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BIOGRAPHIES DE GRANDS SCIENTIFIQUES
Semionov Nikolaï Nikolaïevitch Biographie d'un scientifique
Annuaire / Biographies de grands scientifiques
Nikolai Nikolaevich Semenov est né le 3 (15) avril 1896 à Saratov, dans la famille de Nikolai Alexandrovich et Elena Dmitrievna Semenov. Après avoir obtenu son diplôme d'une véritable école à Samara en 1913, il entre à la Faculté de physique et de mathématiques de l'Université de Saint-Pétersbourg, où, étudiant avec le célèbre physicien russe Abram Ioffe, il se révèle être un étudiant actif. Après avoir obtenu son diplôme universitaire en 1917, l'année de la révolution russe, Nikolai a été laissé pour se préparer à un poste de professeur. Jusqu'au printemps 1918, il travailla à Petrograd. Voici comment le scientifique lui-même a écrit à propos de cette époque dans l'une de ses autobiographies : "Etant emporté par les travaux scientifiques, je m'intéressais peu à la politique et comprenais mal les événements. Au printemps 1918, je partais en vacances chez mes parents à Samara, où le coup d'État tchécoslovaque m'a trouvé de la petite bourgeoisie aux mencheviks. et socialistes-révolutionnaires (comme vous le savez, qui dirigeaient le Samara Komuch), j'ai volontairement rejoint à la mi-juillet la soi-disant armée populaire de l'Assemblée constituante de Samara. J'ai été nommé soldat dans une batterie d'artillerie, où pendant tout le temps de mon séjour dans «l'armée» (qui a duré environ un mois), j'ai exercé les fonctions d'éleveur de chevaux. De ce mois-ci, j'ai passé environ trois semaines au front... Profitant de la nouvelle de l'état grave de mon père (il est décédé bientôt), à la mi-août, j'ai réussi à prendre des vacances à Samara, je me suis arrangé pour être transféré à la batterie Ufa nouvellement formée et, sans m'arrêter à Ufa, j'ai conduit ( en septembre) directement à Tomsk, ainsi déserté de l'armée blanche. Tomsk était alors la seule ville universitaire de Sibérie, et j'y suis allé, espérant me consacrer à nouveau aux travaux scientifiques. En effet, le professeur Weinberg (maintenant en poste à Leningrad) m'a immédiatement donné l'opportunité de travailler scientifiquement dans les laboratoires de l'Institut technologique, et à partir de décembre, j'ai également commencé à enseigner à l'université au département de physique (professeur Pospelov). Pendant mon séjour à Tomsk, j'ai fait plusieurs petits travaux scientifiques, mais complètement indépendants. J'ai organisé un séminaire scientifique permanent à l'Institut technologique et, enfin, également de ma propre initiative, j'ai dirigé les travaux scientifiques et la formation scientifique du cercle des jeunes étudiants les plus talentueux. En septembre 1919, j'ai été mobilisé par Koltchak et j'ai fini comme « grade inférieur » dans le bataillon d'artillerie de Tomsk, d'où, grâce aux efforts du professeur Weinberg et des miens, j'ai été transféré (en octobre 1919) au combat radio et immédiatement détaché de là à l'Institut Technologique, où j'ai poursuivi mon travail scientifique. Après l'arrivée de l'Armée rouge à Tomsk (en décembre), à la demande de l'université, je fus finalement expulsé du bataillon radio (déjà transféré aux troupes rouges) sur ordre du commandant de Tomsk. Après cela, j'ai poursuivi mon travail scientifique et d'enseignement jusqu'en mai 1920, date à laquelle, à l'invitation de l'Institut national de physique, de technologie et de radiologie, j'ai déménagé pour travailler à Petrograd. Semenov est nommé directeur adjoint de l'Institut de physique et de technologie de Petrograd et chef du Laboratoire des phénomènes électroniques. En 1921, Semyonov épousa Maria Isidorovna Boreisha-Liverovskaya, une femme brillante et talentueuse. Elle était une spécialiste bien connue dans le domaine de la philologie romane, a travaillé à l'Université de Petrograd dans le département de V. M. Zhirmunsky, a traduit Dante. Maria Isidorovna était beaucoup plus âgée que Nikolai Nikolaevich et avait quatre enfants. Dès