조사 생성물에서 예상치 못한 알칼리 토금속(2족 원소)의 성질을 보이는 동위원소를 발견했다. 이는 기존의 초우라늄 원소 가설로는 설명할 수 없는 결과였다. 한은 처음에는 이것이 라듐(Ra)일 것이라고 생각했지만, 화학적 성질은 바륨(Ba)과 훨씬 유사했다. 우라늄 핵(원자번호 92)이 바륨(원자번호 56)으로 변하는 것은 당시로서는 상상하기 어려운 일이었다.

1938년 12월 19일, 한은 마이트너에게 편지를 보내 이 충격적인 결과를 알렸다.

마이트너는 조카이자 물리학자인 오토 로베르트 프리쉬와 함께 한의 실험 결과를 논의했고, 곧 우라늄 원자핵이 중성자에 의해 두 개의 작은 핵으로 쪼개졌다는 결론에 도달했다. 프리쉬는 이 현상을 생물학 용어에서 착안하여 핵분열(nuclear fission)이라고 명명했다.

1938년 12월 22일, 한과 슈트라스만은 바륨 발견에 대한 화학적 증거를 담은 논문을 ''Die Naturwissenschaften''에 제출했고, 이는 1939년 1월 6일에 발표되었다.[27] 이 논문에서는 아직 핵분열이라는 용어를 사용하지 않았지만, 화학적 증거를 제시하며 기존의 이해와 다른 현상이 일어났음을 시사했다. 마이트너와 프리쉬는 1939년 1월과 2월에 핵분열에 대한 이론적 해석과 실험적 확인을 담은 논문을 발표했다.[28][29] 이후 한과 슈트라스만은 두 번째 논문에서 처음으로 '우란슈팔퉁'(Uranspaltung, 우라늄 분열)이라는 용어를 사용하고, 분열 과정에서 추가 중성자가 방출되어 핵 연쇄 반응이 일어날 수 있음을 예측했다.[30] 이는 1939년 3월 프레데리크 졸리오 연구팀에 의해 실험적으로 증명되었다.[31]

핵분열 발견은 원자력 시대를 여는 중요한 계기가 되었지만, 발견 과정과 노벨상 수상에는 논란이 있다. 한은 1944년 노벨 화학상을 단독으로 수상했지만, 마이트너의 결정적인 기여는 제대로 인정받지 못했다. 이는 한이 나치의 압력 하에서 마이트너와의 공동 연구 사실을 축소하고, 수상 이후에도 자신의 단독 발견임을 강조했기 때문이라는 비판이 제기된다. 마이트너는 한에게 보낸 편지에서 "40년간의 우정을 배신당한 기분"이라고 토로하기도 했다. 오늘날에는 한을 핵분열의 화학적 발견자로, 마이트너와 프리쉬를 핵분열의 개념과 이론을 정립한 핵심 기여자로 평가하는 것이 일반적이다.

4. 나치 독일 시기 (1933-1945)

1933년 나치당(NSDAP)이 독일에서 집권한 후, 프리츠 슈트라스만(Fritz Strassmann)은 취업 전망을 개선하기 위해 한(Hahn) 밑에서 공부하고자 카이저 빌헬름 화학 연구소(KWIC)에 왔다. 슈트라스만은 나치당 가입과 정치 훈련 요구를 거부하여 유리한 고용 제안을 포기했고, 독일 화학자 협회가 나치의 독일 노동 전선에 편입되자 협회에서도 탈퇴했다. 이로 인해 그는 화학 산업에서 일할 수도, 학계 직위를 얻기 위한 자격 인정(habilitation)을 받을 수도 없었다. 리제 마이트너(Lise Meitner)는 한에게 슈트라스만을 조수로 고용하도록 설득했고, 슈트라스만은 곧 그들이 작성한 논문의 공동 연구자로 이름을 올리게 되었다.

1933년 2월부터 6월까지 한은 코넬 대학교(Cornell University) 방문 교수로 미국과 캐나다에 머물렀다. 토론토의 ''스타 위클리''와의 인터뷰에서 그는 아돌프 히틀러(Adolf Hitler)에 대해 다음과 같이 묘사했다.

나는 나치가 아니다. 그러나 히틀러는 독일 청년의 희망, 강력한 희망이다… 적어도 2천만 명의 사람들이 그를 존경한다. 그는 아무것도 아닌 사람으로 시작했고, 10년 만에 그가 어떻게 되었는지 보라.… 어쨌든 미래의 청년, 국가를 위해 히틀러는 영웅이자 지도자이자 성인이다… 그의 일상생활은 거의 성인과 같다. 알코올도, 담배도, 고기도, 여자도 없다. 한마디로: 히틀러는 명백한 그리스도다.


1933년 4월 직업 공무원직 복원법이 시행되면서 유대인과 공산주의자들이 학계에서 추방되었다. 오스트리아 시민이었던 마이트너는 이 법의 직접적인 영향에서 제외되었다. 제1차 세계 대전 참전 용사였던 프리츠 하버(Fritz Haber) 역시 면제 대상이었으나, 1933년 4월 30일 나치 정책에 항의하며 카이저 빌헬름 물리화학 및 전기화학 연구소 소장직을 사임했다. 다른 카이저 빌헬름 연구소들은 유대인 소장이 있는 곳조차 새로운 법을 따랐다. 이 법은 카이저 빌헬름 학회(KWS) 전체와 국가 지원을 50% 이상 받는 연구소에 적용되었으나, 한이 속한 화학 연구소(KWI for Chemistry)는 예외였다. 따라서 한은 정규 직원을 해고할 필요는 없었지만, 하버 연구소의 임시 소장으로서 직원 4분의 1과 부서장 3명을 해고해야 했다. 게르하르트 얀더(Gerhart Jander)가 하버의 옛 연구소 소장으로 임명되어 화학전 연구로 방향을 틀었다.

뮌헨 독일 박물관에 있는 오토 한의 대리석 흉상


하버는 해고된 직원들의 이민을 돕기 위해 자신이 모은 재량 기금을 사용하길 원했다. 한은 기금의 10%를 하버의 사람들에게, 나머지는 KWS에 할당하는 방안을 중재했으나, 록펠러 재단(Rockefeller Foundation)은 기금이 원래 목적인 과학 연구에 사용되거나 반환되어야 한다고 주장했다. 1933년 8월, 록펠러 재단 자금으로 지원된 장비가 영국으로 망명한 해고된 부서장 허버트 프라운드리히(Herbert Freundlich)에게 배송되려 하자, 나치 당원인 에른스트 텔쇼(Ernst Telschow)가 배송 중단을 명령했다. 한은 명령에 따랐지만, 해외 자금이 군사 연구에 전용되어서는 안 된다는 이유로 그 결정에 동의하지 않았다. KWS 회장 막스 플랑크(Max Planck)가 휴가에서 돌아오자 한에게 배송을 서두르라고 지시했다.[18]

하버는 1934년 1월 29일 사망했고, 그의 1주기 추모식이 열렸다. 대학교수들은 참석이 금지되어 아내들을 대신 보냈지만, 한, 플랑크, 요제프 쾨트(Joseph Koeth)는 직접 참석하여 연설했다. 1937년, IG 파르벤(IG Farben) 이사회 의장이자 나치당 후원자였던 칼 보슈(Carl Bosch)가 플랑크의 뒤를 이어 KWS 회장이 되었고, 텔쇼는 사무총장이 되었다. 텔쇼는 나치의 열렬한 지지자였지만 한의 제자였기에 한은 그의 임명을 환영했다.[19] 한의 수석 조수 오토 에르바허(Otto Erbacher)는 화학 연구소의 당 책임자(Vertrauensmann)가 되었다.

