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- 독일 우라늄 프로젝트에서 베르너 하이젠베리그(Werner Heisenberg)쿠르트 디브너(와 Kurt Diebner)가 1945년까지 테스트 원자로에서 우라늄 큐브로 비밀 실험 수행
- 오펜하이머는 항상 중요한 문제가 무엇인지 정확히 알고 있었다. 이는 그의 연구 분야 선택에도 반영

로버트 오펜하이머
원자폭탄의 아버지에서 안보리스크로

물리학자 로버트 오펜하이머(Robert Oppenheimer)는 모순이 많은 사람이었다. 그는 뛰어난 영웅으로 칭송받았지만, 국가의 적과 안보 위험으로 욕을 먹기도 했다. "원폭의 아버지"로서 그는 히로시마와 나가사키를 파괴한 무기를 만들었지만 계속해서 핵무장에 대한 가장 두드러진 반대자 중 하나가 되었다. 이 사람은 어떤 사람이었을까? 무엇이 그를 이끌었는가?
로버트 오펜하이머는 그가 핵 시대를 시작했기 때문에 역사를 만들었다. 그의 지도 아래 로스앨러모스 맨해튼 프로젝트의 물리학자들은 최초의 원자폭탄을 개발하여 완전히 새로운 유형의 무기의 토대를 마련했다. 원자폭탄과 그것을 만든 사람의 이야기는 윤리, 도덕, 연구자의 야망 사이의 과학의 딜레마를 다른 어떤 것과도 달리 잘 보여준다. 

▲ J. 로버트 오펜하이머는 "원자폭탄의 아버지" 그 이상이었다. © Los Alamos National Laboratory/ CC-by-nc-nd 2.0

폭탄을 위한 경주, 맨해튼 프로젝트의 시작

이것은 시간과 히틀러의 핵 프로그램에 대한 경쟁이었다. 1940년대 초 대서양 양쪽의 물리학자들은 불과 몇 년 전에 발견된 핵분열을 무기로, 즉 원자 폭탄으로 바꾸기 위해 열렬히 노력했다.

아인슈타인의 편지

국가사회주의자들은 결국 그런 기적의 무기로 전쟁에서 승리하기를 희망했다. 독일 우라늄 프로젝트에서 베르너 하이젠베리그(Werner Heisenberg)쿠르트 디브너(와 Kurt Diebner)가 이끄는 과학자들은 1945년까지 테스트 원자로에서 우라늄 큐브로 비밀 실험을 수행했다. 그들의 목표는 연쇄 반응의 임계점에 도달하는 것이었다. 이것은 핵폭발의 전제 조건이다.

미국에서는 "히틀러의 폭탄"에 대한 두려움이 연구를 몰아부쳤다. 1939년 초 물리학자 레오 실라드(Leo Szilard)와 알버트 아인슈타인(Albert Einstein)은 프랭클린 루즈벨트(Franklin Roosevelt) 미국 대통령에게 1938년 오토 한(Otto Hahn)과 리즈 마이트너(Lise Meitner)가 시연한 핵분열이 엄청난 파괴력을 가진 새로운 유형의 폭탄을 만드는 데 사용될 수 있다고 경고했다. 물리학자들은 또한 미국 대통령에게 독일에서 우라늄 연구 증가의 징후가 있음을 지적했다.

▲ 독일 우라늄 프로젝트의 Haigerloch 실험용 원자로 복제품. 큐브는 우라늄-238로 만들어졌다. © ArtMechanic/ CC-by-sa 3.0

루즈벨트와 원자 위원회

루즈벨트Roosevelt는 즉시 대응하여 1939년 가을에 과학자, 정치인 그리고 군대로 구성된 "우라늄 위원회" 구성을 준비했다. 1941년 미국이 전쟁에 참전한 후 이 위원회는 확대되었고 핵분열에 대한 연구가 강화되었다. 이것은 향후 2년 이내에 원자 폭탄이 건설될 수 있다는 영국의 나치의 우라늄 실험에 대한 비밀 보고서에 의해 촉발되었다.

