Семёнов Николай Николаевич
(15.04.1896, Саратов – 25.09.1986, Москва)
Академик Н.Н. Семёнов – великий
естествоиспытатель XX века, внёсший своими открытиями и неутомимой научно-организационной,
педагогической и общественной деятельностью неоценимый вклад в становление
химической физики, в развитие физики, химии и биологии.
Н.Н. Семёнов родился 15 апреля 1896 г. в Саратове. В 1913 г. он
окончил реальное училище в Самаре и ещё в старших классах школы увлекался
химией, имел небольшую домашнюю лабораторию и читал много книг по химии и
физике. Уже тогда он начал понимать, что будущее теоретической химии должно
быть связано с великими достижениями физики начала XX века. Именно по этой
причине он поступил в 1913 г. на физико-математический факультет Санкт-Петербургского
университета и окончил его в 1917 г. Н.Н. Семенов мечтал, изучив подробно
физику, применять свои знания к изучению химии. В университете с 1914 г. Н.Н.
Семёнов начал заниматься научной работой под руководством создателя отечественной
школы физиков акад. А.Ф. Иоффе. Будучи студентом, он написал несколько научных
статей по столкновению электронов с молекулами и по теории прохождения электричества
через газы.
В 1918-1920 гг. Н.Н. Семёнов преподавал в Томском Технологическом
институте и Томском университете на кафедре физики. В 1920 г. он приглашён
А.Ф. Иоффе в Ленинградский государственный физико-химический рентгеновский
институт, где возглавил лабораторию электронных явлений. С 1927 г. Н.Н. Семёнов
руководитель химико-физического сектора, на его основе в 1931 г. организуется
институт Химической физики, которым он руководил в течение 55 лет.
Работы, проведённые в 1926-1927 гг. в лаборатории электронных явлений, привели
к открытию цепных разветвлённых химических реакций. Это открытие принадлежит
к крупнейшим научным событиям XX в. Оно на многие последующие годы определило
как судьбу самого Н.Н. Семёнова, так и развитие ряда важнейших областей химии
и физики. Огромная заслуга Н.Н. Семёнова состоит в создании общей теории цепных
процессов. Результаты этой работы обобщены в классической монографии Н.Н.
Семёнова "Цепные реакции", изданной в 1934 г. у нас и в 1935 г.
в Англии. Монография послужила мощным толчком к развитию работ по химической
физике и химической кинетике во всём мире. Общая теория цепных реакций, созданная
Н.Н. Семёновым, основывалась на высокой реакционной способности атомов и радикалов,
образующихся в реакции зарождения цепей и в их последующих реакциях с исходными
молекулами, ведущими к продолжению и разветвлению цепей. Возникающий лавинообразный
процесс приводит к цепному взрыву, который во времени растёт по экспоненте
(закон Н.Н. Семёнова) или прекращается в результате гибели активных центров
на стенке или в объёме. Теория Н.Н. Семёнова объяснила такие необычные для
химии факты, как резкую зависимость скорости реакции от небольших изменений
давления, от добавок инертного газа, от диаметра реакционного сосуда и состояния
его стенок. Монография "Цепные реакции" закрепила за Н.Н. Семёновым
и руководимым им институтом роль мирового лидера в области химической кинетики.
В 20-х годах Н.Н. Семёновым был открыт механизм теплового электрического пробоя
диэлектриков и создана его теория. Н.Н. Семёнов показал, что при подведении
к диэлектрику достаточно большой разности потенциалов и возникновении тока
теплоотвод во внешнюю среду не в состоянии компенсировать теплоприход, начинается
прогрессивный разогрев, диэлектрик расплавляется и становится проводником.
Эти представления были строго математически сформулированы, подтверждены экспериментально
и позволили вычислить пробивные потенциалы из данных по теплопроводности и
электропроводности вещества.
Работы по физике теплового пробоя диэлектриков привели Н.Н. Семёнова
в 1926-1927 гг. к созданию тепловой теории самовоспламенения горючих газов.
