Семенов Николай Николаевич

Николай Николаевич Семёнов — русский и советский физикохимик и педагог, один из основоположников химической физики. Внёс существенный вклад в развитие химической кинетики. Академик АН СССР (1932 год; член-корреспондент с 1929 года), единственный советский лауреат Нобелевской премии по химии (награждён в 1956 году совместно с Сирилом Хиншелвудом). Дважды Герой Социалистического Труда. Родился в 1896 году в Саратове, родители — Николай Александрович и Елена Александровна Семёновы. В 1913 году Николай окончил Самарское реальное училище с занесением на золотую доску. Его учителем физики в седьмом классе училища (1912—1913 гг.) был выпускник физико-математического факультета Казанского университета Владимир Иванович Кармилов, поддержавший стремление молодого Семёнова посвятить свою жизнь науке и сохранивший теплую дружбу с ним в последующие годы. В июле 1913 года Семёнов поступил на математическое отделение физико-математического факультета Петроградского университета. Отец, бывший офицер, надеялся, что сын изберёт военную карьеру, поэтому поступление Николая в университет вызвало раскол в семье и отчуждение между отцом и сыном, продолжавшиеся несколько лет. Семёнов уже со второго курса начал заниматься наукой под руководством А. Ф. Иоффе, выполнил несколько работ по ионизации атомов и молекул под действием электронного удара в газовых разрядах. Окончил университет в 1917 году, получив диплом первой степени, и был оставлен при университете профессорским стипендиатом (аналог аспирантуры). Весной 1918 года, Семёнов поехал к родителям в Самару на каникулы, где его застал мятеж Чехословацкого корпуса. В июне 1918 власть в Самаре перешла к эсеровскому Комучу (Комитету членов Учредительного собрания). В июле Семёнов пошёл добровольцем в белогвардейскую народную армию, служил коноводом в артиллерийской батарее. Прослужив 3 недели, Семёнов получил сообщение о тяжёлой болезни отца (который вскоре умер) и добился отпуска домой. В Самаре он «устроил себе перевод во вновь формирующуюся Уфимскую батарею», однако по дороге к новому месту службы дезертировал и поехал в Томск, который был ближайшим к нему доступным по условиям войны университетским городом. Около двух лет, с сентября 1918 года по март 1920 года (с перерывом), учёный работал в Томском университете и Томском технологическом институте[6]. В сентябре 1919 года Семёнов был мобилизован в Колчаковскую армию и попал сперва в Томский артиллерийский дивизион, а через месяц, благодаря ходатайству университетских профессоров, был переведён в радиобатальон и откомандирован в Технологический институт, где продолжил научные исследования. В декабре 1919 года Томск заняла Красная Армия, радиобатальон перешёл в её состав, а Семёнов распоряжением коменданта Томска уволен со службы и продолжил научно-преподавательскую работу. В мае 1920 года Семёнов вернулся в Петроград, получив приглашение от А. Ф. Иоффе, который занимался созданием Физико-технического рентгенологического института, и возглавил лабораторию электронных явлений и начал преподавательскую деятельность в Петроградском Политехническом институте, а в 1922 году был назначен заместителем директора Физико-технического института. В 1922 году Семёнов в соавторстве с Петром Капицей предложил способ измерения магнитного момента атома в неоднородном магнитном поле. Этот метод был в том же году успешно развит Отто Штерном и Вальтером Герлахом (эксперимент Штерна — Герлаха). С 1928 года Семёнов по совместительству был профессором Ленинградского политехнического института. С 1928 по 1932 год являлся заместителем декана физико-механического факультета и стал инициатором организации в институте специализации по химической физике. В Ленинградском политехническом институте Семенов работал до своего перевода в Москву. В 1927 году стал руководителем химико-физического сектора ФТИ, на базе которого в 1931 году основал Институт химической физики АН СССР (ныне ИХФ РАН), бессменным директором которого был до конца жизни. Через несколько лет после основания институт переехал в Москву. В 1929 году избран членом-корреспондентом, а в 1932 году — действительным членом Академии наук СССР. В 1934 году опубликовал монографию «Химическая кинетика и цепные реакции», где обосновал существование механизма цепной или разветвленной цепной реакции, который отвечает за многие химические процессы, включая реакцию полимеризации. С началом Великой Отечественной войны в 1941 году Семёнов был эвакуирован в Казань, где занимался проблемами горения и взрыва. В 1943 вместе с Институтом химической физики вернулся из эвакуации в Москву. С 1944 года, когда физический факультет МГУ только вернулся