위원회는 당시 버클리 대학에서 근무하던 젊은 물리학자 J. Robert Oppenheimer.를 빠른 중성자 연쇄 반응 연구의 수석 물리학자로 선택했다. 노벨상 수상자인 어니스트 로렌스(Ernest Lawrence)는 “그는 프로그램의 이론적 측면에 대한 통찰력을 상식과 결합했다"고 보고했다. 게다가 1904년 뉴욕에서 태어난 오펜하이머는 인상적인 학력을 가지고 있었다.

오펜하이머와 독일의 양자물리학자

젊은 물리학자는 하버드 대학에서 화학과 물리학 공부를 불과 3년 만에 마치고 1924년에는 영국의 노벨상 수상자 케임브리지의 J.J. 톰슨(Thomson)으로 옮겼다. 그러나 Oppenheimer는 그곳에서 지루함을 느꼈기 때문에 1925년 당시 세계 최고의 양자 물리학 센터였던 괴팅겐 대학에서 박사 학위 논문을 시작했다. 그곳에서 오펜하이머는 볼프강 파울리, 폴 디락, 베르너 하이젠베르크, 막스 보른 등 당시의 위대한 물리학자들과 함께 일했다. Oppenheimer는 또한 나중에 미국 원자 폭탄 프로젝트에서 결정적인 역할을 한 핵물리학자 엔리코 페르미(Enrico Fermi)와 에드워드 텔러(Edward Teller)를 알게되었다.

불과 23세의 나이에 오펜하이머는 물리학 박사 학위를 마치고 취리히와 네덜란드에서 연구를 마친 후 미국으로 돌아왔다. 그곳에서 그는 버클리 대학교와 동시에 캘리포니아 공과 대학의 교수직을 수락했다. 그곳에서 연구를 수행하고 있는 물리학자 한스 베테(Hans Bethe)는 다음과 같이 기억한다. "오펜하이머는 항상 중요한 문제가 무엇인지 정확히 알고 있었다. 이는 그의 연구 분야 선택에도 반영되었다. 그런 다음 그는 이러한 문제를 안고 살았고 해결책을 위해 싸웠다.”교수이자 박사 과정 지도교수인 Oppenheimer는 까다롭지만 인기가 있었다.

▲ J. Robert Oppenheimer는 괴팅겐에서 당시 최고의 양자 및 핵 물리학자로 박사 학위를 받았다. © historisch

맨해튼 프로젝트 시작

로버트 오펜하이머가 1942년 원자력 위원회에 의해 "급속 핵분열 조정관"으로 임명된 후, 그는 미국의 주요 핵물리학자들을 모아 원자 폭탄에 필요한 연쇄 반응, 핵분열 물질의 임계 질량 및 기타 요구 사항을 연구하기 시작했다. 몇 달 후, 그들은 원자 폭탄을 만드는 것이 가능하지만 막대한 기술, 과학 및 산업 자원이 필요하다는 결론에 도달했다.

미국 정부는 신속하게 대응하여 원자폭탄 프로젝트를 최우선 과제로 삼았다. 현재 "맨해튼 프로젝트"라고 불리는 이 프로젝트는 막대한 재정 자원과 대규모 우라늄 처리 및 기타 모든 재료 및 부품을 위한 새로운 공장을 건설할 수 있는 권한을 받았다. 펜타곤 건설을 담당했던 미 육군 공병대의 레슬리 그로브스(Leslie Groves) 장군이 프로젝트 총괄 책임자로 임명됐다. 그는 즉시 Oak Ridge, Hanford 및 Berkeley에 있는 시설을 포함하여 몇 개의 새로운 연구 시설에 도달했다.

하지만 주요 위치, 실제 "핵폭탄 공장", 위치 및 과학 책임자는 여전히 누락되었다. 

(계속)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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