1932년 제임스 채드윅(James Chadwick)이 중성자를 발견한 후, 이렌 졸리오퀴리(Irène Curie)와 프레데리크 졸리오퀴리(Frédéric Joliot)는 알파 입자로 알루미늄을 조사하여 인공 방사능을 발견했다. 채드윅은 전기적으로 중성인 중성자가 원자핵에 더 쉽게 침투할 수 있다고 지적했고, 엔리코 페르미(Enrico Fermi)와 그의 동료들은 이 아이디어를 바탕으로 중성자로 여러 원소를 조사하기 시작했다.[23] 페르미 팀은 우라늄에 중성자를 충돌시킨 결과, 원자 번호 92보다 큰 새로운 원소, 즉 초우라늄 원소가 생성되었다고 결론지었다.[23]

마이트너는 페르미의 결과를 조사하기를 원했고, 한은 아리스티드 폰 그로세(Aristid von Grosse)가 페르미가 발견한 것이 프로트악티늄의 동위원소일 수 있다고 제안하자 연구에 합류했다. 1934년부터 1938년까지 한, 마이트너, 슈트라스만은 중성자로 우라늄을 조사하여 다수의 방사성 생성물을 발견했고, 이를 모두 초우라늄 원소로 간주했다.[24] 당시 악티늄족 원소의 개념이 확립되지 않았기 때문에, 그들은 이 새로운 원소들이 레늄(rhenium)이나 백금족 원소와 유사할 것이라고 잘못 생각했다. 그들은 원자 번호 93에서 96에 해당하는 원소들의 여러 동위원소를 확인했다고 믿었지만, 실제 93번 원소(넵투늄)를 확인하지는 못했다. 발견된 다양한 반감기를 설명하기 위해 마이트너는 새로운 종류의 반응과 우라늄의 알파 붕괴를 가정해야 했지만, 물리적 증거는 부족했다.

1937년 5월, 그들은 마이트너를 주 저자로 한 물리학 저널 ''Zeitschrift für Physik'' 논문과 한을 주 저자로 한 화학 저널 ''Chemische Berichte'' 논문을 동시에 발표했다.[25][26] 한은 논문에서 "무엇보다도, 그들의 화학적 차이점은 지금까지 알려진 모든 원소와는 전혀 다르다는 점은 더 이상 논의할 필요가 없습니다"라고 단언했지만,[26] 마이트너는 점점 더 확신을 잃었다. 그녀는 반응이 우라늄의 다른 동위원소에서 비롯되었을 가능성을 고려했지만, 중성자 반응 단면적 계산 결과 가장 풍부한 우라늄-238 외에는 가능성이 희박했다. 그녀는 이것이 한이 프로트악티늄에서 발견했던 핵 이성질체의 또 다른 사례일 것이라고 결론 내리며, "이 과정은 우라늄-238의 중성자 포획이어야 하며, 이는 우라늄-239의 세 가지 이성질핵으로 이어집니다. 이 결과는 기존의 핵 개념과 매우 일치하기 어렵습니다."라고 보고하며 한과는 다른 결론을 내렸다.[25]

1938년 3월 안슐루스(독일의 오스트리아 합병)로 마이트너는 오스트리아 시민권을 잃고 독일을 떠나 스웨덴으로 망명해야 했다. 한은 그녀가 떠나기 전 어머니에게 물려받은 다이아몬드 반지를 주며 도왔다. 마이트너는 스웨덴에서도 편지를 통해 한과 계속 연락했다. 1938년 말, 한과 슈트라스만은 실험 샘플에서 알칼리 토금속 동위원소의 증거를 발견했다. 이는 라듐일 것으로 추정되었으나, 화학적 성질이 바륨(barium)과 더 유사했다. 우라늄 핵이 바륨으로 변환된다는 생각은 당시로서는 터무니없는 것으로 여겨졌다.

1938년 11월 코펜하겐 방문 중 한은 닐스 보어(Niels Bohr), 마이트너, 오토 로버트 프리쉬(Otto Robert Frisch)와 이 결과를 논의했다. 12월 16-17일의 결정적인 실험에서 세 동위원소는 라듐이 아니라 바륨처럼 행동한다는 것이 명확해졌다. 한은 12월 19일 마이트너에게 보낸 편지에서 그 결과를 설명했다.

우리는 우리의 Ra 동위원소가 Ra처럼 행동하지 않고 Ba처럼 행동한다는 무서운 결론에 점점 더 가까워지고 있습니다... 아마 당신이 어떤 환상적인 설명을 생각해 낼 수 있을 것입니다. 우리 자신도 그것이 실제로 Ba로 산산이 조각날 수는 없다는 것을 알고 있습니다. 이제 우리는 "Ra"에서 유래한 Ac 동위원소가 Ac처럼 행동하지 않고 La처럼 행동하는지 여부를 테스트하려고 합니다.


베를린 달렘에 있는 한과 슈트라스만의 핵분열 발견 기념 명판 (1956년 공개)


마이트너는 답장에서 "현재로서는 그러한 철저한 분해의 해석이 저에게는 매우 어려워 보이지만, 핵물리학에서 우리는 너무나 많은 놀라운 일을 경험했기 때문에 '불가능하다'라고 단정 지을 수는 없습니다."라고 동의했다. 1938년 12월 22일, 한은 방사화학적 결과를 담은 원고를 과학 저널 ''Die Naturwissenschaften''에 보냈고, 이는 1939년 1월 6일에 발표되었다.[27] 1939년 1월까지 그는 가벼운 원소의 형성에 대해 충분히 확신하여 기사의 새로운 개정판을 발표하여 초우라늄 원소와 우라늄의 이웃 원소를 관찰했다는 이전 주장을 철회했다.

화학자였던 한은 물리학적 해석을 주저했지만, 마이트너와 그녀의 조카 프리쉬는 이 현상을 핵분열(nuclear fission)로 설명하는 이론적 해석을 제시했다. 그들은 1939년 1월과 2월에 관련 논문 두 편을 발표했다.[28][29] 핵분열에 관한 두 번째 논문에서 한과 슈트라스만은 처음으로 '우라늄 분열'(Uranspaltungde)이라는 용어를 사용하고, 분열 과정에서 추가 중성자가 방출될 가능성을 예측하여 핵 연쇄 반응의 가능성을 열었다.[30] 이는 1939년 3월 프레데리크 졸리오 팀에 의해 실험적으로 확인되었다.[31] 이후 에드윈 맥밀란(Edwin McMillan)과 필립 에이벨슨(Philip Abelson)은 버클리 방사선 연구소에서 실제 93번 원소인 넵투늄을 확인했다. 한편, KWIC의 쿠르트 스타르케(Kurt Starke)도 약한 중성자원을 이용해 독립적으로 93번 원소를 생성했고, 한과 슈트라스만은 그 화학적 특성을 연구하기 시작했다. 그들은 93번 원소가 플루토늄(실제 94번 원소)으로 붕괴할 것으로 예상했지만, 당시에는 94번 원소가 백금족 원소일 것이라는 잘못된 가정 때문에 화학적 분리에 어려움을 겪었다.

1939년 4월, 파울 하르텍과 빌헬름 그로트가 국방군 최고사령부(OKW)에 원자폭탄 개발 가능성을 알리면서 독일 핵무기 개발 계획이 시작되었다. 육군 병기국(HWA)은 쿠르트 디에브너 하에 물리학 부서를 설립하고 프로젝트를 통제했다. 1939년 9월 제2차 세계 대전 발발 후, 한은 이 프로젝트와 관련된 회의에 지속적으로 참석했다. 카이저 빌헬름 물리학 연구소 소장 피터 데바이가 미국으로 떠나자 디에브너가 소장직을 맡았다. 한은 HWA에 연구 진행 상황을 보고했으며, 조수들과 함께 약 100개의 핵분열 생성물 동위원소를 목록화하고 동위원소 분리 방법, 원소 93의 화학, 우라늄 화합물 정제 방법 등을 연구했다.

1944년 2월 15일 밤, KWIC 건물이 연합군의 폭격을 받았다. 이 폭격은 독일 우라늄 프로젝트를 방해하려는 맨해튼 계획 책임자 레슬리 그로브스 장군의 지시에 따른 것이었다. 한의 사무실과 많은 개인 소지품, 연구 서신 등이 파괴되었다. 알베르트 슈페어 군수부 장관의 조치로 연구소는 독일 남부 타일핑겐으로 이전했고, 7월까지 베를린에서의 모든 작업이 중단되었다. 한과 그의 가족도 타일핑겐으로 이사했다.

