1. 개요
프랜시스 페랭(Francis Perrin프랜시스 페랭프랑스어, 1901년 8월 17일 ~ 1992년 7월 4일)은 프랑스의 저명한 물리학자이자 공공 행정가이다. 그는 핵물리학, 핵분열, 중성미자 연구에 기여했으며, 특히 프랑스 원자력청 (CEA)의 고위 위원으로서 프랑스 원자력 정책과 핵무기 개발에 중대한 영향을 미쳤다. 또한 유럽 입자 물리 연구소 (CERN) 설립에 참여하고 국제 과학 협력에 적극적으로 활동했다. 그의 아버지는 노벨 물리학상 수상자인 장 페랭이며, 매형은 물리학자 피에르 빅토르 오제이다.
2. 초기 생애 및 교육
프랜시스 페랭은 어린 시절부터 학문적 재능을 보였으며, 프랑스 최고의 교육 기관에서 수학하며 그의 과학적 기반을 다졌다.
2.1. 어린 시절과 가족 배경
프랜시스 페랭은 1901년 8월 17일 파리에서 태어났다. 그의 아버지는 1926년 브라운 운동 연구로 노벨 물리학상을 수상한 저명한 물리학자 장 페랭이다. 그의 어머니는 앙리에트 뒤푸르(Henriette Dufour앙리에트 뒤푸르프랑스어)이다. 프랜시스 페랭은 물리학자 피에르 오제의 여동생인 콜레트 오제(Colette Auger콜레트 오제프랑스어)와 결혼하여, 오제와는 매형-처남 관계를 맺었다.
2.2. 교육
페랭은 파리의 에콜 노르말 쉬페리외르에서 수학했으며, 1922년 물리학 석사 학위를 취득했다. 1928년에는 파리 대학교 과학부에서 브라운 운동에 관한 논문으로 수학 박사 학위를 받았다. 이후 1929년에는 물리학 박사 학위를 취득했다. 그는 콜레주 드 프랑스와 소르본 대학교의 강사로 재직하며 학문적 경력을 시작했다.
3. 과학 경력
프랜시스 페랭은 핵물리학 분야에서 선구적인 연구를 수행하며 중요한 과학적 발견과 이론을 제시했다.
3.1. 초기 연구
그의 초기 과학 경력은 형광 현상과 브라운 운동에 대한 연구에 집중되었다. 특히 브라운 운동에 대한 수학적 연구는 그의 박사 학위 논문 주제였다. 그는 이러한 기초 연구를 통해 물리학적 통찰력을 발전시켰다.
3.2. 핵물리학 및 연구
페랭은 1933년 중성미자와 관련하여 중성미자의 질량이 "영이거나 적어도 전자의 질량에 비해 매우 작아야 한다"고 추정했다. 이는 중성미자 연구의 중요한 초기 기여로 평가된다. 이후 그는 콜레주 드 프랑스에서 우라늄의 핵분열 연구에 몰두했다. 1939년, 그는 프레데리크 졸리오와 그의 연구팀과 함께 핵 연쇄 반응과 핵 에너지 생산의 가능성을 입증했으며, 이와 관련하여 원자력 전지에 대한 특허를 획득하기도 했다. 이 연구는 원자력 발전과 핵무기 개발의 기초가 되는 중요한 성과였다.
3.3. 학술 직책
페랭은 1946년부터 1972년까지 콜레주 드 프랑스에서 원자 및 분자 물리학 분야의 교수로 재직했다. 제2차 세계 대전 중에는 미국으로 건너가 컬럼비아 대학교에서 강사로 활동했으며, 당시 알제리에 망명 중인 프랑스 교민들을 대표하는 역할을 수행하기도 했다. 전쟁 후 프랑스로 돌아온 그는 파리의 한 대학에서 원자 및 분자 학과장을 맡았다.
3.4. 자연 핵분열 원자로 발견
1972년, 프랜시스 페랭은 자연 핵분열 원자로의 존재를 발견하는 데 기여했다. 이는 가봉의 오클로에서 발견된 현상으로, 지구 역사상 자연적으로 핵 연쇄 반응이 일어났음을 보여주는 증거였다.
4. 공공 서비스 및 행정
프랜시스 페랭은 과학 연구뿐만 아니라 프랑스의 원자력 정책 수립 및 국제 과학 협력에 핵심적인 역할을 수행했다.
4.1. 원자력청(CEA) 고위 위원
1951년, 프랜시스 페랭은 군사 연구에 반대하여 해임된 프레데리크 졸리오-퀴리의 뒤를 이어 프랑스 원자력청 (CEA)의 고위 위원으로 임명되었다. 그는 1970년까지 이 직책을 수행하며 프랑스의 원자력 정책 결정 과정에서 막대한 영향력을 행사했다.
