«‎Академик Н.Н. Семенов — выдающийся ученый, лауреат Нобелевской премии по химии»

Николай Николаевич Семёнов (3 [15] апреля 1896, Саратов — 25 сентября 1986 года, Москва) — 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.

Биография

Родился 3 (15) апреля 1896 года 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 тёплую дружбу с ним в последующие годы. В июле 1913 года Семёнов поступил на математическое отделение физико-математического факультета Петроградского университета. Для поступления в университет требовались базовые знания древних языков, которых в реальном училище не преподавали. Семёнов два летних месяца усердно занимался латынью с местным дьячком, и смог выдержать экзамен. 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. 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 Семёнов 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 разветвлённой 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. Его более чем прохладно приняли в престижном вузе, эта ситуация в качестве отрицательного примера была приведена А. Ф. Иоффе в письме четырёх академиков В. М. Молотову летом 1944 года. В 1944 году учёный 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. Их встреча с кандидатом в депутаты Верховного Совета СССР состоялась в начале лета во Дворце культуры им. С. М. Кирова. После представления кандидата, рассказа о проблемах города и района, поручений ишимбайцев, Семёнов выступил с ответной речью:

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 сменён на этом посту В. А. Кириллиным. С 1981 года главный редактор журнала «Химическая физика». Семёнов принимал активное участие в движении учёных против угрозы ядерной войны (Пагуошское движение).

Был одним из академиков АН СССР, подписавших в 1973 году письмо учёных в газету «Правда» с осуждением «поведения академика А. Д. Сахарова». В письме Сахаров обвинялся в том, что он «выступил с рядом заявлений, порочащих государственный строй, внешнюю и внутреннюю политику Советского Союза», а его правозащитную деятельность академики оценивали как «порочащую честь и достоинство советского учёного».

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 умер 25 сентября 1986 года.

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, проведённые 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 разветвлённых 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 счёт 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 расчётов. 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 — Семёнова 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.

Награды и премии

• дважды Герой Социалистического Труда (14.04.1966; 14.04.1976)
• 9 орденов Ленина (10.06.1945; 29.10.1949; 19.09.1953; 04.01.1954; 08.05.1956; 14.04.1966; 20.07.1971; 14.04.1976; 18.12.1981)
• орден Октябрьской Революции (14.04.1986)
• орден Трудового Красного Знамени (10.06.1946)
• Ленинская премия (1976)
• Сталинская премия (1941, 1949)
• Нобелевская премия по химии (1956)
• Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова (1969)
• Почётный член Английского химического общества (1943)
• Почётный член Национального института наук Индии (ныне — Индийская национальная академия наук) (1954)
• Иностранный член Лондонского Королевского общества (1958)
• Член Германской академии естествоиспытателей «Леопольдина» (1959)
• Почётный член Венгерской академии наук (1961)
• Почётный член Нью-Йоркской академии наук (1962)
• Иностранный член Национальной академии наук США (1963)
• Почётный член Румынской академии наук (1965)
• Почётный доктор ряда вузов: Оксфордского (1960), Брюссельского (1962), Лондонского (1965), Будапештского технического (1965) университетов, Миланского политехнического института (1964) и др.

• 

  Марка России,
  1996 год

• 

  Марка России,
  2000 год

• 

  Марка России,
  2021 год

• В 1990 году ИХФ РАН получил имя Н. Н. Семёнова
• 27 июля 1996 года одной из улиц в Юго-Западном административном округе города Москвы на территории района Южное Бутово было присвоено название Улица Академика Семёнова
• В Саратове именем Семёнова названа одна из улиц
• В Тюмени именем Семёнова названа одна из улиц
• При Президиуме РАН работает Комиссия по разработке научного наследия академика Н. Н. Семёнова
• Лайнер Airbus A321 (VQ-BOI) авиакомпании «Аэрофлот» «Н. Семёнов»
• 5 апреля 2019 года в Москве на территории Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» был установлен памятник работы скульптора Александра Миронова.

Публикации

Книги

• Н. Н. Семёнов. Цепные реакции. — М.: Госхимтехиздат, 1934.
• Н. Н. Семёнов. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности. — 2-е изд. — М.: Изд-во АН СССР, 1958.
• Н. Н. Семёнов. Наука и общество: Статьи и речи. — М.: Наука, 1973.

Статьи

• Н. Н. Семёнов. Потенциалы ионизации и потенциалы свечения газов и паров // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 1923. — Вып. 4. — С. 449—478.
• Н. Н. Семёнов. Химия и электронные явления // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 1924. — Вып. 6. — С. 357—381.
• Н. Н. Семёнов. О молекулярном пучке // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 1925. — Вып. 1. — С. 57—79.
• Н. Н. Семёнов. Цепные реакции // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 1930. — Т. X, вып. 2. — С. 191—223.
• Н. Н. Семёнов. Простейшие химические реакции // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 1930. — Т. X, вып. 5. — С. 347—365.
• Н. Н. Семёнов. Газовые взрывы и теория цепных реакций // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 1931. — Т. I, вып. 2. — С. 250—275.
• Н. Н. Семёнов. Тепловая теория горения и взрывов // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 1940. — Т. XXIII, вып. 3. — С. 251—292.
• Н. Н. Семёнов. Тепловая теория горения и взрывов (окончание) // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 1940. — Т. XXIV, вып. 4, № 8. — С. 433—486.
• Семенов Н. Н. Основные вопросы современной теории гомогенного горения однородных газовых смесей // Известия АН СССР. Отделение технических наук. — 1953. — № 5. — С. 708—729.
• Семенов Н. Н. Самовоспламенение и цепные реакции // Успехи химии. — 1967. — Т. 36. — № 1. — С. 3-33.
• Н. Н. Семёнов. Путь в науку // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 1986. — Т. 148, вып. 4. — С. 727—728. — Выступление Н. Н. Семёнова на первом выпуске студентов физико-механического факультета Ленинградского политехнического института им. М. И. Калинина в 1924 г.
• Н. Н. Семёнов. Газовые взрывы и теория цепных реакций (переиздание статьи 1931 года) // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 1993. — Т. 163, № 4. — С. 65—75. — Впервые опубликовано в УФН в сентябре 1931 г. (УФН 1931, т. 11, вып. 2, с. 250—275)