나치 치하에서 유대인과 결혼한 사람들의 삶은 위태로웠다. 화학자 필립 호에르네스는 유대인 아내 때문에 아우어게젤샤프트에서 해고되고 강제 노동에 처할 위기에 놓였다. 한과 니콜라우스 리엘은 호에르네스의 작업이 우라늄 프로젝트에 필수적이며 우라늄의 독성 때문에 대체 인력을 찾기 어렵다고 주장하여 그가 KWIC에서 일할 수 있도록 도왔다. 한은 우라늄 광석이 실험실에서는 비교적 안전하지만, 오라니엔부르크의 작센하우젠 강제 수용소에서 이를 채굴한 2,000명의 여성 노예 노동자들에게는 그렇지 않다는 사실을 알고 있었다. 또 다른 사례로 물리학자 하인리히 라우슈 폰 트라우벤베르크가 있었다. 한은 그의 연구가 전쟁에 중요하며 물리학 박사인 그의 유대인 아내 마리아가 조수로 필요하다고 증명했다. 그러나 1944년 남편이 사망하자 마리아는 강제 수용소로 보내질 위기에 처했다. 한은 그녀의 석방을 위해 노력했지만 실패했고, 그녀는 1945년 1월 테레지엔슈타트 게토로 보내졌다. 그녀는 전쟁에서 살아남아 영국에서 딸들과 재회했다.

5. 제2차 세계 대전 이후

우라늄-238의 붕괴 사슬


제2차 세계 대전 후 연구를 재개한 오토 한은 1914년 프로트악티늄 발견 당시의 결과를 되돌아보며 그동안 간과되었던 몇 가지 이상 현상에 주목했다. 그는 플루오르화수소산 용액에 산화탄탈(탄탈산)을 넣어 우라늄 염을 용해하고, 광석 속 탄탈을 침전시킨 후 프로트악티늄을 분리했다. 이 과정에서 토륨-234(우라늄 X1)와 프로트악티늄-234(우라늄 X2) 외에 반감기가 6~7시간인 새로운 방사성 물질의 흔적을 발견했다. 이는 당시 알려진 반감기 6.2시간의 악티늄-228(메소토륨 II)과 달랐고, 한과 리제 마이트너가 1919년에 악티늄은 플루오르화수소산 처리 시 불용성 잔류물에 남는다는 것을 보였으므로, 이 새로운 물질은 악티늄이 아닌 프로트악티늄의 동위원소였다.[13]

한은 자신이 새로운 동위원소를 발견했다고 확신하고 이를 "우라늄 Z"라고 명명했으며, 1921년 2월 이 발견에 대한 첫 보고서를 발표했다.[13] 그는 우라늄 Z의 반감기가 약 6.7시간(오차 2%)이며, 우라늄 X1이 붕괴할 때 약 0.25%의 확률로 우라늄 Z가 생성된다는 것을 알아냈다. 또한 수 킬로그램의 질산우라닐에서 추출한 우라늄 X와 우라늄 Z의 비율이 시간이 지나도 일정하게 유지되는 것을 발견하여, 우라늄 X가 우라늄 Z의 모원소임을 입증했다. 이를 위해 100kg의 질산우라닐을 확보하여 우라늄 X를 분리하는 데 몇 주를 소요했다. 한은 우라늄 Z와 우라늄 X2가 모두 같은 프로트악티늄 동위원소(프로트악티늄-234)이며, 우라늄-234(우라늄 II)로 붕괴하지만 반감기가 다르다는 결론을 내렸다.[14]

우라늄 Z는 핵 이성체 현상의 첫 번째 사례였다. 물리학자 발터 게를라흐는 이를 "당시에는 이해되지 않았지만 나중에 핵물리학에 매우 중요해진 발견"이라고 평가했다. 이 현상에 대한 이론적 설명은 1936년에야 칼 프리드리히 폰 바이츠제커에 의해 제시되었다. 당시에는 그 중요성이 소수에게만 인식되었지만, 이 발견으로 한은 다시 노벨 화학상 후보로 추천받았다.[10]

5. 1. 팜 홀 억류 (1945)

1945년 4월 25일, 영국과 미국 연합 알소스 작전(Alsos Mission)의 기갑부대가 타일핑겐(Tailfingen)에 도착하여 카이저 빌헬름 화학 연구소(KWIC)를 포위하고 오토 한을 체포했다. 우라늄 관련 비밀 연구 보고서에 대한 질문에 한은 150건의 보고서를 제출하며 협조했다. 그는 헤힝엔(Hechingen)으로 이송되어 에리히 바게(Erich Bagge), 호르스트 코르싱(Horst Korsching), 막스 폰 라우에(Max von Laue), 카를 프리드리히 폰 바이츠제커(Carl Friedrich von Weizsäcker), 카를 비르츠(Karl Wirtz)와 합류했다. 이후 그들은 베르사유의 한 낡은 성으로 옮겨졌고, 5월 7일 랭스에서 독일의 항복 문서 서명을 접했다. 며칠 후 쿠르트 디브너(Kurt Diebner), 발터 게를라흐(Walther Gerlach), 파울 하르텍(Paul Harteck), 베르너 하이젠베르크(Werner Heisenberg)가 추가로 합류했다. 한과 하르텍을 제외한 모두는 물리학자였으며, 폰 라우에를 제외하고는 모두 독일 핵무기 프로그램에 참여했거나, 폰 라우에는 이를 잘 알고 있었다.[6]

팜 홀(2015년 모습)


이들은 벨기에 모다브(Huy)의 샤토 드 파크발(Château de Facqueval)로 다시 옮겨졌고, 한은 그곳에서 회고록 집필에 시간을 보냈다. 7월 3일, 그들은 영국으로 이송되어 케임브리지 근처 고드맨체스터(Godmanchester)의 팜 홀(Farm Hall)에 도착했다. 그곳에 머무는 동안 그들의 모든 대화는 실내외에 설치된 숨겨진 마이크로폰을 통해 비밀리에 녹음되었다. 영국 신문을 제공받아 읽을 수 있었던 한은 독일 영토가 폴란드와 소련에 할양된다는 포츠담 회담 보도에 크게 동요했다. 1945년 8월, 독일 과학자들은 히로시마 원자 폭탄 투하 소식을 들었다. 그때까지 하르텍을 제외한 과학자들은 자신들의 핵 연구가 다른 나라보다 앞서 있다고 확신하고 있었고, 알소스 작전의 수석 과학자였던 새뮤얼 구드스미트(Samuel Goudsmit)는 이러한 오해를 바로잡지 않았다. 이제 그들이 팜 홀에 억류된 이유가 명백해졌다.[6]

과학자들은 발표의 충격에서 벗어나면서 일어난 일에 대한 설명을 찾기 시작했다. 한은 독일이 핵무기 개발에 성공하지 못한 것에 안도감을 표했고, 바이츠제커는 독일 과학자들이 핵무기 개발을 원하지 않았다고 주장해야 한다고 제안했다. 그들은 핵분열이 한과 프리츠 슈트라스만에 의해 발견되었다는 점을 강조하며 자신들의 프로젝트에 대한 각서를 작성했다. 나가사키가 플루토늄 폭탄으로 파괴되었다는 사실은 연합국이 우라늄 농축에 성공했을 뿐만 아니라 원자로 기술까지 확보했음을 의미했기 때문에 또 다른 충격을 주었다. 이 각서는 전후 독일 과학자들이 자신들의 입장을 설명하는 기초가 되었다. 독일 과학자들이 도덕적 우월감 때문에 의도적으로 핵무기 개발을 하지 않았고, 이것이 독일 패전의 한 원인이라는 주장은 설득력이 부족했지만, 전후 독일 학계에서는 어느 정도 공감을 얻었다.[6] 부모가 아우슈비츠에서 학살당한 경험이 있는 구드스미트는 이러한 주장에 분노했다.[6] 팜 홀에 도착한 지 정확히 6개월 만인 1946년 1월 3일, 과학자들은 독일로 돌아갈 수 있게 되었다.[6] 한, 하이젠베르크, 폰 라우에, 폰 바이츠제커는 영국 점령 당국이 통제하는 괴팅겐으로 이송되었다.[6]

5. 2. 노벨 화학상 수상 (1944)

한의 노벨 화학상


한은 핵분열 발견 이전에도 여러 차례 노벨 화학상과 노벨 물리학상 후보로 지명되었으며, 핵분열 발견 이후에도 여러 차례 더 후보로 올랐다.[10]

1945년 11월 16일, 스웨덴 왕립 과학 아카데미는 한이 "중원자핵의 핵분열 발견"으로 1944년 노벨 화학상을 수상하게 되었다고 발표했다.[32][33] 당시 한은 영국 팜 홀에 감금되어 있었기 때문에 그의 행방은 비밀이었고, 노벨 위원회는 축하 전보를 보낼 수 없었다. 그는 11월 18일자 데일리 텔레그래프 신문을 통해 자신의 수상 소식을 알게 되었다. 함께 감금되어 있던 다른 독일 과학자들은 연설, 농담, 노래 등으로 그의 수상을 축하했다.

