Родился в Саратове 3 (15) апреля 1896 года. Отец, Николай Александрович Семёнов, был отставным офицером, позже чиновником, к концу жизни получившим чин статского советника. Мать, Елена Александровна, происходила из аристократической семьи: её отец Александр Дмитриевич Дмитриев был царскосельским служащим[4]. По происхождению русский[5]. Отец, выйдя с военной службы по желанию супруги, получил должность помощника делопроизводителя Саратовского удельного округа, в связи с чем родители в 1895 году переехали из Царского Села в Саратов. Мать была образованной женщиной, окончила Бестужевские курсы и преподавала математику. Николай был их первым ребёнком. На крестины мальчика в Саратов приехали не только родители супруги — Александр Дмитриевич и Вера Николаевна Дмитриевы, но и друг семьи Дмитриевых по Царскому Селу, уроженец Саратова — Николай Николаевич Бер, служивший в министерстве уделов[6].
В 1897 году Николай Александрович Семёнов занял должность управляющего Вольским удельным имением и семья переехала в село Широкий Буерак. Затем мать с детьми (Николаем и Ксенией, родившейся в 1898 году) поселились в Вольске, где Николай поступил в реальное училище. В это время зародился его интерес к химии[6].
В 1910 году отец получил должность ревизора Самарского удельного округа и семья переехала в Самару[7], где Николай в 1913 году окончил Самарское реальное училище. Его имя было увековечено на мраморной доске почёта училища[8]. В шестом классе ему попались в руки две поразившие его книги Сванте Аррениуса и Якоба Вант-Гоффа. Впоследствии тридцативосьмилетний академик Семёнов в предисловии к «Цепным реакциям» — главному труду своей жизни — назовёт авторов этих книг «моими великими заочными учителями, книги которых заставили меня заняться физикой со специальной задачей научиться её применять к химическим проблемам»[9]. В седьмом классе его преподавателем физики стал выпускник физико-математического факультета Казанского университетаВладимир Иванович Кармилов, поддержавший стремление Николая Семёнова посвятить свою жизнь науке и сохранивший тёплую дружбу с ним в последующие годы.
В июле 1913 года поступил на математическое отделение физико-математического факультета Петроградского университета. Для поступления в университет требовались базовые знания древних языков, которых в реальном училище не преподавали. Подготовившись за короткий срок (не без помощи Кармилова) он выдержал экзамен по древнему языку в 1-й Самарской мужской гимназии[6]. Отец надеялся, что сын изберёт военную карьеру, поэтому его поступление в университет вызвало отчуждение между отцом и сыном, продолжавшееся несколько лет. Николай Семёнов уже со второго курса начал заниматься наукой под руководством Абрама 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[10] (аналог аспирантуры).
Весной 1918 года поехал к родителям в Самару на каникулы, где его застал мятеж Чехословацкого корпуса. В июне 1918 года власть в Самаре перешла к эсеровскому Комучу (Комитету членов Учредительного собрания). В июле Семёнов пошёл добровольцем[11] в Народную армию Комуча, служил коноводом в артиллерийской батарее. Прослужив три недели, получил сообщение о тяжёлой болезни отца (который вскоре умер) и добился отпуска домой. В Самаре «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[10].
С сентября 1918 по март 1920 года (с перерывом) работал в Томском университете и Томском технологическом институте — в лаборатории кафедры физики, которую возглавлял профессор Бориса Вейнберг[10]. В сентябре 1919 года был мобилизован в белогвардейскуюколчаковскую армию и попал сначала в Томский артиллерийский дивизион, а через месяц по ходатайству Вейнберга был переведён в радиобатальон и откомандирован в Технологический институт, где продолжил научные исследования. В декабре 1919 года Томск заняла Красная армия и радиобатальон перешёл в её состав.
В конце января 1920 года по ходатайству руководства Томского университета был уволен со службы в Красной армии и продолжил научно-преподавательскую работу[10].
В мае 1920 года вернулся в Петроград по приглашению Абрама Иоффе, занимавшегося созданием Физико-технического рентгенологического института, и возглавил лабораторию электронных явлений. В 1922 году назначен заместителем директора Физико-технического института (ФТИ)[10].
С 1928 года по совместительству был профессором Ленинградского политехнического института, где работал до своего перевода в Москву. С 1928 по 1932 год — заместитель декана физико-механического факультета, инициатор организации в институте специализации по химической физике. С 1927 года — руководитель химико-физического сектора ФТИ, на базе которого в 1931 году основал Институт химической физикиАН СССР — его бессменным директором был до конца жизни.
В 1929 году 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 разветвлённой цепной реакции, отвечающего за многие химические процессы, включая реакцию полимеризации.
С началом Великой Отечественной войны в 1941 году был эвакуирован в Казань, где занимался проблемами горения и взрыва. В 1943 году вместе с Институтом химической физики вернулся из эвакуации в Москву[12].
С 1944 года стал преподавать в МГУ, где его приняли более чем прохладно — эту ситуацию в качестве отрицательного примера привёл Абрам Иоффе в письме четырёх академиковВячеславу Молотову летом 1944 года[13]. В 1944 году Семёнов организовал на химическом факультете Московского университета кафедру химической кинетики, которой он заведовал более 40 лет[14].