le début, ce mariage difficile a été éclipsé par une grave maladie qui s'est abattue sur sa femme. Elle mourut en août 1923, après avoir vécu moins de deux ans avec Nikolaï Nikolaïevitch. Son drame spirituel le plus difficile a été adouci et guéri par la nièce de Maria Isidorovna, Natalia Nikolaevna Burtseva. Elle est devenue l'épouse de Semenov et la mère de leurs deux enfants - Yuri et Lyudmila. À cette époque difficile, en collaboration avec Peter Kapitsa, Semenov a proposé une méthode pour mesurer le moment magnétique d'un atome dans un champ magnétique non uniforme, décrivant le processus expérimental dans un article publié en 1922. Cette méthode a ensuite été développée avec succès par Otto Stern et Walter Gerlach. Semenov revient ensuite au problème de l'ionisation des gaz, apparemment le premier problème scientifique qui l'intéresse. Alors qu'il était encore étudiant à l'université, il a publié son premier article, qui traitait des collisions entre les électrons et les molécules. À son retour de Tomsk, Semenov s'est engagé dans des études plus approfondies des processus de dissociation et de recombinaison, y compris le potentiel d'ionisation des métaux et des vapeurs de sel. Les résultats de ces études et d'autres sont rassemblés dans le livre "Chimie de l'électron", qu'il a écrit en 1927 en collaboration avec deux de ses étudiants. Semenov s'est également intéressé aux aspects moléculaires des phénomènes d'adsorption et de condensation des vapeurs sur une surface solide. Ses études ont révélé la relation entre la densité de vapeur et la température de la surface de condensation. En 1925, avec le célèbre physicien théoricien Yakov Frenkel, il a développé une théorie complète de ces phénomènes. Un autre domaine d'intérêt pour Semenov à cette époque était l'étude des champs électriques et des phénomènes associés au passage du courant électrique à travers les gaz et les solides. Le scientifique a notamment étudié le passage du courant électrique à travers les gaz, ainsi que le mécanisme de claquage des diélectriques solides (substances électriquement inertes) sous l'influence d'un courant électrique. Sur la base de ces dernières recherches, Semenov et Vladimir Fok, célèbre pour ses travaux dans le domaine de la physique quantique, ont développé la théorie du claquage thermique des diélectriques. Ceci, à son tour, a incité Semenov à effectuer des travaux qui ont conduit à sa première contribution importante à la science de la combustion - la création d'une théorie de l'explosion thermique et de la combustion des mélanges gazeux. Selon cette théorie, la chaleur dégagée lors d'une réaction chimique, dans certaines conditions, n'a pas le temps d'être évacuée de la zone réactionnelle et provoque une augmentation de la température des réactifs, accélérant la réaction et conduisant à la libération d'encore plus Chauffer. Si l'augmentation de la quantité de chaleur est assez rapide, la réaction peut se terminer par une explosion. Peu de temps après avoir terminé ce travail en 1928, Semyonov a été nommé professeur à l'Institut de physique et de technologie de Leningrad, où il a aidé à organiser le département de physique et de mécanique et a également introduit l'enseignement de la chimie physique. Sur son insistance et avec l'aide de ses collègues intéressés par le développement de la chimie physique, le laboratoire de physique des électrons devient en 1931 l'Institut de physique chimique de l'Académie des sciences de l'URSS, et Semenov en devient le premier directeur. "En 1931, un nouvel institut a été créé sous ma direction, et j'ai pu le doter entièrement de mes étudiants. En 1920, j'avais déjà une équipe de 1931 bons scientifiques actifs formés par moi ! Le personnel s'est développé si rapidement dans tous les laboratoires de l'Institut Physico-Technique, et dans de nombreux autres instituts organisés dans le pays au tournant des années vingt. On ne devrait pas penser que nos superviseurs scientifiques de 25 ans de ces années étaient une sorte de personnes