노벨상 후보는 각 상마다 5명으로 구성된 위원회에서 심사했다. 한과 마이트너는 물리학상 후보로도 지명되었지만, 방사능과 방사성 원소 연구는 전통적으로 화학 분야로 여겨졌기 때문에 노벨 화학 위원회가 최종 평가를 맡았다. 위원회는 테오도르 스베드베르크와 아르네 베스트그렌(Arne Westgren)의 보고서를 검토했다. 이들은 한의 연구 성과를 높이 평가했지만, 마이트너와 프리쉬의 기여는 주요 기여로 보지 않았고, 물리학계가 그들의 역할을 중요하게 여기는 이유를 이해하지 못했다. 슈트라스만의 경우, 논문에 이름이 있었음에도 불구하고 공동 연구에서는 가장 선임 연구자에게 상을 수여하는 오랜 관행에 따라 한에게만 화학상을 수여할 것을 권고했다.

나치 독일 치하에서는 1936년 칼 폰 오시에츠키가 노벨 평화상을 수상한 이후 독일인의 노벨상 수상이 금지되어 있었다. 이 때문에 노벨 화학 위원회의 추천에도 불구하고 1944년 스웨덴 왕립 과학 아카데미는 수상을 거부하고 1년 연기했다. 1945년 9월, 제2차 세계 대전이 끝나고 독일의 노벨상 보이콧도 해제되자 아카데미는 수상을 재고했다. 화학 위원회는 미국에서 많은 연구가 비밀리에 진행되었다는 점을 들어 더 신중해졌으며, 1년 더 연기할 것을 제안했지만, 아카데미는 괴란 릴예스트란드의 주장을 받아들였다. 릴예스트란드는 아카데미가 제2차 세계 대전 연합국으로부터 독립성을 보여주고, 제1차 세계 대전 후 프리츠 하버에게 상을 수여했던 것처럼 독일 과학자에게 상을 수여하는 것이 중요하다고 역설했다. 결국 한은 1944년 노벨 화학상의 단독 수상자로 결정되었다.

노벨상 시상식 초청장은 스톡홀름 주재 영국 대사관을 통해 한에게 전달되었다. 12월 4일, 한은 미군 중령 호레이스 K. 캘버트와 영국군 소령 에릭 웰시 등 두 알소스 요원의 설득에 따라 노벨 위원회에 편지를 보내 상을 수락했다. 하지만 그는 자신이 여전히 감금 상태에 있어 12월 10일 시상식에 참석할 수 없다고 밝혔다. 한이 이에 항의하자 웰시는 독일이 전쟁에서 패배했다는 사실을 상기시켰다. 노벨 재단 규정에 따라 한은 6개월 이내에 노벨상 강연을 해야 했고, 상금 15만스웨덴 크로나 수표는 1946년 10월 1일까지 현금화해야 했다.[34]

한은 1946년 1월 3일 팜 홀에서 풀려나 독일로 돌아갔지만, 영국 정부로부터 여행 허가를 받는 데 어려움을 겪어 1946년 12월이 되어서야 스웨덴으로 갈 수 있었다. 이에 과학 아카데미와 노벨 재단은 스웨덴 정부의 허가를 받아 시상식 참석 기한을 연장해주었다. 한은 상을 받은 다음 해인 1946년 12월 10일, 알프레드 노벨의 사망 기념일에 열린 시상식에 참석하여 스웨덴의 구스타프 5세 국왕으로부터 노벨상 메달과 증서를 수여받았다.[33] 한은 상금 중 1만스웨덴 크로나를 슈트라스만에게 주었으나, 슈트라스만은 이를 받지 않았다.

5. 3. 막스 플랑크 협회 설립 및 회장 역임 (1948-1960)

1945년 4월 14일 알베르트 푀글러의 자살로 카이저 빌헬름 협회(KWS)는 회장 없이 남게 되었다.[15] 연합군이 KWS의 미래를 결정하는 동안 영국의 화학자 버티 블런트가 KWS 업무를 맡았고, 그는 막스 플랑크를 임시 회장으로 임명하기로 결정했다. 당시 87세였던 플랑크는 로게츠라는 작은 마을에 있었는데, 이곳은 미국이 소련에 넘겨줄 예정이었다. 알소스 작전(Alsos Mission)의 네덜란드 천문학자 제라르드 쿠이퍼가 지프차를 타고 플랑크를 5월 16일 괴팅겐으로 데려왔다.[35][36] 플랑크는 7월 25일 영국에 수감 중이던 한에게 편지를 보내 KWS 이사회가 그를 차기 회장으로 선출했으며, 그 자리를 수락할 의향이 있는지 물었다.[15] 한은 9월에야 편지를 받았고, 자신이 협상에 능숙하지 않다고 생각하여 적임자가 아니라고 여겼지만, 동료들의 설득으로 결국 수락했다. 독일로 돌아온 후 그는 1946년 4월 1일에 회장으로 취임했다.

1946년 4월 29일, 과학 연구 통제에 관한 연합군 통제위원회 법령 제25호는 독일 과학자들이 기초 연구만 수행하도록 제한했다.[15] 그리고 7월 11일, 연합군 통제위원회는 미국의 주장에 따라 KWS를 해산하기로 결정했다. 미국은 KWS가 나치 정권과 너무 가까웠으며 세계 평화에 대한 위협이라고 생각했다.[37] 그러나 해산에 반대표를 던진 영국은 좀 더 우호적인 입장이었고, 이름을 변경한다는 단 한 가지 조건 하에 KWS가 영국 점령 지역에서 계속 운영될 수 있도록 허락했다. 한과 베르너 하이젠베르크는 이러한 전망에 실망했다. 그들에게 KWS라는 이름은 정치적 독립성과 최고 수준의 과학 연구를 상징하는 국제적인 브랜드였기 때문이다. 한은 바이마르 공화국 시대에도 이름 변경 제안이 있었지만 독일 사회민주당의 설득으로 무산된 적이 있다고 지적했다. 한에게 그 이름은 비록 권위주의적이고 비민주적이었을지라도, 미움받던 바이마르 공화국 이전, 즉 독일 제국 시대의 좋았던 과거를 상징하는 것이었다. 하이젠베르크는 닐스 보어에게 지원을 요청했지만, 보어는 이름을 바꾸는 것이 좋다고 조언했다. 리제 마이트너는 한에게 편지를 보내 "독일 외부에서는 카이저 빌헬름 시대의 전통이 파괴적이었고 KWS의 이름을 바꾸는 것이 바람직하다는 것이 너무나 당연하게 여겨져서, 그것에 대한 저항을 이해하는 사람이 아무도 없다... 영국과 미국 최고의 사람들은 최고의 독일인들이 이 전통과의 결정적인 단절이 있어야 한다는 것을 이해하기를 바란다... 그리고 독일의 이해의 작은 표시로 KWS의 이름이 바뀌어야 한다. 만약 독일과 유럽의 존재가 문제라면, 이름이 무슨 소용이 있겠는가?"라고 설명했다.

1946년 9월, 영국 점령 지역인 바트 드리부르크에 새로운 막스 플랑크 학회가 설립되었다.[37] 1948년 2월 26일, 미국과 영국 점령 지역이 비존으로 통합된 후, 한을 초대 회장으로 하는 막스 플랑크 협회(MPG)가 공식적으로 출범했다. 이 협회는 이전 카이저 빌헬름 학회의 영국과 미국 점령 지역에 위치한 29개 연구소를 인수했다. 1949년 독일 연방 공화국(서독)이 수립되자 프랑스 점령 지역에 있던 5개 연구소도 합류했다.[38] 프리츠 슈트라스만이 이끌던 카이저 빌헬름 화학 연구소(KWIC)는 마인츠에 새로운 시설을 건설하고 개조했지만, 공사가 더디게 진행되어 1949년까지 타일핑겐에서 이전하지 못했다.[39] 한이 나치 당원이었던 에른스트 텔쇼를 사무총장으로 유임시키려 했을 때, 협회 내부에서 반발이 일기도 했다.

