하프늄은 은백색의 무거운 금속으로 연성이 좋다. 원자로에서 핵연료를 이용해 핵분열을 할 때에 중성자가 방출된다. 이때 원자로에서 제어봉을 제거하면 핵분열 연쇄반응이 진행하고, 제어봉을 원자로 중심에 넣으면 중성자를 흡수해 연쇄반응이 느려진다.

이렇게 원자로의 핵분열 연쇄반응을 제어하는 것이 몹시 중요한데, 이때 사용하는 제어봉을 중성자 흡수율이 높은 하프늄으로 만든다. 티타늄·지르코늄과 물리·화학적 성질이 비슷하다. 멘델레예프가 이 원소의 존재를 예언했지만, 실제 발견은 1923년에야 이루어졌다. 안정한 원소 중에 가장 마지막으로 발견된 레늄보다 2년 앞서 발견된 것이다.

그런데 사실 레늄은 1908년에 일본의 오가와 마사타카가 ‘니포늄’이라는 이름으로 발표한 적이 있었다. 니포늄과 레늄이 같은 물질이라는 것이 밝혀진 것은 2003년의 일인데, 오가와의 발견을 인정한다면 안정한 원소 중 최후에 발견된 것은 하프늄이 된다.

☞TRANSISTOR

하프늄 산화물(HfO3)은 마이크로프로세서 칩의 혁신적인 변화를 이끌었다. 기존에는 트랜지스터의 두 전극을 분리하는 ‘게이트’를 실리콘으로 만들었지만 트랜지스터 크기를 줄이면 접촉점에서 전기가 새는 문제(Leakage)가 있었다. 여기에 하프늄 산화물을 첨가함으로써 이를 방지하고 트랜지스터의 집적도를 배가시킨 것이다.

☞COPENHAGEN

닐스 보어(Niels Bohr)는 1913년에 양전하를 띤 원자핵 주위의 특정 궤도를 따라 전자가 돌고 있다는 원자 모델을 제시하였다. 모즐리가 이 예측이 옳았음을 증명했고, 그 덕에 43, 61, 72, 75번 원소가 아직 발견되지 않았음이 밝혀졌다. 이후 보어의 조수 헤베시와 코스테르가 하프늄을 발견한 것이다. 이에 닐스 보어의 고향이자, 원소를 발견한 곳인 코펜하겐의 라틴어 이름 Hafnia에서 따 원소 이름을 지었다.