inférieures en science. Non, au cours de ces années, la croissance des connaissances et de l'expérience chez les jeunes talents était incroyable. À cet âge, tous possédaient déjà plusieurs ouvrages imprimés, parfois d'une importance pionnière significative à l'échelle de l'ensemble du monde scientifique. Ces travaux ont été largement mentionnés dans leurs écrits par des scientifiques étrangers. Dans notre laboratoire, des travaux fondamentaux ont été préparés sur la théorie des réactions chimiques en chaîne ramifiées, la théorie de l'explosion thermique, la théorie thermique de la rupture des diélectriques, la théorie des faisceaux moléculaires, sur la première application de la spectroscopie de masse en chimie, et bien d'autres ." En 1929, Semenov est élu membre correspondant de l'Académie des sciences de l'URSS et, en 1932, il devient académicien. À cette époque, Semenov menait des études approfondies sur les réactions en chaîne. Il s'agit d'une série d'étapes auto-initiées dans une réaction chimique qui, une fois lancée, se poursuit jusqu'à ce que la dernière étape soit terminée. Bien que le chimiste allemand Max Bodenstein ait suggéré pour la première fois la possibilité de telles réactions en 1913, il n'existait aucune théorie expliquant les étapes d'une réaction en chaîne et montrant sa vitesse. La clé d'une réaction en chaîne est l'étape initiale de la formation d'un radical libre - un atome ou un groupe d'atomes qui a un électron libre (non apparié) et, par conséquent, est extrêmement actif chimiquement. Une fois formé, il interagit avec la molécule de telle manière qu'un nouveau radical libre est formé comme l'un des produits de réaction. Le radical libre nouvellement formé peut alors interagir avec une autre molécule, et la réaction se poursuit jusqu'à ce que quelque chose empêche les radicaux libres de former leur propre espèce, c'est-à-dire jusqu'à ce que la terminaison de chaîne se produise. Une réaction en chaîne particulièrement importante est la réaction en chaîne ramifiée, découverte en 1923 par les physiciens G. A. Kramers et J. A. Christiansen. Dans cette réaction, les radicaux libres non seulement régénèrent les centres actifs, mais se multiplient également activement, créant de nouvelles chaînes et forçant la réaction à aller de plus en plus vite. Le déroulement réel de la réaction dépend d'un certain nombre de contraintes externes, telles que la taille de la cuve dans laquelle elle a lieu. Si le nombre de radicaux libres augmente rapidement, la réaction peut conduire à une explosion. En 1926, deux étudiants de Semenov ont observé ce phénomène pour la première fois en étudiant l'oxydation de la vapeur de phosphore par la vapeur d'eau. Cette réaction ne s'est pas déroulée comme elle le devrait selon les théories de la cinétique chimique de l'époque. Semenov a vu la raison de cette divergence dans le fait qu'ils avaient affaire au résultat d'une réaction en chaîne ramifiée. Mais une telle explication a été rejetée par Max Bodenstein, alors l'autorité reconnue en matière de cinétique chimique. Pendant deux années supplémentaires, l'étude intense de ce phénomène par Semenov et Cyril N. Hinshelwood, qui ont mené leurs recherches en Angleterre indépendamment de Semenov, s'est poursuivie, et après cette période, il est devenu évident que notre scientifique avait raison. En 1934, Semenov publie la monographie "Chemical Kinetics and Chain Reactions", dans laquelle il prouve que de nombreuses réactions chimiques, y compris la réaction de polymérisation, sont réalisées en utilisant le mécanisme de réaction en chaîne ou en chaîne ramifiée. Au cours des décennies suivantes, Semenov et d'autres scientifiques qui ont accepté sa théorie ont continué à travailler sur la clarification des détails de la théorie de la réaction en chaîne en analysant des données expérimentales relatives, dont beaucoup ont été recueillies par ses étudiants et collaborateurs. Plus tard, en 1954, son livre "Sur certains problèmes de cinétique chimique et de réactivité" a été publié, dans