이다 노다크

3. 원소 발견

1925년 이다 노다크는 남편 발터 노다크, 오토 베르크(Otto Berg)와 함께 독일물리기술연구소(Physikalisch-Technische Reichsanstalt)에서 새로운 원소 레늄(rhenium)(원자 번호 75)과 마주륨(Masurium)(원자 번호 43)을 발견했다고 발표했다.^[93][7] 레늄(rhenium)은 이다 노다크의 고향을, 마주륨(Masurium)은 남편의 고향을 기리기 위해 명명되었다.^[46] 레늄의 발견은 인정되었으나, 마주륨은 학계의 검토에서 인정받지 못했다.^[93] 노다크 부부는 추가 실험을 수행했지만, 43번 원소를 분리하지 못했으며 그들의 결과는 재현되지 않았다.^[7]

1937년 에밀리오 세그레와 카를로 페리에르가 핵분열 부산물에서 원자 번호 43의 원소를 인공적으로 생성하여 테크네튬(Technetium)이라 명명했다.^[94] 드미트리 멘델레예프가 주기율표를 발표하면서 예견했던^[95] 43번 원소, 즉 테크네튬은 핵물리학의 입자 발견 시기에 경쟁적으로 찾던 물질이었다. 테크네튬의 동위원소는 반감기가 짧아 지구상에서 자연적으로 사라졌을 것으로 추정되었으나, 1961년 B. T. 케나(B. T. Kenna)와 폴 K. 쿠로다(Paul K. Kuroda)는 피치블렌드(pitchblende)에서 자발적 핵분열로 생성된 미량의 테크네튬을 발견했다.^[24]

이후 벨기에 물리학자 피터 반 아셰(Pieter van Assche)는 노다크 부부의 데이터 분석을 통해 검출 한계가 낮았을 가능성을 제시하며, 노다크 부부가 43번 원소를 처음 발견했을 수도 있다고 주장했다.^[25] 미국표준기술연구소(NIST)의 과학자(scientist) 존 T. 아름스트롱(John T. Armstrong)은 컴퓨터 시뮬레이션 결과가 발표된 스펙트럼과 매우 유사하다고 주장했다.^[26] 그러나 마인츠 대학교(University of Mainz)의 군터 헤르만(Gunter Herrmann)은 반 아셰의 주장이 ''임시변통으로(ad hoc)'' 개발되었다고 결론지었다.^[27] 케나와 쿠로다는 피치블렌드에서 테크네튬 함량을 추정했고,^[24] F. 하바시(F. Habashi)는 노다크 부부의 샘플에서 43번 원소의 양이 극미량이라 검출이 어려웠을 것이라고 지적했다.^{[28][29][30][31][32]}

한편, 1908년 43번 원소를 발견했다고 주장한 오가와 마사타카(Masataka Ogawa)의 '니포늄' 연구도 조사되었다. 요시하라 켄지(Kenji Yoshihara)는 오가와가 43번 원소가 아닌 75번 원소(레늄(rhenium))를 발견했음을 확인했다.^[33][34][35] 그러나 이 주장은 화학 역사가 에릭 스케리(Eric Scerri)에 의해 논쟁의 여지가 있다고 주장되었다.^[36]

3. 1. 레늄(Rhenium) 발견

3. 2. 테크네튬(Technetium) 논란

4. 핵분열

1934년 엔리코 페르미는 중성자를 이용한 핵 충돌 실험 결과를 발표하며 초우라늄 원소의 발견을 주장했다.^[10] 이다 노다크는 페르미의 실험 결과를 비판하는 논문 〈원자 번호 93에 대해〉를 발표했다.^[80][11] 노다크는 페르미가 초우라늄 원소의 존재를 확신하기에는 화학적 증거가 부족하며, 우라늄 핵이 여러 개의 동위 원소 핵으로 붕괴될 수 있다고 주장했다.^[12][13] 이는 핵분열 개념을 최초로 제시한 것으로 평가되지만, 당시에는 실험적 증거나 이론적 근거가 부족하여 학계에서 무시되었다.^[7]

1938년 이렌 졸리오퀴리와 파블레 사비크는 페르미의 실험과 유사한 실험에서 "이해하기 어려운" 결과를 얻었다.^[14] 실험에 쓰인 원소보다 원자량이 큰 원소가 검출될 것이라는 예측과 달리, 희토류 원소의 성질을 나타내는 결과가 나왔기 때문이다. 같은 해 12월 오토 한과 프리츠 슈트라스만은 초우라늄 원소가 바륨^[82] 동위 원소로 붕괴되는 현상을 실험적으로 증명했다.^[15] 리제 마이트너와 오토 프리슈는 오토 한의 실험 결과를 바탕으로 핵분열(Nuclear fission)이라는 용어를 처음 사용하며 이론적 설명을 제시했다.^{[83][84][85][86][87][88][89][90][91][92]} 이들은 조지 가모프가 1935년 제안한 물방울 가설을 바탕으로 핵분열을 설명했다.^[14] 이로써 이다 노다크가 1934년에 제시했던 핵분열 개념이 실험과 이론으로 증명되었다.^{[16][17][18][19][20][21][22][23]}

5. 노벨상 후보

이다 노다크는 레늄과 마주륨(현재는 존재하지 않는 것으로 알려짐)의 발견으로 1933년, 1935년, 1937년 세 차례에 걸쳐 노벨 화학상 후보로 추천되었다.^[96][7][46] 1933년에는 발터 네른스트와 K. L. 바그너가, 1935년에는 W. J. 뮐러가, 1937년에는 A. 스크라발이 노다크 부부를 추천했다.^[7][46] 노다크 부부는 1931년에 독일 화학회의 리비히 메달, 1934년에 스웨덴 화학회의 셸레 메달과 레늄 농축물에 대한 독일 특허를 받았다.^[37][74] 2020년에는 이고르 페트로프가 디자인한 발견 기념 메달이 ISTR에 의해 발행되었다.^[38][39]

6. 만년

1935년 이다 노다크는 남편과 함께 스트라스부르 대학교의 교수로 재직하였다.^[97] 제2차 세계 대전이 끝난 뒤 알자스에 속해 있던 스트라스부르는 프랑스령이 되었고, 이다는 독일로 돌아간 뒤 몇년간 터키에 머물렀다.^[97] 1956년 부부는 독일로 귀환하여 국립 지구 화학 연구소에서 재직하였다.^[97] 이다 노다크는 1968년 은퇴하였다.^[97] 1969년 소련 아카데미(현 러시아 과학 아카데미)는 멘델레예프 주기율표 발표 1백주년을 맞아 이다 노다크를 초청하였다.^[97]

이다 노다크는 1978년 9월 24일 사망하였다. 부부 사이에 자녀는 없었다.^[97]

참조

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