オットー・ハーン：原子を分裂させ、それを後悔した化学者

「我々のラジウム同位体がラジウムではなくバリウムのように振る舞うという恐ろしい結論にますます近づいている」と、オットー・ハーンは1938年12月19日、亡命中の元パートナーであるリーゼ・マイトナーに書き送った。彼は自身の慎重な化学実験の結果を信じることができなかった。「何か素晴らしい説明を思いつかないか」。彼女には思いついた。ウランが二つに分裂していたのだ。ハーンはその後、核分裂の発見者として、またその功績による唯一のノーベル賞受賞者として、そして次第に公然と、核兵器の最も声高な反対者の一人として人生を送ることになる。

新元素を見つける鼻

1879年、フランクフルトの裕福なガラス職人の家に生まれたハーンは、建築学を学んでほしいという父の願いに背いて化学の道に進み、実家の洗濯室で初期の実験を行った。1901年にマールブルクで博士号を取得後、1904年にロンドン大学ユニバーシティ・カレッジのウィリアム・ラムゼーの下でポスドクとして働き、ラジウム塩を扱っている最中に偶然、最初の真の発見であるラジオトリウムを見つけた。ラムゼーは彼をマギル大学のアーネスト・ラザフォードの研究室に送り、ラザフォードは「ハーンには新元素を発見する特別な鼻がある」と評した。ハーンはこの言葉を何度も証明することになり、その後数年間でラジオアクチニウム、メソトリウム、イオニウムを単離した。一時期はベルリンの改造された木工所で、コーヒー缶から作った検電器を使って研究を行っていた。

リーゼ・マイトナーとの30年

1907年、ハーンはオーストリアの物理学者リーゼ・マイトナーと科学的パートナーシップを開始し、これは30年間続き、放射化学を再構築することになる。女性として大学本館への立ち入りを禁じられていたマイトナーは、一時期、別の入り口から出入りし、改造された木工所で働いた。二人は共同で放射性反跳を発見し、1918年には周期表におけるトリウムとウランの間の長年探し求められていたミッシングリンクであるプロトアクチニウムを単離した。この功績により、マックス・プランクは1920年代を通じて何度も彼らをノーベル賞に推薦したが、成功しなかった。ハーンは1921年に核異性体も特定し、カール・フリードリヒ・フォン・ワイツゼッカーが1936年まで理論的に解決できなかった未解明のパズルを記述した。1920年代から1930年代にかけて、彼はほぼ全会一致で放射化学という学問の父となり、標準的な教科書『応用放射化学』を出版し、核化学者の世代を育成した。

核分裂

1932年のジェームズ・チャドウィックによる中性子の発見と、エンリコ・フェルミによるウランへの中性子照射実験の後、ハーン、マイトナー、化学者のフリッツ・シュトラースマンは、照射によって生成されたと信じられていた新しい超ウラン元素（ウランより重く、不可解で一貫性のない半減期を持つ原子）を追い求めて数年を費やした。1938年3月、アンシュルス（ドイツによるオーストリア併合）によりマイトナーはオーストリア市民権を剥奪され、ほとんど何も持たずにスウェーデンへ亡命を余儀なくされた。ハーンは彼女が去る際、母から受け継いだダイヤモンドの指輪を彼女の手に握らせた。二人は文通を続けた。1938年12月、ハーンとシュトラースマンは、重いと思われていた新しい生成物が、化学的に正確にバリウム（ウランの質量の約半分であるはるかに軽い元素）のように振る舞うことを発見した。慎重な化学者であり、革命的な物理学的結論を出すことに不安を感じていたハーンは、理論ではなくデータをマイトナーに送った。クリスマス休暇中、クングエルヴ近郊の雪の中を甥のオットー・フリッシュと歩きながら、マイトナーは物理学を解明した。ウランの原子核は小さな破片を放出しているのではなく、ほぼ半分に分裂しており、アインシュタインの質量エネルギー等価性によって予測される莫大なエネルギーを放出しているのだ。フリッシュはこれを説明するために生物学から「核分裂（fission）」という言葉を借りた。ハーンとシュトラースマンが1939年1月に「ウラン分裂（Uranspaltung）」を報告し、連鎖反応を維持できる余分な中性子を予測した論文は、数ヶ月のうちに核時代を切り開き、同年3月にはフレデリック・ジョリオのパリの研究室が連鎖反応の可能性を確認した。