독일 과학 재건을 위해 노력하는 과정에서 한은 과거 나치 정권 하에서의 활동 경력이 있는 인물들에게 일종의 면죄부인 Persilschein|퍼실샤인de을 발급하기도 했다. 여기에는 1933년 돌격대(SA)에, 1937년 나치당(NSDAP)에 가입하고 KWIC에서 SA 유니폼을 입었던 고트프리트 폰 드로스테, 그리고 IG 파르벤의 하인리히 뢰어라인과 프리츠 테어 메어 등이 포함되었다. 이러한 조치는 전후 독일 사회의 과거사 청산 문제와 관련하여 논란의 소지가 있다.

한은 1960년까지 막스 플랑크 협회 회장직을 역임하며, 카이저 빌헬름 학회가 과거에 누렸던 명성을 되찾는 데 크게 기여했다. 그의 재임 기간 동안 새로운 연구소가 설립되고 기존 연구소가 확장되었으며, 예산은 1949년 에서 1960년 로 증가했고, 직원 수도 1,400명에서 거의 3,000명으로 늘어났다.[15]

5. 4. 사회적 책임 활동

제2차 세계 대전 이후, 한은 핵 에너지가 군사적 목적으로 사용되는 것에 대해 강하게 반대했다. 그는 자신의 과학적 발견이 전쟁 무기로 쓰이는 것을 잘못된 일이자 범죄라고 생각했다. 역사가 로렌스 바다쉬는 한이 전쟁 중 과학이 무기 개발에 동원되는 것을 보았고, 전쟁 후 독일 과학계의 방향을 설정하는 과정에서 점차 사회적 책임의 중요성을 강조하는 인물이 되었다고 평가했다.

1964년 6월 호발츠베르케-도이치 베르프트 조선소에서의 한 (왼쪽에서 네 번째)


1954년 초, 그는 "코발트 60 – 인류에게 재앙인가, 축복인가?"라는 글을 통해 원자력의 위험성을 경고했다. 이 글은 독일, 노르웨이, 오스트리아, 덴마크 등 여러 나라에서 소개되고 라디오로 방송되었으며, 영어판은 BBC를 통해 전 세계로 퍼져나갔다. 국제 사회의 반응은 긍정적이었다. 이듬해인 1955년, 그는 다른 노벨상 수상자들과 함께 마이나우 선언을 발표하는 데 주도적인 역할을 했다. 이 선언은 원자 무기의 위험성을 알리고 세계 각국에 무력 사용을 최후의 수단으로 삼아야 한다고 강력히 경고하는 내용이었다. 이는 비슷한 내용의 러셀-아인슈타인 선언이 발표된 지 일주일 뒤에 나왔다. 1956년, 한은 52명의 노벨상 동료들의 서명을 받아 다시 한번 핵무기 반대 입장을 밝혔다.

한은 1957년 4월 13일 발표된 괴팅겐 선언의 주요 작성자 중 한 명이었다. 이 선언에서 그는 17명의 독일 주요 원자 과학자들과 함께 당시 서독 군대(Bundeswehr)를 핵무기로 무장시키려는 계획에 반대했다. 이 일로 한은 독일의 총리였던 콘라트 아데나워와 국방장관 프란츠 요제프 슈트라우스, 그리고 한스 슈파이델 장군과 아돌프 하이징거 장군(두 사람 모두 나치 독일 시절 장군이었다) 등 정부 고위 인사들과 만나게 되었다. 군 장성들은 서독군에 핵무기가 필요하다고 주장했고, 아데나워 총리는 이들의 의견을 따랐다. 결국 서독 정부가 직접 핵무기를 만들지는 않으며 과학자들에게 개발을 요구하지 않겠다는 내용의 공동 성명이 발표되었다. 그러나 이후 서독군은 미국의 핵무기를 도입하게 된다.[40]

1957년 11월 13일, 빈의 콘서트홀(Konzerthaus|콘체르트하우스de)에서 열린 강연에서 한은 "원자폭탄과 수소폭탄 실험의 위험성"에 대해 경고하며 "오늘날 전쟁은 더 이상 정치를 위한 수단이 될 수 없다. 전쟁은 전 세계 모든 나라를 파괴할 뿐이다"라고 선언했다. 그의 연설은 큰 호응을 얻었으며, 오스트리아 라디오 방송(ÖR)를 통해 국제적으로 방송되었다. 같은 해 12월 28일, 한은 불가리아 소피아의 라디오 방송을 통해 영어로 번역된 연설문을 다시 발표했고, 이는 바르샤바 조약 회원국 전체에 방송되었다.

1962년 리제 마이트너와 함께


1959년, 한은 베를린에서 독일 과학자 연맹(VDW)을 공동으로 설립했다. 이 단체는 과학 연구와 교육을 수행할 때 원자력의 군사적, 정치적, 경제적 영향과 오용 가능성을 고려해야 한다는 책임감 있는 과학의 이상을 추구했다. 연맹은 다양한 학문 분야의 연구 결과를 바탕으로 일반 대중과 정치, 사회의 의사 결정자들에게 정보를 제공하고자 했다.[41] 오토 한은 세상을 떠날 때까지 강대국 간의 핵무기 경쟁과 지구의 방사능 오염 위험에 대해 끊임없이 경고했다.

로렌스 바다쉬는 다음과 같이 썼다.

: 중요한 것은 과학자들이 사회에 대한 책임이 어디에 있는지에 대해 의견이 다를 수 있다는 것이 아니라, 그들이 책임이 존재한다는 것을 의식하고, 그것에 대해 목소리를 내며, 그들이 목소리를 낼 때 정책에 영향을 미칠 것으로 기대한다는 것이다. 오토 한은 20세기 (과학자의 사회적 책임에 대한) 인식 변화의 단순한 예일 뿐만 아니라, 그 과정을 이끈 지도자였던 것 같다.

그는 세계 헌법 초안 작성을 위한 협약을 소집하는 데 동의한 사람들 중 한 명이었다.[42][43] 이 노력의 결과로 인류 역사상 처음으로 세계 구성 의회가 소집되어 지구 연합 헌법의 초안을 작성하고 채택하게 되었다.[44]

6. 리제 마이트너와의 관계



1907년 9월 28일, 한은 물리학 콜로퀴움에서 오스트리아 출신 물리학자 리제 마이트너를 만났다. 마이트너는 빈 대학교에서 박사 학위를 받은 두 번째 여성이었고, 이미 방사능에 관한 논문을 발표한 상태였다. 당시 물리학연구소 소장이던 하인리히 루벤스는 마이트너를 공동 연구자로 추천했고, 이는 두 과학자 간의 30년이 넘는 공동 연구와 평생에 걸친 깊은 우정의 시작이 되었다.

연구 초기, 마이트너는 여성이라는 이유로 어려움을 겪었다. 당시 프로이센의 대학은 여학생 입학을 허용하지 않았기 때문에, 마이트너는 외부 출입구가 있는 지하 목공 작업장에서만 연구할 수 있었고 연구소의 다른 공간에는 출입이 제한되었다. 심지어 화장실을 이용하려면 길 건너 식당의 화장실을 사용해야 했다. 다음 해 대학이 여성에게 개방되면서 이러한 제한은 풀렸다.

두 사람은 30년 이상 긴밀하게 협력하며 방사능 연구 분야에서 중요한 성과들을 이루었다. 그러나 1933년 나치당이 집권하면서 유대인이었던 마이트너의 입지는 점차 불안정해졌다. 오스트리아 국적 덕분에 초기에는 직업 공무원직 복원법의 직접적인 영향에서 벗어날 수 있었지만, 1938년 안슐루스로 오스트리아가 독일에 병합되면서 더 이상 안전을 보장받을 수 없게 되었다. 결국 마이트너는 나치의 박해를 피해 1938년 스웨덴으로 망명해야 했다.

