Семёнов Николай Николаевич

Подробности

Категория: Ученые

Опубликовано: 20.02.2016 12:00

Автор: Биограф

Просмотров: 4043

Семёнов Николай Николаевич
Родился: 3 (15) апреля 1896 года.
Умер: 25 сентября 1986 (90 лет) года.

Биография

Николай Николаевич Семёнов (3 (15 апреля) 1896, Саратов — 25 сентября 1986, Москва) — советский физико-химик, один из основоположников химической физики.

Академик АН СССР (1932 год; член-корреспондент с 1929 года), единственный советский лауреат Нобелевской премии по химии (получил в 1956 году совместно с Сирилом Хиншелвудом).

Николай Семёнов родился 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. 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, 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 (см. эксперимент Штерна — Герлаха).

С 1928 года Семёнов по совместительству был профессором Ленинградского политехнического института. В 1927 году Н. Н. Семёнов 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 Н. Н. Семёнов был 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. 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 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. 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:

« У Ишимбая небольшая, но славная история первооткрывателя башкирской нефти… Я буду счастлив и горд, если вы меня выберете своим депутатом » 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.

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 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) 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, совместно с В. В. Воеводским и Ф. Ф. Волькенштейном). Результаты Семёнова, достигнутые в самых разных направлениях, нашли широкое применение на практике.

Награды

Сталинская премия (1941, 1949)
Почётный член Английского химического общества (1943)
Почётный член Национального института наук Индии (ныне — Индийская национальная академия наук) (1954)
Нобелевская премия по химии (1956)
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)
Дважды Герой Социалистического Труда (1966, 1976)
Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова (1969)
Ленинская премия (1976)
Почетный доктор ряда вузов: Оксфордского (1960), Брюссельского (1962), Лондонского (1965), Будапештского технического (1965) университетов, Миланского политехнического института (1964) и др.

Память

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»..

Статьи

Н.Н. Семёнов. Потенциалы ионизации и потенциалы свечения газов и паров.
УФН. — 1923. — Вып. 4. — С. 449—478.
Н.Н. Семёнов. Химия и электронные явления.
УФН. — 1924. — Вып. 6. — С. 357—381.
Н.Н. Семёнов. О молекулярном пучке.
УФН. — 1925. — Вып. 1. — С. 57—79.
Н.Н. Семёнов. Цепные реакции.
УФН. — 1930. — Т. X, вып. 2. — С. 191—223.
Н.Н. Семёнов. Простейшие химические реакции.
УФН. — 1930. — Т. X, вып. 5. — С. 347—365.
Н.Н. Семёнов. Газовые взрывы и теория цепных реакций.
УФН. — 1931. — Т. I, вып. 2. — С. 250—275.
Н.Н. Семёнов. Тепловая теория горения и взрывов.
УФН. — 1940. — Т. XXIII, вып. 3. — С. 251—292.
Н.Н. Семёнов. Тепловая теория горения и взрывов (окончание).
УФН. — 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.
УФН. — 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).
УФН. — 1993. — Т. 163, № 4. — С. 65—75. — Впервые опубликовано в УФН в сентябре 1931 г. (УФН 1931, т. 11, вып. 2, с. 250—275)

Семья

Отец, Николай Александрович Семёнов, был отставным офицером, позже чиновником, к концу жизни получившим чин статского советника и личное дворянство. Мать, Елена Александровна, урождённая Дмитриева, происходила из аристократической семьи. По происхождению русский.

В 1921 году Семёнов женился на Марии Исидоровне Борейша-Ливеровской (1879—1923), филологе-романисте и переводчице Данте, профессоре Петроградского университета; она была значительно старше Семёнова, у неё было четверо взрослых детей от первого брака. В 1923 году М. И. Ливеровская умерла от рака. В 1924 году Семёнов женился на её племяннице Наталье Николаевне Бурцевой, учительнице музыки. В этом браке родилось двое детей: сын Юрий (р. в 1925) и дочь Людмила (р. в 1928). В 1971 году Семёнов развёлся и женился на Лидии Щербаковой, одной из своих ассистенток. Этот брак остался бездетным.