戦争、ファーム・ホール、そして遅れた賞

第一次世界大戦中にフリッツ・ハーバーの下で化学戦部隊に徴兵されたハーンは、毒ガス実験を生き延び、後の第二次世界大戦中には、ドイツの停滞した核計画に取り組みながら、ユダヤ系やユダヤ系の血を引く同僚を迫害から守るために密かに介入した。1945年4月に連合軍のアルソス・ミッションチームに捕らえられ、他の9人のドイツ人物理学者と共にイギリスのファーム・ホールに抑留され、会話を密かに録音された。そこで1945年8月に広島への原爆投下を伝えるBBCのニュースを聞いたハーンは、同僚の証言によれば打ちのめされ、自分の発見が何を可能にしたかを知った。後に彼は、ドイツの計画が先に爆弾を製造することに失敗してよかったと語った。3ヶ月後、彼は公式通知ではなくイギリスの新聞を通じて、1944年のノーベル化学賞を受賞したことを知った。これはスウェーデン・アカデミーが、ナチスの法律下でドイツ人がノーベル賞を受けることを禁じられていた期間に保留していた賞であった。彼は1946年12月までストックホルムへ授賞式に出席しに行くことができず、賞金の一部を、重要な化学的作業を行ったにもかかわらず正式な評価を受けられなかったシュトラースマンに贈った。この決定は、多くの歴史家や科学者がマイトナーも受賞すべきだったと考えている賞を、ささやかながら修正しようとする試みとして広く解釈されている。

ドイツ科学の再建、そして爆弾の拒絶

1946年から、ハーンはドイツ科学の戦後復興を主導した。最初は汚名を着せられたカイザー・ヴィルヘルム協会の最後の会長として、その後はその後継であるマックス・プランク協会の初代会長として、1960年までその役割を務め、ドイツの研究資金を約4倍に増やすために尽力した。同時に、彼は核兵器に対する率直な反対運動家となり、その使用を、自分が発見に貢献した物理学の「誤用、あるいは犯罪」と呼んだ。1955年には、数十人のノーベル賞受賞者が核戦争に警告を発する「マイナウ宣言」を組織し、1957年には、18人の主要なドイツ人科学者が西ドイツ軍の核武装への協力を公然と拒否する「ゲッティンゲン宣言」を共同執筆した。この姿勢は、コンラート・アデナウアー首相の国防省と真っ向から対立することになった。

なぜオットーは天才と呼ばれるのか

ハーンの評価は、理論的な輝きではなく、60年間にわたり数十の新しい同位体を発見し続けた、実践的な発見に対する比類なき直感という、珍しい種類の天才に基づいている。ラザフォードの「新元素を見つける特別な鼻がある」という言葉は、お世辞というよりは正確な専門的評価であった。ハーンは1905年のラジオトリウムから1938年の核分裂そのものに至るまで、数学的な予測ではなく、骨の折れる化学的分離を用いて、他人が見逃したものを発見し続けた。

誠実な反論は、彼の物語にとって付随的なものではなく、中心的なものである。ハーンが発見したこと（なぜウランが分裂し、何が可能にしたのか）を説明する物理学は、ハーンが不可解な結果を送った数日後に亡命先で働いていたリーゼ・マイトナーとオットー・フリッシュからもたらされた。ハーン自身、自ら認めるように、その結論を導き出すことはできず、彼女を必要としていた。核分裂のノーベル賞がハーン一人に与えられ、マイトナーとシュトラースマンが認められなかったことは、科学史家によって20世紀の最も明白なノーベル賞の不公正の一つと広く見なされている。それは、誰が本質的な思考を行ったかという公正な評価ではなく、制度的な慣習が誰を天才と呼ぶかを決定した事例である。

遺産

ハーンは1968年に死去した。晩年は、自分の発見が兵器ではなく医学やエネルギーのために役立つことを確実にするために尽力したが、その野心は部分的にしか実現しなかった。105番元素のハニウムは、アメリカの命名論争の中で一時的に彼の名を冠したが、後にドブニウムと決定された。オットー・ハーン平和メダル、そして彼の名を冠したドイツの研究船や研究所は、核分裂が解き放ったものに対して責任を取ろうと努めた彼の人生を今も示している。