망명 후에도 한과 마이트너는 편지를 주고받으며 연구에 대한 논의를 이어갔다. 같은 해 말, 한은 우라늄에 중성자를 충돌시키는 실험 과정에서 예상과 달리 우라늄보다 가벼운 바륨이 생성되는 현상을 발견하고는 이 현상에 대해 마이트너에게 편지로 의견을 구했다.[68] 스웨덴에 있던 마이트너는 조카이자 물리학자인 오토 로베르트 프리슈와 함께 이 현상이 바로 우라늄 원자핵이 두 개로 쪼개지는 핵분열임을 밝혀내고 이론적으로 설명했다. 이 결과는 공동 명의로 발표되었다.

그러나 1944년 노벨 화학상은 오토 한에게 단독으로 수여되었다. 마이트너의 결정적인 기여에도 불구하고, 한은 나치 독일의 정치적 압력 속에서 마이트너의 공적을 제대로 인정하지 않았다는 비판이 제기된다. 한은 노벨상 수상 연설에서도 마이트너의 역할을 거의 언급하지 않았으며, 이후에도 핵분열 발견이 전적으로 자신의 공로라고 주장하는 듯한 태도를 보이기도 했다.

이에 대해 마이트너는 한에게 보낸 편지에서 "40년간의 우정을 배신당한 기분"이라며 깊은 실망감을 토로했다. 오늘날 과학계에서는 일반적으로 오토 한을 핵분열 현상의 발견자로, 리제 마이트너를 핵분열의 개념을 정립하고 이론적으로 설명한 핵심 기여자로 평가한다.

두 사람의 이름은 모두 새로운 원소의 이름으로 제안되기도 했다. 마이트너의 이름을 딴 마이트네륨(원소 기호 Mt)은 공식적으로 채택되었지만, 한의 이름을 따 제안된 하늄(Hahnium)은 인정받지 못하고 해당 원소는 더브늄(원소 기호 Db)으로 명명되었다.

7. 수상 및 영예

오토 한은 생전에 전 세계의 기관, 협회, 단체로부터 수많은 훈장, 메달, 과학상, 펠로우십 등을 수여받았다. 1999년 말, 독일 뉴스 매거진 포커스가 500명의 저명한 자연 과학자, 엔지니어, 의사들을 대상으로 실시한 설문 조사에서, 한은 이론 물리학자 알베르트 아인슈타인과 막스 플랑크에 이어 20세기 가장 중요한 과학자 3위(81점)로 선정되어 당대 가장 중요한 화학자로 인정받았다.[53]

가장 영예로운 상은 "중원자핵의 핵분열 발견"의 공로로 수여된 1944년 노벨 화학상이었다.[32][33] 수상자 발표 당시 한은 연합군에 의해 영국 팜 홀(Farm Hall)에 억류되어 있었기 때문에, 스웨덴 왕립 과학 아카데미는 그에게 연락할 수 없었다. 그는 데일리 텔레그래프 신문을 통해 자신의 수상 소식을 접했다. 함께 억류되었던 동료 과학자들은 연설, 농담, 노래로 그의 수상을 축하했다.

한은 핵분열 발견 이전에도 여러 차례 노벨 화학상과 물리학상 후보로 지명되었으며, 발견 이후에도 마찬가지였다.[10] 그러나 그의 수상은 단독으로 이루어졌는데, 이는 공동 연구자였던 리제 마이트너와 프리츠 슈트라스만의 기여를 충분히 인정하지 않았다는 비판을 받기도 한다. 당시 노벨 화학 위원회는 마이트너와 프리쉬의 이론적 해석의 중요성을 제대로 평가하지 못했고, 슈트라스만은 연구팀의 선임 과학자에게 상을 수여하는 관례에 따라 제외되었다.

나치 독일 치하에서는 1936년 칼 폰 오시에츠키의 노벨 평화상 수상 이후 독일인의 노벨상 수상이 금지되었다. 전쟁이 끝난 후인 1945년, 스웨덴 왕립 과학 아카데미는 연합국으로부터의 독립성을 보이고자 하는 의도와 제1차 세계 대전 후 프리츠 하버에게 상을 수여했던 전례를 따라 한에게 1944년 상을 수여하기로 최종 결정했다.

한은 억류와 영국 정부의 여행 허가 지연 문제로 인해 1946년 12월 10일에야 스톡홀름에서 스웨덴의 구스타프 5세 국왕으로부터 노벨상 메달과 증서를 받을 수 있었다.[33] 그는 상금 중 10000SEK를 슈트라스만에게 주었으나, 슈트라스만은 이를 받지 않았다.

한이 받은 다른 주요 상과 영예는 다음과 같다.

연도상 이름 / 영예수여 기관 / 내용
1922에밀 피셔 메달독일 화학자 협회
1938칸니자로 상로마 왕립 과학 아카데미
1941코페르니쿠스 상쾨니히스베르크 대학교
1943고테니우스 메달자연 과학자 아카데미
1944노벨 화학상스웨덴 왕립 과학 아카데미
1949막스 플랑크 메달독일 물리학회 (리제 마이트너와 공동 수상)
1949괴테 메달프랑크푸르트 암 마인 시
1953골든 파라켈수스 메달스위스 화학회
1956패러데이 강의상왕립 화학회
1956휴고 그로티우스 메달휴고 그로티우스 재단
1957왕립학회 외국인 회원왕립학회
1957대영 제국 훈장 명예 장교 (Honorary OBE)영국
1958빌헬름 엑스너 메달오스트리아 산업 협회[54]
1959헬름홀츠 메달베를린-브란덴부르크 과학 아카데미
1959하르낙 메달 (금)막스 플랑크 협회[55]
1959레지옹 도뇌르 훈장 오피시에 (Officier)프랑스
1959독일 연방 공화국 공훈 훈장 대십자장 1급독일 연방 공화국
1966엔리코 페르미 상미국 원자력 위원회 (리제 마이트너, 프리츠 슈트라스만과 공동 수상)[56]



또한 한은 부쿠레슈티의 루마니아 물리학회, 스페인 왕립 화학 및 물리학회, 스페인 국립 연구위원회, 그리고 알라하바드, 방갈로르, 베를린, 보스턴, 부쿠레슈티, 코펜하겐, 괴팅겐, 할레, 헬싱키, 리스본, 마드리드, 마인츠, 뮌헨, 로마, 스톡홀름, 바티칸, 비엔나의 아카데미에서 명예 회원 자격을 얻었다. 그는 유니버시티 칼리지 런던의 명예 연구원이었으며, 1959년 프랑크푸르트 암 마인과 괴팅겐, 1968년 베를린의 명예 시민이 되었다. 괴팅겐 대학교, 다름슈타트 공과대학교, 괴테 프랑크푸르트 대학교(1949), 케임브리지 대학교(1957) 등에서 명예 박사 학위를 받았다.

오토 한의 이름을 딴 것들은 다음과 같다.


  • 유럽 유일의 원자력 추진 상선이었던 NS ''오토 한''(1964).[57][58]
  • 달의 크레이터 (천문학자 프리드리히 폰 하한과 공유).[59]
  • 소행성 19126 Ottohahn.[60]
  • 독일 화학 및 물리학회와 프랑크푸르트/마인 시의 오토 하한 상.[61]
  • 젊은 과학자들을 위한 오토 하한 메달과 막스 플랑크 협회의 오토 하한 상.[62][63]
  • 독일 유엔 협회(DGVN)의 금 오토 하한 평화 메달(1988).[64]


1971년 미국 화학자들은 새로 합성된 105번 원소의 이름을 한을 기려 ''하늄''(hahnium)으로 명명하자고 제안했지만, 여러 논의 끝에 1997년 IUPAC는 러시아 연구 센터가 위치한 도시 이름을 딴 ''두브늄''(dubnium)으로 최종 결정했다. 한편, 1992년 독일 연구팀이 발견한 108번 원소에 대해서는 발견자들이 한의 출신지인 헤센을 따 ''하슘''(hassium)이라는 이름을 제안했다. 발견자에게 명명 제안권을 주는 관례에도 불구하고, 1994년 IUPAC 위원회는 이 원소에 ''하늄''이라는 이름을 권고했다.[65] 그러나 독일 발견자들의 항의 이후, 결국 1997년에 ''하슘''(Hs)이라는 이름이 국제적으로 채택되었다.[66]

8. 유산

괴팅겐 시립묘지에 있는 한의 묘. 비문에는 그의 핵분열 발견에 대한 내용이 적혀 있다.


