|
Родился
15.04.1896, Саратов
Умер 25.09.1986, Москва
Член-корреспондент
c 31.01.1929 - Отделение физико-математических наук (по разряду
физическому (физика))
Академик c 29.03.1932 - Отделение математических и естественных
наук (химическая физика)
Вице-президент Российской Академии Наук c 04.07.1963
по 28.05.1971
(сайт
Академии Наук)
*
* *
Николай
Николаевич
СЕМЕНОВ
Биография
Институт
химической физики им. Н.Н. Семенова
Самин Д.К., "100 великих ученых"
...
Окончив университет в 1917 году, в год свершения русской революции,
Николай был оставлен для подготовки к профессорскому званию.
До весны 1918 года он работал в Петрограде.
Вот
как писал о том времени в одной из своих автобиографий сам ученый:
"Будучи увлечен научной работой, я мало интересовался политикой
и в событиях разбирался плохо. Весной 1918 года я поехал на
каникулы к родителям в Самару, где меня и застал Чехословацкий
переворот. Под влиянием окружившей меня мелкобуржуазной среды
и известного доверия, которое питала в то время мелкая буржуазия
к меньшевикам и эсерам (как известно, возглавлявшим самарский
Комуч), я вступил добровольно в середине июля в так называемую
народную армию самарской "учредилки".
Я был назначен солдатом в артиллерийскую батарею, где в течение
всего времени моего пребывания в "армии" (длившемся
около месяца) я выполнял обязанности коновода. Из этого месяца
около трех недель я провел на фронте... (полностью)
*
* *
Кафедра
физической и коллоидной химии Южного федерального университета
КРАТКИЙ ОЧЕРК ИСТОРИИ ХИМИИ
Сергей
Иванович ЛЕВЧЕНКОВ
...
Проблема ионизации газов была, по-видимому, первой научной проблемой,
которая заинтересовала Семёнова. Еще будучи студентом университета,
он опубликовал свою первую статью, в которой говорилось о столкновениях
между электронами и молекулами. По возвращении из Томска Семёнов
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. Семёнов 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 Семёнова 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 Семёнов и Владимир Фок, прославившийся своими работами
в области квантовой физики, разработали теорию теплового пробоя
диэлектриков. Это в свою очередь подтолкнуло Семёнова 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. Семёнов 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
Семёнов стал его первым директором. В 1929 г. он был избран
членом-корреспондентом Академии наук СССР, а в 1932 г. стал
академиком.
К
этому времени Семёнов 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 Семёнова 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. Семёнов 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 Семёновым
и Сирилом Н. Хиншелвудом, который проводил свои исследования
в Англии независимо от Семёнова, и по прошествии этого срока
стало очевидно, что Семёнов был прав.
В
1934 г. Семёнов 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 Семёнов 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. Семёнову совместно с Хиншелвудом была присуждена Нобелевская
премия по химии «за исследования в области механизма химических
реакций». В Нобелевской лекции Семёнов 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». (полностью)
*
* *
Неслучайные
случайности
Валентин
Азерников
...
Кто мог подозревать тогда, что первый же робкий шаг новой аспирантки
приведет к удивительному результату, с которого, по существу,
начнется новая область химической кинетики.
Однажды
ученым пришла в голову идея проверить окисление фосфора при
низком давлении. Можно было предположить, что при обычном атмосферном
давлении возбужденные молекулы окислов фосфора не успевают превратить
в свет всю полученную энергию; она, по-видимому, частично теряется
при столкновении с другими атомами и молекулами. А если это
так, то стоит понизить давление в сосуде, где идет реакция,
как количество столкновений уменьшится, а свечение должно будет
увеличиться, что и станет тут же видно.
Вот
такая идея родилась как-то в лаборатории электронных явлений,
хотя никакого отношения к электронным явлениям не имела. Но,
как известно, идеи приходят без разрешения; можно четко обозначить
профиль работы лаборатории, но нельзя обозначить профиль мышления
сотрудников.
Когда
эта незваная идея появилась в лаборатории, ее не приветствовали
радостными криками, но и не стали показывать ей на дверь; ее
заперли до поры до времени в ящик письменного стола вместе с
другими хорошими и плохими мыслями, требовавшими на свою проверку
времени, которого не было. И они лежали там, записанные наспех,
несколькими словами или формулами, в ожидании своего часа, когда
их достанут, стряхнут с них пыль забвения и пустят в дело, чтобы
через месяц или год выбросить скомканными в корзину или переписать
набело — в новую публикацию, а оттуда — в учебник или монографию.
Дождалось
своего часа и предположение о яркой вспышке фосфора при низком
давлении кислорода. Оно было отдано в бережные руки молодой
аспирантки, которая пришла сюда также нежданно; и вот теперь
им предстояло соединиться — двум случайным гостьям занятых людей.
Поэтому и дал эту тему Семенов именно ей, что работа казалась
достаточно простой, чтобы с ней мог справиться даже новичок,
достаточно ясной, чтобы он понял результат опыта, и вместе с
тем достаточно безразличной самому ученому, чтобы ее было не
жалко подарить неопытному сотруднику.
Итак,
Зинаида получила свое место под солнцем науки — кусок лабораторного
стола, на котором она должна была собрать установку для опыта.
Схема ее выглядела довольно просто. Стеклянный сосуд, где находится
кусочек фосфора; из него откачан воздух; к сосуду подходит трубка,
по которой идет кислород; давление кислорода замеряет ртутный
манометр; чтобы пары фосфора или его окислов не попали в манометр
и не испортили его, часть трубки охлаждается жидким воздухом,
он конденсирует пары, возвращая обратно в сосуд сбежавшие вещества.
Вот и все, собственно.
Сам
эксперимент заключался в следующем. Надо было устанавливать
разные значения концентрации паров фосфора — и с этой целью
нагревать сосуд; регистрировать разные значения давления кислорода
— и с этой целью записывать показания манометра; устанавливать
взаимосвязь между давлением кислорода и свечением фосфора —
и с этой целью просто смотреть в оба.
Когда
в первый раз Вальта и Харитон провели опыт при давлении в сотую
долю атмосферы, как ни старались они рассмотреть, так ничего
и не увидели. Совсем ничего. Никакого свечения. ... (полностью)
*
* *
Some
Problems Relating to Chain Reactions and to the Theory of Combustion
(Nobel
Lecture, December 11, 1956)
|