4.2. 프랑스 핵무기 개발 및 국제 협력
페랭은 프랑스의 핵무기 개발 프로그램에 깊이 관여했다. 그는 샤방-델마스, 모리스 부르제-모누리, 펠릭스 가이야르와 같은 정치인, 피에르 기요마와 라울 도트리 같은 기술 관료, 이브 로카르와 베르트랑 골드슈미트 같은 과학자들로 구성된 강력한 로비 그룹의 일원이었다. 이 로비 그룹은 프랑스가 외부의 정치적 통제 없이 핵무기를 배치할 수 있도록 역대 프랑스 제4공화국 정부에 집중적인 연구 프로그램을 강요했다. 1954년부터 CEA 내부에 이 정책을 실행하기 위한 비밀 부서가 설립되었다. 샤를 드골은 1953년부터 1958년까지의 "사막 횡단" 기간 동안 이러한 작업에 대해 보고를 받았으며, 드골이 1958년 집권했을 때 이미 1960년으로 제르부아즈 블뢰 핵실험 날짜가 확정되어 있을 정도로 핵무기 개발이 진척된 상태였다.
1986년, 페랭은 1949년에 이스라엘 과학자들이 사클레 원자력 연구 센터에 초청되었으며, 이 협력이 맨해튼 계획에 대한 지식을 가진 프랑스와 이스라엘 과학자들 간의 지식 공유를 포함하는 공동 노력으로 이어졌다고 공개적으로 밝혔다. 이는 프랑스와 이스라엘 간의 핵 연구 협력의 중요한 증거로 여겨진다.
4.3. 국제 과학 협력 및 활동
페랭은 유럽 핵 연구 센터 설립 프로젝트를 적극적으로 지지했다. 그는 1952년 2월 제네바에서 열린 유럽 입자 물리 연구소 (CERN) 임시 이사회 설립 협약에 프랑스 대표로 서명했다. 그는 이 이사회의 부의장으로 선출되었으며, 1972년까지 CERN 이사회에서 프랑스 대표로 활동했다. 1958년에는 제네바에서 열린 '원자력의 평화적 이용' 회의의 의장을 맡아 국제적인 과학 협력과 평화적 원자력 이용을 위한 노력을 주도했다.
5. 수상 및 영예
프랜시스 페랭은 그의 과학적 업적과 공공 서비스에 대한 공로를 인정받아 여러 영예를 안았다. 1953년, 그는 프랑스 학술원 회원으로 선출되었으며, 같은 해 프랑스 최고 훈장인 레지옹 도뇌르 훈장을 수여받았다.
6. 개인 생활
프랜시스 페랭은 물리학자 피에르 오제의 여동생인 콜레트 오제와 결혼했다. 그는 프랑스 원자력청 고위 위원직에서 사임한 후 프랑스 무신론자 연합 (Union des Athées)의 회장을 역임하며 개인적인 신념을 드러내기도 했다.
7. 저서
프랜시스 페랭의 주요 저서는 다음과 같다.
- Etude mathématique du mouvement brownien de rotation회전 브라운 운동에 대한 수학적 연구프랑스어 (박사 학위 논문) (1928)
- La Fluorescence des solutions, induction moléculaire, polarisation et durée d'émission, photochimie용액의 형광, 분자 유도, 편광 및 방출 지속 시간, 광화학프랑스어 (1929)
- Fluorescence형광프랑스어 (1931)
- La dynamique relativiste et l'inertie de l'énergie상대론적 역학과 에너지 관성프랑스어 (1932)
- Théorie quantique des transferts d'activation entre molécules de même espèce. Cas des solutions fluorescentes동일 종 분자 간 활성화 전달의 양자 이론. 형광 용액의 경우프랑스어 (1932)
- Calcul relatif aux conditions eventuelles de transmutation en chaine de l'uranium우라늄 연쇄 변환의 잠재적 조건에 대한 계산프랑스어 (1939)
- Traité du calcul des probabilités et de ses applications확률 계산 및 그 응용에 관한 연구프랑스어, 에밀 보렐 공저 (1939)
- Valeurs internationales des sections efficaces des isotopes fissiles pour les neutrons thermiques열 중성자에 대한 핵분열성 동위원소의 국제 유효 단면적 값프랑스어 (1955)
- L'Euratom유라톰프랑스어 (1956)
- Funérailles nationales de Frédéric Joliot프레데리크 졸리오의 국장프랑스어 (1958)
- Leçon terminale, Chaire de physique atomique et moléculaire원자 및 분자 물리학 강좌 최종 강의프랑스어 (1972)
- Écrits de Francis Perrin프랜시스 페랭의 저작프랑스어 (1998)
8. 사망
프랜시스 페랭은 1992년 7월 4일 사망했다.
9. 유산
프랜시스 페랭은 핵물리학 분야의 선구적인 연구와 프랑스 원자력 정책 수립에 기여한 중요한 인물로 기억된다. 특히 핵 연쇄 반응 가능성 제시와 중성미자 질량 추정 등 그의 과학적 업적은 현대 물리학 발전에 토대가 되었다. 또한 프랑스 원자력청 고위 위원으로서 프랑스의 핵무기 개발과 원자력 에너지 프로그램에 결정적인 역할을 했으며, 유럽 입자 물리 연구소 (CERN) 설립과 '원자력 평화 이용' 회의 주관 등 국제 과학 협력에도 크게 기여했다. 그의 업적을 기리기 위해 프랑스 원자력청과 프랑스 국립과학연구센터가 공동으로 운영하는 연구소 중 하나가 프랜시스 페랭 연구소 (Laboratoire Francis-Perrin)로 명명되었다.