오토 한은 방사화학과 핵화학의 아버지로 여겨진다.[47][48] 그는 무엇보다 핵분열 발견으로 기억되며, 이는 핵에너지와 핵무기의 기초가 되었다. 글렌 시보그는 "오토 한이 과학과 인류에 기여한 업적만큼 큰 기여를 한 사람은 매우 드물다"라고 평가했다.

그의 핵분열 발견은 1944년 노벨 화학상 수상으로 이어졌으나, 이 과정에서 오랜 동료였던 리제 마이트너가 공동 수상자로 인정받지 못한 점은 성차별과 반유대주의적 편견, 그리고 화학자와 물리학자, 이론가와 실험가 사이의 갈등이 작용한 결과라는 비판이 있다.[52] 또한, 전후 독일의 이미지를 재건하려는 한의 노력이 마이트너의 업적을 충분히 인정하지 않는 방향으로 작용했다는 지적도 있다. 한은 나치 당원은 아니었지만, 나치 정권 하에서 활동하며 그들을 용인했다는 비판에서 자유롭지 못하다.[52] 마이트너는 1946년 제임스 프랑크에게 보낸 편지에서 한에 대해 "의심할 여지 없이 많은 좋은 특성을 가진 괜찮은 사람"이지만 "사려 깊음과 특정한 성격의 강인함이 부족"하다고 평가하며, 평시에는 사소한 결점일 수 있으나 복잡한 시대에는 더 깊은 의미를 갖는다고 지적했다.[52]

전쟁 후 한은 카이저 빌헬름 학회를 막스 플랑크 협회로 재건하는 데 주도적인 역할을 했으며, 초대 회장을 맡아 독일 과학계 재건에 힘썼다. 그는 핵무기 개발과 사용에 대해 공개적으로 반대하는 입장을 표명하며 과학자의 사회적 책임을 강조했다.

그의 사망 후 막스 플랑크 연구소는 부고를 통해 한을 "인류 역사에 원자시대의 창시자로 기록될 것"이며, "성실함과 겸손함으로 존경받는 학자"이자 "매우 사랑받는 사람"으로 추모했다.[49] 동료 프리츠 슈트라스만은 "오토 한 곁에 있을 수 있었던 사람들의 수는 적습니다. 그의 행동은 그에게는 전적으로 자연스러운 것이었지만, 다음 세대에게는 오토 한의 인간적이고 과학적인 책임감이나 그의 개인적인 용기를 존경하든 그렇지 않든, 본보기가 될 것입니다."라고 썼다.[50] 오토 로베르트 프리슈는 "한은 평생 동안 겸손하고 편안한 사람이었습니다. 그의 무장 해제시키는 솔직함, 변함없는 친절함, 상식, 그리고 장난기 넘치는 유머는 전 세계의 많은 친구들에게 기억될 것입니다."라고 회상했다.[51] 런던 왕립학회 역시 부고에서 "전쟁 후, 평생 실험실에서 보낸 이 겸손한 과학자가 독일에서 효과적인 행정가이자 중요한 공인이 된 것은 주목할 만합니다. 핵분열 발견자로 유명한 한은 그의 인간적인 자질, 소박함, 투명한 정직성, 상식, 충성심으로 존경받고 신뢰받았습니다."라고 평가했다.

1999년 독일 뉴스 매거진 포커스가 500명의 저명한 자연 과학자, 엔지니어, 의사를 대상으로 실시한 설문 조사에서 한은 알베르트 아인슈타인과 막스 플랑크에 이어 20세기 가장 중요한 과학자 3위(81점)로 선정되어, 당대 가장 중요한 화학자로 인정받았다.[53]

Knud Knudsen 제작 흉상


한은 생전에 수많은 상훈과 명예를 받았다. 주요 수상 내역은 다음과 같다.

연도상 이름수여 기관
1922에밀 피셔 메달독일 화학자 협회
1938칸니차로 상로마 왕립 과학 아카데미
1941코페르니쿠스 상쾨니히스베르크 대학교
1943고테니우스 메달레오폴디나
1944노벨 화학상스웨덴 왕립 과학한림원
1949막스 플랑크 메달 (리제 마이트너와 공동 수상)독일 물리학회
1949괴테 메달프랑크푸르트 암 마인 시
1953골든 파라켈수스 메달스위스 화학회
1956패러데이 강연상왕립 화학회
1956그로티우스 메달휴고 그로티우스 재단
1958빌헬름 엑스너 메달오스트리아 산업 협회[54]
1959헬름홀츠 메달베를린-브란덴부르크 과학 아카데미
1959하르낙 메달 (금메달)막스 플랑크 협회[55]
1959레지옹 도뇌르 훈장 (오피시에)프랑스 정부
1959독일 연방 공화국 공로장 (대십자 1등성)독일 연방 공화국
1966엔리코 페르미 상 (리제 마이트너, 프리츠 슈트라스만과 공동 수상)미국 원자력 위원회[56]



또한 한은 다음과 같은 명예 직위 및 회원 자격을 얻었다.


  • 1957년 왕립학회 외국인 회원으로 선출됨.
  • 부쿠레슈티 루마니아 물리학회, 스페인 왕립 화학 및 물리학회, 스페인 국립 연구위원회, 알라하바드, 방갈로르, 베를린, 보스턴, 부쿠레슈티, 코펜하겐, 괴팅겐, 할레, 헬싱키, 리스본, 마드리드, 마인츠, 뮌헨, 로마, 스톡홀름, 바티칸, 비엔나 아카데미의 명예 회원.
  • 유니버시티 칼리지 런던 명예 연구원.
  • 프랑크푸르트 암 마인(1959), 괴팅겐(1959), 베를린(1968) 명예 시민.
  • 괴팅겐 대학교, 다름슈타트 공과대학교, 괴테 프랑크푸르트 대학교(1949), 케임브리지 대학교(1957) 등에서 명예 박사 학위 수여.
  • 1962년 막스 플랑크 협회 명예 회장.


오토 한의 이름은 다음과 같은 대상에 명명되었다.

  • NS ''오토 하한'': 유럽 유일의 원자력 민간 선박 (1964).[57][58]
  • 달의 크레이터: 천문학자 프리드리히 폰 하한과 공유.[59]
  • 소행성 19126 Ottohahn.[60]
  • 오토 하한 상: 독일 화학 및 물리학회와 프랑크푸르트/마인 시 공동 수여.[61]
  • 오토 하한 메달 및 오토 하한 상: 막스 플랑크 협회에서 젊은 과학자들에게 수여.[62][63]
  • 오토 하한 평화 메달: 베를린 독일 유엔협회(DGVN)에서 수여 (1988).[64]


1971년 미국 화학자들이 새로 합성된 원소 105번의 이름으로 '하늄'(hahnium)을 제안했으나, 1997년 국제 순수·응용 화학 연합(IUPAC)은 러시아 연구소가 위치한 두브나를 따라 두브늄(dubnium)으로 최종 명명했다. 1992년 독일 연구팀이 발견한 원소 108번에 대해서는 헤세를 따 '하슘'(hassium)을 제안했다. 발견자에게 명명 제안권을 주는 관례에도 불구하고 1994년 IUPAC 위원회는 '하늄'(hahnium)을 권고했으나,[65] 독일 발견자들의 항의 후 1997년 하슘(Hassium, Hs)이라는 이름이 국제적으로 채택되었다.[66]

연도주요 업적 및 경력
1904방사성 토륨 발견
1912카이저 빌헬름 화학 연구소 소장
1917프로트악티늄 발견
1921우라늄의 핵 이성질체 우라늄 Z 발견
1928카이저 빌헬름 화학 연구소 소장 (1956년부터 베를린 자유대학교의 오토 한 기념관)
1938핵분열 발견
1957왕립학회 외국인 회원으로 선출