В 1947 году вступил в КПСС, являлся кандидатом в члены ЦК КПСС с 1961 по 1966 год, трижды избирался депутатом Верховного Совета СССР. 12 июня 1966 года был избран депутатом седьмого созыва от Стерлитамакского избирательного округа № 512, куда входили избиратели Ишимбая и Ишимбайского района[16].
Был в числе академиков АН СССР, подписавших в 1973 году письмо учёных в газету «Правда» с осуждением «поведения академика Андрея Сахарова». В письме Сахаров обвинялся в том, что он «выступил с рядом заявлений, порочащих государственный строй, внешнюю и внутреннюю политику Советского Союза», а его правозащитную деятельность академики оценивали как «порочащую честь и достоинство советского учёного»[17][18].
Первым вопросом, которым Семёнов начал заниматься ещё с 1916 года, была проблема ионизации газов. К началу 1920-х относится начало работы над механизмами пробоядиэлектриков, 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, проведённые в 1921 году О. Штерном и В. Герлахом, привели к представлению о пространственном квантовании. В 1924 году совместно с Ю. Б. Харитоном обнаружил критическую плотность и температуру конденсации. Позднее были обнаружены критические явления, задающие предел протекания химической реакции, в процессах окисления ряда веществ (1926—1928).
Наибольшую известность имеют работы Семёнова по теории цепных реакций — открытие им в 1928 году разветвлённых цепных реакций, характеризуемых экспоненциальным ускорением и последующим воспламенением. Тогда же (конец 1920-х — начало 1930-х годов) 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 счёт 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).
Семёнов усовершенствовал метод квазистационарных концентраций Боденштейна, который долгое время являлся практически единственной основой для проведения практических кинетических расчётов. Если в постановке Боденштейна приравнивались нулю скорости изменения количеств всех промежуточных частиц, то Семёнов указал, что это правило применимо только для частиц с высокой реакционной способностью (радикалы, ионы). Метод Боденштейна — Семёнова 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 год, совместно с В. В. Воеводским и Ф. Ф. Волькенштейном). Результаты исследований Семёнова, достигнутые в самых разных направлениях, нашли широкое применение на практике.
девять орденов Ленина (10 июня 1945; 29 октября 1949; 19 сентября 1953; 4 января 1954; 8 мая 1956; 14 апреля 1966; 20 июля 1971; 14 апреля 1976; 18 декабря 1981)
Сталинская премия I степени (1941) — за научные работы: «Теория цепных реакций», опубликованную в 1936 году; «Тепловая теория горения и взрывов», опубликованную в 1940 году
Почётный доктор ряда вузов: Оксфордского (1960)[21], Брюссельского (1962), Лондонского (1965), Будапештского технического (1965) университетов, Миланского политехнического института (1964)
«За всю свою жизнь Н. Н. опубликовал всего полсотни оригинальных статей и, как правило, в отечественных журналах. Если воспользоваться системой „объективной оценки“ работы Н. Н. по баллам, внедряемым сейчас в РАН Министерством образования и науки РФ, то Н. Н. оказался бы одним из самых „плохих“ сотрудников за всё время существования Института химфизики».
— Манелис Г. Б. Химфизики. — Черноголовка: Редакционно-издательский отдел ИПХФ РАН, 2011. — С. 29—30.
Книги
Н. Н. Семёнов. Цепные реакции. — М.: Госхимтехиздат, 1934.
Н. Н. Семёнов. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности. — 2-е изд. — М.: Изд-во АН СССР, 1958.
Н. Н. Семёнов. Наука и общество: Статьи и речи. — М.: Наука, 1973.
Семёнов Н. Н. Основные вопросы современной теории гомогенного горения однородных газовых смесей // Известия АН СССР. Отделение технических наук. — 1953. — № 5. — С. 708—729.
Семёнов Н. Н. Самовоспламенение и цепные реакции // Успехи химии. — 1967. — Т. 36. — № 1. — С. 3—33.
Н. Н. Семёнов.Путь в науку (рус.) // Успехи физических наук. — Российская академия наук, 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.
Женился в 1921 году 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 (род. 1925) и дочь Людмила (род. 1928; преподаватель музыки, замужем за академиком В. И. Гольданским[22]). В 1971 году Семёнов развёлся и женился на Лидии Щербаковой, одной из своих ассистенток. Этот брак остался бездетным.
↑«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“». (Н. Н. Семёнов. Автобиография. 1940).
Московский университет в Великой Отечественной войне. — 4-е, переработанное и дополненное. — М.: Издательство Московского университета, 2020. — С. 465, 573. — 632 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-19-011499-7.
Н. Н. Семёнов // В. А. Волков, Е. В. Вонский, Г. И. Кузнецова. Выдающиеся химики мира: Биографический справочник. — М.: Высшая школа, 1991. — С. 400—403.
Николай Николаевич Семёнов. — М.: Наука, 1966.
Садовничий В. А.Николай Николаевич Семёнов (1896—1986) // О людях Московского университета. — 3-е изд., дополненное. — М.: Издательство Московского университета, 2019. — С. 141—146. — 356 с. — 3000 экз. — ISBN 978-5-19-011397-6.
Семёнов Н. Н. // Гражданская защита. Энциклопедия в 4-х томах / В. А. Пучков. — 3-е, переработанное и дополненное. — Москва: МЧС России, ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2015. — Т. 3: П-С. — С. 476—477. — 658 с. — ISBN 978-5-93790-129-7.
Храмов Ю. А. Семёнов Николай Николаевич // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 244. — 400 с. — 200 000 экз.
