Николай Николаевич Семёнов (родился 3 (15 апреля) 1896 в Саратове, умер 25 сентября 1986 в Москве) — советский физико-химик, один из
основоположников химической физики. Академик АН СССР (1932 год; член-корреспондент с 1929 года), 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. В июле 1913 года Семёнов поступил на математическое отделение физико-математического факультета Петроградского университета.
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, Н.Н. 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 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 Н.Н. Семёнов в соавторстве с П.Н. 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.
С 1928 года Н.Н. Семёнов по совместительству был профессором Ленинградского политехнического института. В 1927 году Николай Николаевич 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.
В 1958 году Н.Н. 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".
С 1981 года главный редактор журнала "Химическая физика". Н.Н. 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.
Даже в последние годы жизни Н.Н. Семенов, по словам его коллег, оставался энтузиастом науки, творческой личностью, которую отличала бьющая через край энергия. Он
был высок и худощав, любил охотиться и работать в саду, увлекался архитектурой. Николай Николаевич и Наталия Николаевна Бурцева, на которой он женился в
1924 г., жили в Москве, где она преподавала пение. У супругов родилось двое детей: сын и дочь. Н.Н. Семенов умер 25 сентября 1986 г. в возрасте 90 лет.
Юбилейные мероприятия, посвященные 120-летию со дня рождения академика Н.Н. Семенова
Семенов Н.Н. «Путь в науку» УФН148727–728 (1986). (Из истории физики);
Semenov N N «The road into science» Sov. Phys. Usp. 29385–386 (1986).
(From the history of physics).
Б.М. Кустодиев. Портрет профессоров П. Л. Капицы и Н. Н. Семёнова. (1921) (холст, масло). Портрет находится в частном собрании картин.
В 1921 году Капице было 27 лет, а Семенову — 25. Профессорами они тогда еще не были (профессорское звание, отмененное в 1918 г., в 1921 г. еще не восстановили). Вот как рассказывал сам Кустодиев об истории создания этой картины Ф.И. Шаляпину:
"— Пришли и говорят: "Вы знаменитых людей рисуете. Мы пока не знамениты, но станем такими. Напишите нас". И такие они бровастые, краснощёкие (им и
голод нипочём), такие самоуверенные и весёлые были, что пришлось согласиться. Притащили они рентгеновскую трубку, с которой работали в своём институте, и дело
пошло. Потом и гонорар принесли, знаете какой? Петуха и мешок пшена. Как раз заработали тогда где-то под Питером, починив какому-то хозяйчику мельницу."
Но этим портретом Кустодиев не ограничился. На его картине "Праздник в честь 2-го конгресса Коминтерна на площади Урицкого" среди участников митинга
можно узнать и Капицу, и Семенова.
Подробнее об истории этой картины можно прочитать в журнале Наука и жизнь:
Л. Кокин "Портрет и комментарий к портрету" Наука и жизнь, №3, 1967.
Ю.Лебедев "Мы пока не знамениты…" Наука и жизнь, №10, 2011.
Проблема ионизации газов была, по-видимому, первой научной проблемой, которая заинтересовала Н.Н. Семенова. Еще будучи студентом университета, он
опубликовал свою первую статью, в которой говорилось о столкновениях между электронами и молекулами. По возвращении из Томска Семенов занялся более глубокими
исследованиями процессов диссоциации и рекомбинации, в т.ч. потенциалом ионизации металлов и паров солей. Результаты этих и других исследований собраны в книге
"Химия электрона", которую он написал в 1927 г. в соавторстве с двумя своими студентами. Николай Николаевич 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 г. вместе с известным физиком-теоретиком Яковом Френкелем он разработал всеобъемлющую теорию этих явлений.
Другая сфера интересов Н.Н. Семенова в то время относилась к изучению электрических полей и явлений, связанных с прохождением электрического тока через газы
и твердые вещества. Ученый, в частности, исследовал прохождение электрического тока через газы, а также механизм пробоя твердых диэлектриков (электрически
инертных веществ) под действием электрического тока. На основании этого последнего исследования Николай Семенов и Владимир Фок, прославившийся своими работами в
области квантовой физики, разработали теорию теплового пробоя диэлектриков. Это в свою очередь подтолкнуло Семенова к проведению работы, которая привела к его
первому важному вкладу в науку о горении — созданию теории теплового взрыва и горения газовых смесей. Согласно этой теории, тепло, выделяющееся в процессе
химической реакции, при определенных условиях не успевает отводиться из зоны реакции и вызывает повышение температуры реагирующих веществ, ускоряя реакцию и
приводя к выделению еще большего количества тепла. Если нарастание количества тепла идет достаточно быстро, то реакция может завершиться взрывом.
Вскоре после окончания этой работы в 1928 г. Семенов был назначен профессором Ленинградского физико-технического института, где он помог организовать
физико-механическое отделение, а также ввел обучение физической химии. По его настоянию и с помощью его коллег, заинтересованных в развитии физической химии,
лаборатория физики электрона превратилась в 1931 г. в Институт химической физики Академии наук СССР, и Николай Николаевич стал его первым директором. В
1929 г. он был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, а в 1932 г. стал академиком.