9. 소속

10. 같이 보기

참조

[1] 뉴스 A New Element 1905-03-18
[2] 논문 A New Radio-active Element, Which Evolves Thorium Emanation. Preliminary Communication 1905-05-24
[3] 참고문헌 for a full list
[4] 논문 Nobel Prize for Chemistry for 1944: Prof. Otto Hahn 1945-12-01
[5] 웹사이트 Ehrung der Physikerin Lise Meitner Aus dem Otto-Hahn-Bau wird der Hahn-Meitner-Bau https://www.fu-berli[...] Free University of Berlin 2010-10-28
[6] 논문 April 1918: Five Future Nobel Prize-winners Inaugurate Weapons of Mass Destruction and the Academic-industrial-military Complex 2004-01-01
[7] 논문 The Discovery of Protactinium 1986-08-01
[8] 논문 Die Muttersubstanz des Actiniums, Ein Neues Radioaktives Element von Langer Lebensdauer 1918-06-01
[9] 논문 Discovery and Naming of the Isotopes of Element 91 https://www.nature.c[...]
[10] 웹사이트 Nomination Archive: Otto Hahn https://www.nobelpri[...] Nobel Foundation
[11] 웹사이트 Nomination Archive: Lise Meitner https://www.nobelpri[...] Nobel Foundation
[12] 웹사이트 Protactinium | Pa (Element) https://pubchem.ncbi[...] National Library of Medicine
[13] 논문 Über ein neues radioaktives Zerfallsprodukt im Uran https://zenodo.org/r[...]
[14] 논문 Uber das Uran Z und seine Muttersubstanz
[15] 웹사이트 Otto Hahn https://www.mpg.de/8[...] Max-Planck-Gesellschaft
[16] 웹사이트 Otto Hahn – the Father of Nuclear Chemistry http://scihi.org/ott[...] 2018-03-08
[17] 웹사이트 Otto Hahn https://www.atomiche[...]
[18] 웹사이트 Max Planck Becomes President of the KWS https://www.mpg.de/9[...] Max-Planck Gesellschaft
[19] 웹사이트 The KWS Introduces the 'Führerprinzip' https://www.mpg.de/9[...] Max-Planck Gesellschaft
[20] 논문 Herstellung wägbaren Mengen des Strontiumisotops 87 als Umwandlungsprodukt des Rubidiums aus einem kanadischen Glimmer 1937-03-19
[21] 논문 Über die Möglichkeit geologischer Alterbestimmung rubidiumhaltiger Mineralen und Gesteine 1938-03-12
[22] 웹사이트 Originalgeräte zur Entdeckung der Kernspaltung, 'Hahn-Meitner-Straßmann-Tisch' https://digital.deut[...] Deutsches Museum
[23] 논문 Discovery of Nuclear Fission 1989-07-01
[24] 잡지 The Discovery of Fission
[25] 논문 Über die Umwandlungsreihen des Urans, die durch Neutronenbestrahlung erzeugt werden 1937-05-01
[26] 논문 Über die Trans-Urane und ihr chemisches Verhalten 1937-06-09
[27] 논문 Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle
[28] 논문 Disintegration of Uranium by Neutrons: A New Type of Nuclear Reaction 1939-01-01
[29] 논문 Physical Evidence for the Division of Heavy Nuclei Under Neutron Bombardment 1939-02-01
[30] 논문 Nachweis der Entstehung aktiver Bariumisotope aus Uran und Thorium durch Neutronenbestrahlung; Nachweis weiterer aktiver Bruchstücke bei der Uranspaltung 1939-02-01
[31] 논문 Number of Neutrons Liberated in the Nuclear Fission of Uranium 1939-04-22
[32] 웹사이트 The Nobel Prize in Chemistry 1944 http://nobelprize.or[...] Nobel Foundation
[33] 웹사이트 The Nobel Prize in Chemistry 1944: Presentation Speech http://nobelprize.or[...] Nobel Foundation
[34] 웹사이트 Statutes of the Nobel Foundation https://www.nobelpri[...] Nobel Foundation 2018-08-09
[35] 웹사이트 Gerard Kuiper's Daring Rescue of Max Planck at the End of World War II https://blogs.scient[...] Scientific American Blog Network 2015-05-16
[36] 웹사이트 The End of the War and Transition. Max Planck is Interim President of the KWS https://www.mpg.de/9[...] Max-Planck-Gesellschaft 2020-06-27
[37] 웹사이트 The Birth of the Max Planck Society https://www.mpg.de/9[...] Max-Planck-Gesellschaft 2020-06-27
[38] 웹사이트 The Founding of Today's Max Planck Society https://www.mpg.de/9[...] Max-Planck-Gesellschaft 2020-06-27
[39] 웹사이트 Overview https://www.mpic.de/[...] Max Planck Institute for Chemistry 2020-06-27
[40] 잡지 NATO Chief Backs Germany's Vow to Keep War-Ready US Nukes https://www.defensen[...] 2020-05-11
[41] 웹사이트 FGS Brochure https://www.cbd.int/[...] Federation of German Scientists 2020-06-28
[42] 웹사이트 Letters from Thane Read asking Helen Keller to sign the World Constitution for world peace. 1961 https://www.afb.org/[...] American Foundation for the Blind 2023-07-01
[43] 웹사이트 Letter from World Constitution Coordinating Committee to Helen, enclosing current materials https://www.afb.org/[...] American Foundation for the Blind 2023-07-03
[44] 백과사전 Preparing Earth Constitution http://encyclopedia.[...] Union of International Associations 2023-07-15
[45] 웹사이트 Hahn, Hanno https://arthistorian[...] Dictionary of Art Historians 2020-06-18
[46] 웹사이트 Hanno-und-Ilse-Hahn-Preis http://www.mpg.de/ue[...] Max-Planck-Gesellschaft
[47] 웹사이트 Grab von Otto Hahn aus Göttingen https://www.friedhof[...] 2020-06-28
[48] 웹사이트 Nobelpreisträger auf dem Stadtfriedhof http://www.goettinge[...] City of Göttingen
[49] 저널 Otto Hahn (1879–1968): Pioneer in Radiochemistry and Discoverer of Radiotherapeutic Mesothorium 2014
[50] 뉴스 Zum Tode von Otto Hahn 1968-07-29
[51] 저널 Otto Hahn
[52] 잡지 How Antisemitism and Professional Betrayal Marred Lise Meitner's Scientific Legacy https://www.scientif[...] 2024-11-04
[53] 잡지 Die Allmacht Der Unschärfe https://www.focus.de[...] 2020-06-28
[54] 웹사이트 Alle Medaillenträger https://wilhelmexner[...] Wilhelm Exner Medaillen Stiftung 2020-06-28
[55] 웹사이트 Harnack Medal https://www.mpg.de/1[...] Max-Planck-Gesellschaft 2020-06-28
[56] 웹사이트 Otto Hahn, 1966 Citation https://science.osti[...] 2019-12-14
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[58] 웹사이트 NS ''Otto Hahn'' – The First German Nuclear Ship https://inis.iaea.or[...] International Atomic Energy Agency 2024-10-08
[59] 웹사이트 Moon – Hahn https://planetarynam[...] U.S. Geological Survey 2020-06-28
[60] 웹사이트 IAU Minor Planet Center https://minorplanetc[...] 2020-06-28
[61] 웹사이트 GDCh-Preise https://www.gdch.de/[...] Gesellschaft Deutscher Chemiker 2020-06-28
[62] 웹사이트 Otto Hahn Medal https://www.mpg.de/p[...] Max-Planck -Gesellschaft 2020-06-28
[63] 웹사이트 Otto Hahn Award https://www.mpg.de/p[...] Max-Planck-Gesellschaft 2020-06-28
[64] 웹사이트 Verleihung der Otto-Hahn-Friedensmedaille https://dgvn.de/akti[...] Deutsche Gesellschaft für die Vereinten Nationen e.V. 2020-06-28
[65] 웹사이트 Names and Symbols of Transfermium Elements (IUPAC Recommendations 1994) http://iupac.org/pub[...] IUPAC 2020-06-23
[66] 웹사이트 Names and Symbols of Transfermium Elements (IUPAC Recommendations 1997) http://iupac.org/pub[...] IUPAC 2020-06-23
[67] 웹사이트 日本大百科全書(ニッポニカ)の解説 https://kotobank.jp/[...] コトバンク 2018-01-07
[68] 기타


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