При температурах, лежащих ниже температуры самовоспламенения, в газе с небольшой
скоростью идёт химическая реакция, а теплоотвод через стенку в наружную среду
компенсирует теплоприход от реакции. С увеличением температуры скорость реакции
растёт и создаются условия, когда теплоотвод не успевает компенсировать теплоприход
и развивается тепловая лавина, приводящая к самопроизвольному взрыву.
Таким образом, Н.Н. Семёнов установил, что химический взрыв бывает
двух типов: тепловой и цепной. Это подтвердилось и в ядерных взрывах. Термоядерный
взрыв имеет тепловой, а атомный – цепной характер.
В тридцатые годы в Институте химической физики под руководством
Н.Н. Семёнова подробно изучена кинетика реакций горючих газов, что позволило
количественно предвычислять из кинетических данных температуру самовоспламенения
при определённом давлении или давление самовоспламенения при данной температуре.
Работы по самовоспламенению позволили Н.Н. Семёнову и его школе создать общую
современную теорию распространения пламени, детонации, горения и взрыва газообразных,
жидких и твёрдых веществ.
В начале Великой Отечественной войны институт химической физики
(ИХФ) был эвакуирован в Казань, где в 1941-1943 гг. Н.Н. Семёнов работает
по оборонной тематике. В 1943 г. ИХФ переводится в Москву.
Н.Н. Семёнов, как создатель теорий цепных разветвлённых реакций,
горения и взрывов, чётко понимал значение работ по использованию атомной энергии
в мирных и военных целях. В конце 1945 г. Н.Н. Семёнов обращается в правительство
с предложением об активном привлечении его лично и руководимого им института
к созданию атомного оружия. Н.Н. Семёнов формулирует целый ряд задач, которые
ИХФ должен был решить теоретически и экспериментально своими силами и силами
ряда сотрудников из других организаций. Постановлением Совета министров СССР
от 9 апреля 1946 г. ИХФ был привлечён к созданию ядерного оружия. Институту
было поручено проведение расчётов, связанных с конструированием атомных бомб,
измерение необходимых констант и подготовка полигона и оборудования для оценки
поражающего действия ядерного оружия. Для проведения этих работ в ИХФ был
создан специальный сектор с рядом отделов и лабораторий. Под руководством
Н.Н. Семёнова институт выполнил все задания и внёс весомый вклад в создание
нашего ядерного оружия, которое ликвидировало монополию США и способствовало
длительному сохранению мира на Земле.
В послевоенные годы в ИХФ и во многих лабораториях мира было показано, что
по цепному механизму осуществляются процессы крекинга, полимеризации, галоидирования,
окисления. Н.Н.Семенов всегда стремился увязать научные исследования с запросами
практики. Он и его ученики вложили много сил и энергии в изучение процессов
окисления природного газа, получение ценных кислородсодержащих соединений
при окислении индивидуальных углеводородов и их смесей.
Идеи Н. Н. Семенова о значении химической кинетики для установления количественной
связи между строением реагирующих веществ и их реакционной способностью нашли
яркое воплощение в монографии «О некоторых проблемах химической кинетики и
реакционной способности». Ее первое издание вышло в 1954, второе — в 1958
г, и она была переведена на несколько иностранных языков. В монографии Н.
Н. Семенов обобщил большой материал по реакционной способности радикалов,
уделив специальное внимание конкуренции между цепными, молекулярными и ионными
реакциями.
Середина 50-х гг. - важный период в жизни и творческой деятельности Н. Н.
Семенова. В 1956 г. Н. Н. Семенову совместно с С. Хиншельвудом присуждена
Нобелевская премия за работы по механизму химических реакций. Н.Н. Семенов
первый и пока единственный русский химик, получивший такое высокое признание
мировой общественности. В эти же годы Н.Н. Семенов отчетливо ocoзнает и все
многообразие химии. В конце 50-х— начале 60~х гг. Н.Н.Семенов со свойственными
ему энергией и энтузиазмом инициирует и поддерживает развитие ряда новых научных
направлений в физике, химии и биологии. Он и его школа внесли существенный
вклад в кинетику биологических процессов и проблемы онкологии; кинетику полимеризационных
процессов и создание новых материалов; химию высоких энергий, химию низких
температур и получение энергоемких веществ; ядерную химию и развитие новых
физических методов изучения строения вещества; металлокомплексный и ферментативный
катализ.