из эвакуации, Семёнов стал преподавать в МГУ. В 1944 году ученый организовал на химическом факультете Московского университета кафедру химической кинетики, которой он заведовал более 40 лет. Совместно с П. Л. Капицей был одним из основателей Московского физико-технического института в 1946 году, являлся создателем и научным руководителем факультета молекулярной и химической физики этого института. В 1940—50-х годах участвовал в советском атомном проекте. В 1947 году вступил в КПСС, являлся кандидатом в члены ЦК КПСС с 1961 по 1966 годы, трижды выбирался депутатом Верховного совета СССР. 12 июня 1966 года был выбран депутатом седьмого созыва от Стерлитамакского избирательного округа № 512, куда входили избиратели Ишимбая и Ишимбайского района. В 1958 году Семёнов являлся XII Менделеевским чтецом. Занимал должности академика-секретаря Отделения химических наук АН СССР (1957—1971), Вице-президента АН СССР с 4 июля 1963 по 28 мая 1971 год. В 1960—1963 годах председатель правления Всесоюзного просветительского общества «Знание», был сменен на этом посту В. А. Кириллиным. С 1981 года главный редактор журнала «Химическая физика». Семёнов принимал активное участие в движении ученых против угрозы ядерной войны (Пагуошское движение). К научной школе Семёнова относится ряд крупных физиков и химиков: Я. Б. Зельдович, В. Н. Кондратьев, Ю. Б. Харитон, К. И. Щёлкин, Н. М. Эмануэль, Д. А. Франк-Каменецкий и др. Н. Н. Семёнов похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве. Автор надгробия — скульптор, Заслуженный художник РСФСР В. А. Фёдоров. Научная деятельность Основные научные достижения включают количественную теорию химических цепных реакций, теорию теплового взрыва, горения газовых смесей. Первым вопросом, которым Семёнов начал заниматься ещё с 1916 года, является проблема ионизации газов. К началу 1920-х относится начало работы над механизмами пробоя диэлектриков, в результате которой была создана тепловая теория пробоя. Она легла в основу тепловой теории воспламенения (1928), получившей дальнейшее развитие в трудах по теории горения и теплового взрыва (конец 1930-х — начало 1940-х годов). Это позволило рассматривать такие процессы как распространение пламени, детонацию, горение взрывчатых веществ. В 1920 году совместно с П. Л. Капицей рассчитал отклонение пучка парамагнитных атомов в неоднородном магнитном поле. Подобные опыты, проведенные в 1921 году О. Штерном и В. Герлахом, привели к представлению о пространственном квантовании. В 1924 году совместно с Ю. Б. Харитоном обнаружил критическую плотность и температуру конденсации; позднее критические явления, задающие предел протекания химической реакции, были обнаружены в процессах окисления ряда веществ (1926—1928). Наибольшую известность имеют работы Семёнова по теории цепных реакций, открытие им в 1928 году разветвленных цепных реакций, характеризуемых экспоненциальным ускорением и последующим воспламенением. Тогда же (конец 1920-х — начало 1930-х годов) он показал радикальный механизм цепного процесса, обосновал все основные его черты (малая величина энергии активации, сохранение и увеличение числа свободных валентностей, роль стенок сосуда и примесей в обрыве цепи и т. д.) Это открыло широкие перспективы для управления химическими процессами. В 1963 году совместно с А. Е. Шиловым установил роль энергетических процессов (за счет передачи энергии от высокоэнергетичных продуктов начальным молекулам) в развитии цепных реакций при высоких температурах. За разработку теории цепных реакций в 1956 году Семёнов был удостоен Нобелевской премии по химии (вместе с Сирилом Хиншелвудом). Н. Н. Семёнов — автор научного открытия «Явление энергетического разветвления цепей в химических реакциях», которое занесено в Государственный реестр открытий СССР под № 172 с приоритетом от 1962 г. Семёнов усовершенствовал метод квазистационарных концентраций Боденштейна, который долгое время являлся практически единственной основой для проведения практических кинетических расчетов. Если в постановке Боденштейна нулю приравнивались скорости изменения количеств всех промежуточных частиц, то Семёнов указал, что это правило применимо только для частиц с высокой реакционной способностью (радикалы, ионы). Метод Боденштейна — Семенова является первой попыткой разделения временных масштабов в математических моделях химической кинетики. Ряд работ Семёнова посвящён исследованию каталитических процессов, он открыл ионно-гетерогенный тип катализа, построил теорию гетерогенного катализа (1955 год, совместно с В. В. Воеводским и Ф. Ф. Волькенштейном). Результаты Семёнова, достигнутые в самых разных направлениях, нашли широкое применение на практике.