lequel le scientifique a résumé les résultats des découvertes qu'il a faites au cours des années de travail sur sa théorie. Le service avec Koltchak à la lumière des répressions staliniennes ultérieures, apparemment, a souvent tenu Nikolai Nikolaevich en haleine. Il ne savait pas qu'en 1937 une affaire « universitaire » concernant une prétendue « organisation fasciste-terroriste » avait été montée de toutes pièces à Leningrad. Cette organisation, ainsi que des physiciens bien connus (V. A. Fok, L. D. Landau et autres), était censée inclure le "conspirateur" N. N. Semenov, mais, heureusement, aucune arrestation n'a suivi. Pendant la guerre, Semyonov, comme de nombreux scientifiques soviétiques célèbres, a été évacué vers Kazan. Ici, il travaille sur des problèmes liés aux questions de combustion et d'explosion. En 1943, le scientifique a déménagé à Moscou, où, selon un décret gouvernemental, l'Institut de physique chimique a été transféré. L'Institut Semenov a pris une part active au projet nucléaire soviétique naissant. À la fin des années quarante, Nikolai Nikolayevich a été soumis à une persécution dégoûtante lorsqu'un groupe de scélérats de la science l'a accusé de manque de patriotisme, de "se plaindre aux étrangers", voire de plagiat! Semenov a été "sauvée" du sort de Kapitsa par son implication dans les travaux sur l'uranium - le "bouclier d'uranium" a vraiment fonctionné. En 1956, Semenov, avec Hinshelwood, a reçu le prix Nobel de chimie "pour la recherche dans le domaine du mécanisme des réactions chimiques". Lors de la conférence Nobel, Semenov a passé en revue ses travaux sur les réactions en chaîne: «La théorie d'une réaction en chaîne ouvre la possibilité de se rapprocher de la résolution du principal problème de la chimie théorique - la relation entre la réactivité et la structure des particules qui entrent dans le réaction ... Il n'est guère possible d'enrichir la technologie chimique ou même d'obtenir un succès décisif en biologie sans cette connaissance ... Il est nécessaire d'unir les efforts des personnes instruites de tous les pays et de résoudre ce problème le plus important afin de découvrir les secrets des processus chimiques et biologiques au profit du développement pacifique et du bien-être de l'humanité. Après que Semenov ait été nommé professeur à l'Université d'État de Moscou en 1944, il a continué à publier ses travaux sur divers problèmes jusque dans les années XNUMX. Son volumineux travail sur l'oxydation des vapeurs de phosphore n'a pas perdu de sa pertinence aujourd'hui, bien des années après sa création. Pendant la Seconde Guerre mondiale, l'Institut de physique chimique a déménagé à Moscou. De nombreux domaines de recherche qui y sont menés sont directement liés aux intérêts scientifiques originaux de Semenov, bien qu'ils aient désormais été menés à l'aide de la spectrométrie de masse et de la mécanique quantique. Même dans les dernières années de sa vie, Semyonov, selon ses collègues, est resté un passionné de science, une personne créative qui se distinguait par une énergie débordante. Il était grand et mince, aimait chasser et travailler dans le jardin, aimait l'architecture. L'un des petits-fils d'A. Yu. Semenov, docteur en sciences biologiques, se souvient : "Le grand-père Kolya travaillait souvent le week-end, donc toute la famille ne se réunissait que pour le déjeuner ou le soir autour d'une grande table tournante. Grand-père aimait la compagnie et un joyeux festin. De nombreux amis, parents et étudiants se réunissaient souvent pour les week-ends ou les vacances - employés de l'Institut de physique chimique créé par lui. N'ayant pas une bonne oreille, grand-père aimait pourtant chanter. Je me souviens comment il chante la chanson "Oh, Samara-town ..." Grand-père riait souvent - doucement, mais très contagieux. Encore plus souvent, il louchait et souriait à travers sa moustache. Semyonov est décédé le 25 septembre 1986 à l'âge de quatre-vingt-dix ans. Auteur : Samin D.K.
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