Одновременно Н.Н. Семенов и его ученики уделяют много внимания и развитию
цепных реакций. Прямое определение в середине 60-х годов методом электронного
парамагнитного резонанса концентраций атомов и радикалов в реакции горения
водорода явилось подтверждением предсказаний теории, сделанных Н.Н. Семеновым
еще в 1934 г. На 60-е гг. приходится открытие Н. Н. Семеновым с его учениками
в реакциях фторирования энергетических разветвлений цепей, также подтвердившее
раннее предвидение Н.Н. Семёнова о возможном участии в процессе разветвления
возбужденных молекул.
В 1972 г. в ИХФ Н.Н. Семенов возродил лабораторию цепных процессов и сам ее
возглавил. В период 1972-1982 гг. им и его сотрудниками обнаружены и изучены
особенности цепных разветвленных реакций, связанные с участием адсорбированных
носителей цепей. Детализированы реакции взаимодействия цепей, связь между
цепным и тепловым воспламенением.
Многолетняя жизнь Н. Н. Семенова в науке неразрывно связана с его педагогической
деятельностью, с его ролью как учителя и главы крупнейшей отечественной научной
школы. В 1944 г. Н. Н. Семенов организовал на химическом факультете Московского
Университета кафедру химической кинетики, которой он заведовал более 40 лет.
Под руководством Н. Н. Семенова кафедра внесла огромный вклад в подготовку
высококвалифицированных специалистов по химической кинетике и химической физике.
Среди выпускников кафедры несколько академиков и член-корреспондентов АН СССР,
много профессоров и докторов наук. Н.Н. Семенов являлся также одним из основателей
Московского физико-технического и Московского инженерно-физического институтов.
Н. Н. Семенов всегда придавал огромное значение работе с молодежью. Внимательное
и доброжелательное отношение к ученикам в сочетании с огромным талантом, трудолюбием
и величайшей интуицией помогли Н. Н. Семенову внести огромный вклад в науку
двадцатого столетия.
Необходимо отметить и огромную научно-организационную и общественную деятельность
Н. Н. Семенова. Он возглавлял Отделение химических наук АН СССР (1957-1963
гг.), был вице-президентом Академии наук СССР (1963—1971 гг.), а с 1971 г.
и до конца жизни – членом Президиума АН СССР. Н. Н. Семенов был председателем
Правления Всесоюзного общества "Знание", председателем общества "СССР — Швеция",
принимал деятельное участие в Паугошском движении. Н. Н. Семенов неоднократно
избирался депутатом Bepxовного Совета СССР. Он был членом партии и избирался
кандидатом в члены ЦК КПСС.
Работы Н. Н. Семенова, его педагогическая и общественная деятельность получили
признание отечественной и мировой общественности. Н.Н.Семенов был дважды Героем
Социалистического труда, Лауреатом Ленинской и двух Государственных премий,
он был награжден девятью орденами Ленина, другими орденами и медалями, удостоен
высшей награды Академии наук — золотой медали им. М. В. Ломоносова. Н. Н.
Семенов был избран в состав 14 иностранных академий наук, ему была присуждена
почетная степень Nonoriscausa восьми известных университетов
мира.
Жизнь, научные идеи и творчество Н. Н. Семенова оказали огромное влияние на
развитие химии и всего естествознания в XX в. и с удовлетворением нужно отметить,
что с течением времени основные идеи Н. Н. Семенова не устаревают и получают
более интенсивное развитие.
Основные труды
Н.Н. Семёнов. Цепные реакции. Л.: ОНТИ, 1934; 2-е изд. М.: Наука, 1986;
Н.Н. Семёнов. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности.
М.: Изд-во АН СССР, 1958; Н.Н. Семёнов. Наука и общество. Статьи и речи. 2-е
изд. М.: Наука, 1981.
Библиография
Николай Николаевич Семёнов. Материалы к
библиографии учёных СССР. 1-е изд. 1946, 2-е изд. 1966, 3-е изд. 1990;
Воспоминания об академике Николае Николаевиче Семёнове. М.: Наука, 1993.
Г.Б. Сергеев
| 