К этому времени Н.Н. Семенов вел глубокие исследования цепных реакций. Они представляют собой серию самоинициируемых стадий в химической реакции, которая,
однажды начавшись, продолжается до тех пор, пока не будет пройдена последняя стадия. Несмотря на то что немецкий химик Макс Боденштейн впервые предположил
возможность таких реакций еще в 1913 г., теории, объясняющей стадии цепной реакции и показывающей ее скорость, не существовало. Ключом же к цепной реакции
служит начальная стадия образования свободного радикала — атома или группы атомов, обладающих свободным (неспаренным) электроном и вследствие этого
чрезвычайно химически активных. Однажды образовавшись, он взаимодействует с молекулой таким образом, что в качестве одного из продуктов реакции образуется новый
свободный радикал. Новообразованный свободный радикал может затем взаимодействовать с другой молекулой, и реакция продолжается до тех пор, пока что-либо не
помешает свободным радикалам образовывать себе подобные, т.е. пока не произойдет обрыв цепи.
Особенно важной цепной реакцией является реакция разветвленной цепи, открытая в 1923 г. физиками Г.А. Крамерсом и И.А. Кристиансеном. В этой
реакции свободные радикалы не только регенерируют активные центры, но и активно множатся, создавая новые цепи и заставляя реакцию идти все быстрее и быстрее.
Фактический ход реакции зависит от ряда внешних ограничителей, например таких, как размеры сосуда, в котором она происходит. Если число свободных радикалов
быстро растет, то реакция может привести к взрыву. В 1926 г. два студента Семенова впервые наблюдали это явление, изучая окисление паров фосфора водяными
парами. Эта реакция шла не так, как ей следовало идти в соответствии с теориями химической кинетики того времени. С. увидел причину этого несоответствия в том,
что они имели дело с результатом разветвленной цепной реакции. Но такое объяснение было отвергнуто Максом Боденштейном, в то время признанным авторитетом по
химической кинетике. Еще два года продолжалось интенсивное изучение этого явления С. и Сирилом Н. Хиншелвудом, который проводил свои исследования в Англии
независимо от Н.Н. Семенова, и по прошествии этого срока стало очевидно, что Семенов был прав.
В 1934 г. Н.Н. Семенов опубликовал монографию "Химическая кинетика и цепные реакции", в которой доказал, что многие химические реакции, включая
реакцию полимеризации, осуществляются с помощью механизма цепной или разветвленной цепной реакции. В последующие десятилетия Н.Н. Семенов и другие ученые,
признавшие его теорию, продолжали работать над прояснением деталей теории цепной реакции, анализируя относительные опытные данные, многие из которых были собраны
его студентами и сотрудниками. Позднее, в 1954 г., была опубликована его книга "О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной
способности", в которой ученый обобщил результаты открытий, сделанных им за годы работы над своей теорией.
В 1956 г. Семенов совместно с Хиншелвудом была присуждена Нобелевская премия по химии "за исследования в области механизма химических реакций". В
Нобелевской лекции Николай Николаевич сделал обзор своих работ над цепными реакциями: "Теория цепной реакции открывает возможность ближе подойти к решению
главной проблемы теоретической химии — связи между реакционной способностью и структурой частиц, вступающих в реакцию... Вряд ли можно в какой бы то ни
было степени обогатить химическую технологию или даже добиться решающего успеха в биологии без этих знаний... Необходимо соединить усилия образованных людей всех
стран и решить эту наиболее важную проблему для того, чтобы раскрыть тайны химических и биологических процессов на благо мирного развития и благоденствия
человечества".
После того как в 1944 г. Н.Н. Семенов был назначен профессором МГУ, он продолжал публиковать свои работы по различным проблемам вплоть до 80-х гг. Его
объемная работа по окислению паров фосфора не потеряла своей актуальности и сегодня, спустя 50 лет со дня ее создания. Во время второй мировой войны Институт
химической физики переехал в Москву. Многие направления проводимых там исследований непосредственно связаны с первоначальными научными интересами Семенова, хотя
теперь они осуществляются с помощью масс-спектрометрии и квантовой механики.
За работу по созданию теории цепных реакций Н.Н. Семенов в 1941 г. был удостоен советской правительственной награды — Сталинской премии. Среди других
его наград — орден Ленина, орден Трудового Красного Знамени, золотая медаль имени Ломоносова Академии наук СССР. Обладатель почетных степеней ряда
европейских университетов, С. был избран почетным членом Лондонского королевского общества. В Академии наук СССР ученый занимал большое число официальных
должностей. Кроме того, он был избран членом академий многих других стран, включая США.
Из книги: Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия (Пер. с англ.) (М.: Прогресс, 1992).
В.Н. Кондратьев, Н.Н. Семенов, Ю.Б. Харитон Электронная химия Под ред. и с предисл. акад. А.Ф. Иоффе.
- М. ; Л : Гос. изд-во, 1927. - VI, [2], 160 с. - (Современные проблемы естествознания / Под общ. ред. А.Д. Архангельского [и др.] ; Кн. 39).
И.В. Курчатов, Д.Н. Наследов, Н.Н. Семенов, Ю.Б. Харитон Электронные явления Учеб. пособие для ун-тов.
- Л. : ОНТИ. Химтеорет, 1935. - 388 с.
Николай Николаевич Семенов Сост. Н.М. Эмануэль. - М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1946. - 25, [2] с., 1 л.
портр. (фронт.). - (Материалы к биобиблиографии ученых СССР. Серия хим. наук ; вып. 3).
Семенов Н.Н. Цепные реакции Л. : Госхимтехиздат, Лен. отд-ние, 1934. - 5, 555 с.
Семенов Н.Н. Электронные явления Под ред. акад. А.Ф. Иоффе. - Л. : Науч. химико-техн. изд-во, 1928. -
320 c.
Семенов Н.Н. Наука и общество : Статьи и речи АН СССР, Науч. совет по комплексной проблеме «Филос.
вопросы соврем. естествознания». – М. : Наука, 1973. – 478, [2] с.
