Семенов Николай Николаевич

(1896-1986) русский химик

Николай Николаевич Семенов родился в Саратове. Но детство его прошло в другом волжском городе — Самаре, куда вскоре переехали его родители. Окончив в 1913 году гимназию, Николай поступил на физико-математический факультет Санкт-Петербургского политехнического института и вошел в группу студентов, собравшихся вокруг известного русского физика А. Ф. Иоффе.

Под его руководством Семенов блестяще защитил дипломную работу, после чего уехал в Томск и несколько лет проработал ассистентом на физическом факультете Томского университета. В 1920 году по приглашению Иоффе Семенов вернулся в Ленинград. Вскоре по приезде он женился на Наталье Николаевне Бурцевой, у них родилось двое детей — сын и дочь.

Николай Николаевич Семенов становится сотрудником только что организованного Физико-технического института и руководителем лаборатории электронных явлений. В сотрудничестве с Петром Капицей он предложил способ измерения магнитного момента атома в неоднородном магнитном поле, описав экспериментальный процесс в статье, которая была опубликована в 1922 году.

Постепенно от занятий физикой он переходит к проблемам химии. Еще студентом, изучая ионизацию газов, Семенов опубликовал свою первую статью, в которой говорилось о столкновениях между электронами и молекулами. Теперь он продолжил исследования процессов диссоциации и рекомбинации.

Николай Семенов интересовался также молекулярными аспектами явлений адсорбции и конденсации паров на твердой поверхности. Проведенные им исследования вскрыли взаимосвязь между плотностью пара и температурой поверхности конденсации.

В 1925 году вместе с известным физиком-теоретиком Яковом Френкелем, Семенов разработал всеобъемлющую теорию этих явлений. Результаты его работы были собраны в книге «Химия электрона», которую он написал в 1927 году.

Другая сфера интересов Николая Семенова в то время была связана с изучением электрических полей и явлений, связанных с прохождением электрического тока через газы и твердые вещества. Ученый исследовал механизм пробоя твердых диэлектриков под действием электрического тока. В результате вместе с физиком-теоретиком В. А. Фоком, прославившимся работами в области квантовой физики, он разработал теорию теплового пробоя диэлектриков.

Работа с диэлектриками и подвела Николая Семенова к изучению процесса горения. В сущности ученый создал науку о горении — теорию теплового взрыва и горения газовых смесей. Он установил, что если тепло, выделяемое в процессе горения, не успевает отводиться, оно ускоряет реакцию и вызывает еще больший разогрев. Если нарастание количества тепла идет достаточно быстро, то реакция может завершиться взрывом.

Вскоре после окончания этой работы Семенов был назначен профессором Ленинградского физико-технического института. Там он организовал физико-механическое отделение и ввел обучение физической химии.

В 1931 году Николай Николаевич Семенов переезжает в Москву. Его лаборатория была преобразована в Институт химической физики Академии наук СССР, и ученый стал его первым директором. Многие направления проводимых там исследований до сих пор непосредственно связаны с его первоначальными научными интересами. В 1929 году он был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, а в 1932 году — академиком.

К этому времени Семенов вел глубокие исследования цепных реакций. Они представляют собой особый вид химических процессов. Однажды начавшись, цепная реакция продолжается до тех пор, пока не будет пройдена последняя стадия. Возможность существования таких реакций еще в 1913 году предположил немецкий химик Макс Боденштейн.

Николай Семенов же построил теорию, объясняющую стадии цепной реакции и ее скорость. По мнению ученого, началом реакции следует считать образование свободного радикала — атома или группы атомов, обладающих свободным электроном и вследствие этого чрезвычайно химически активных.

Особенно важной цепной реакцией является реакция разветвленной цепи, открытая в 1923 г. физиками Г. А. Крамерсом и И. А. Кристиансеном.

В 1926 году Николай Семенов впервые наблюдал это явление, изучая окисление фосфора водяными парами. Эта реакция шла не так, как ей следовало идти в соответствии с теорией. Он объяснил причину этого несоответствия тем, что между веществами начинается разветвленная цепная реакция. Его заключение вызвало возражения многих химиков, в том числе и самого Макса Боденштейна.

Еще два года продолжалось интенсивное изучение этого явления. Независимо друг от друга им занимались Семенов и английский химик Сирил Хиншелвуд. Оба ученых получили совершенно одинаковые результаты, и только теперь стало очевидно, что Семенов был прав. Его работа по окислению паров фосфора не потеряла своей актуальности и сегодня.

В 1934 году он опубликовал монографию «Химическая кинетика и цепные реакции». Ученый доказал, что многие химические процессы, включая реакцию полимеризации, осуществляются как цепные или разветвленные реакции.

В течение нескольких десятилетий он работал над прояснением деталей теории цепной реакции. Для экспериментов была построена загородная лаборатория в подмосковном поселке Черноголовка.

В 1954 году Николай Николаевич Семенов опубликовал книгу «О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности». В ней были обобщены результаты открытий, сделанных им за годы работы над своей теорией.

Разработки Николая Семенова и его сотрудников дали химикам всех специальностей эффективную исследовательскую методику. Но вскоре выяснилось, что эти открытия приложи-мы не только к химии, но и ко многим другим областям науки, в частности к биологии.

В 1956 году Семенову и Хиншелвуду была присуждена Нобелевская премия по химии «за исследования в области механизма химических реакций».

Ученый был отмечен многими наградами и на родине. В 1941 году за работу по созданию теории цепных реакций он был удостоен Сталинской премии. Среди других его наград — орден Ленина, орден Трудового Красного Знамени, золотая медаль имени Ломоносова. В Академии наук СССР он занимал большое число официальных должностей.

Николай Семенов был удостоен почетных степеней ряда европейских университетов, избран почетным членом Лондонского королевского общества, академий многих других стран.

Одновременно с исследовательской работой он продолжал преподавательскую деятельность. Еще в 1944 году Николай Николаевич Семенов был назначен профессором МГУ, где еженедельно читал лекции студентам.

Даже в последние годы жизни он продолжал заниматься научной деятельностью, был подвижным и энергичным человеком, любил охотиться и работать в саду, увлекался архитектурой.