Один из основателей спиновой химии — демидовский лауреат академик Юрий МОЛИН — круто изменил жизнь на старте научной карьеры. Выпускник Московского физико-технического института, он два года проработал в Институте химической физики АН СССР, а потом перешел в Институт химической кинетики и горения Сибирского отделения АН СССР и в 1961 году переехал из Москвы в Новосибирск. Под руководством Юрия Николаевича в Сибири сформировался целый ряд перспективных научных направлений, которые успешно развиваются в России и за рубежом. Возглавив Институт химической кинетики и горения СО АН СССР в 1971 году в возрасте 37 лет, Ю.Молин руководил им более двух десятилетий и сегодня продолжает трудиться там же в качестве советника РАН.
— Вы для многих стали учителем в науке. А кто был учителем для вас?
— Академик Владислав Воеводский, создатель новой области химии — химической радиоспектроскопии. Мы, студенты МФТИ, попали в сферу его интересов, проходя практику в Институте химической физики АН СССР. Воеводский, тогда — блестящий молодой ученый, первым осознал важность применения метода электронного парамагнитного резонанса для регистрации свободных радикалов — осколков молекулы, которые образуются в результате разрыва в ней химической связи. После защиты диплома он предложил мне подумать над тем, нельзя ли приспособить под наши задачи имевшийся в соседнем корпусе института ускоритель электронов, с помощью которого можно было получать свободные радикалы. На тот момент в институте уже выпускали серийный ЭПР-спектрометр, и я придумал, как совместить его с ускорителем. Это была интересная и очень непростая техническая задача, и нам удалось ее решить. Тогда была создана первая в мире установка, совмещающая ЭПР-спектрометр с ускорителем электронов, что, в частности, позволило установить природу различий радиационной стойкости твердых органических веществ. Позже вслед за своим учителем я переехал в Сибирь.
В то время я пробовал себя в разных научных направлениях, чтобы расширить кругозор: кандидатскую диссертацию защитил по одной тематике, докторскую — по другой. В ходе работ по инфракрасной лазерной фотохимии была установлена возможность реализации высокоселективных, в том числе по изотопам, химических реакций в газах. Вместе с коллегами мы выполнили детальные исследования спинового обмена свободных радикалов в растворах, результаты которых до сих пор цитируются в литературе. Многое из того, чем я занимался, было навеяно идеями Воеводского, с которым мы работали вместе вплоть до его раннего ухода в 1967 году.
— И теперь логика нашего разговора подводит к спиновой химии, одному из главных дел вашей жизни. Поясните, пожалуйста, что это такое.
— Сам термин «спиновая химия» появился не сразу. В какой-то момент казалось, что в процессах протекания химических реакций в целом все понятно: чтобы ускорить взаимодействие молекул, нужно вещества подогреть, придать молекулам дополнительную энергию. Однако есть важный класс реакций, в которых возникают непредсказуемые явления. Речь идет о взаимодействии свободных радикалов, образующихся в результате разрыва химической связи в молекуле. Было известно, что, когда два свободных радикала встречаются, химическая связь между ними возникает не всегда. Чтобы это произошло, спины электронов должны быть ориентированы противоположно друг другу. В случае, когда они ориентированы параллельно друг другу, радикалы «разбегаются», реакция не происходит. Но оказалось, что на этот процесс можно повлиять магнитным полем, и тогда встреча двух свободных радикалов приведет к образованию молекулы. В каких-то случаях для этого достаточно слабого магнитного поля. Другой способ — во внешнем магнитном поле подействовать радиоизлучением, при этом важно подобрать нужную резонансную частоту. Интересно, что даже слабые поля магнитных ядер в молекуле тоже могут повлиять на скорость реакции. Это тот самый магнитный изотопный эффект, в открытие и исследования которого основной вклад внес академик Анатолий Леонидович Бучаченко.
В России в развитие нового направления включились две команды — московская во главе с А.Бучаченко и наша сибирская, куда вошли будущие академики Ренад Сагдеев и Кев Салихов, а позже подключилось следующее поколение, наши ученики. Как уже говорилось, исследуя магнитные эффекты, наша группа обнаружила влияние слабых магнитных полей и резонансного микроволнового излучения на радикальные реакции. Мы предложили новый метод регистрации ион-радикалов в растворах с использованием оптического детектирования сигнала электронного парамагнитного резонанса. Созданный на этой основе спектрометр ЭПР обладает рекордной чувствительностью, а сам метод оптического детектирования короткоживущих парамагнитных частиц включен в арсенал ведущих лабораторий мира. На примере ион-радикалов впервые было зарегистрировано влияние спиновой когерентности (или квантовых биений) на реакции в растворах. Это позволило нам разработать новый метод регистрации неуловимых частиц в наносекундном диапазоне.
На старте развития спиновой химии российские ученые заняли лидерские позиции в этой области. В Международном комитете по спиновой химии, куда от каждой страны обычно входит один представитель, Россия представлена двумя членами, причем учеными Сибирского отделения РАН. В течение многих лет в этот комитет входили мы с академиком Сагдеевым.
— Расскажите, пожалуйста, о вашей работе в Новосибирском госуниверситете.
— Исключительный вклад в создание факультета естественных наук НГУ внес академик Воеводский, он основал кафедру физической химии, в 1961-1967 годах был деканом факультета. К преподаванию в университете Владислав Владиславович привлек и нас, молодых сотрудников Института химической кинетики и горения, причем сразу для чтения лекций. Вначале я читал курс по физическим методам исследований для химиков, потом — курсы химической кинетики и радиационной химии. Возглавив институт, я стал заведующим кафедрой химической физики физического факультета НГУ. Обучение в университете было организовано по образцу Московского физико-технического института. С младших курсов студенты подключались к исследовательской работе в лабораториях. Сейчас Институт химической кинетики и горения, который носит имя В.В.Воеводского, по существу укомплектован выпускниками НГУ. К сожалению, в кризисные 1990-е годы многие наши коллеги покинули страну. Но Россия по-прежнему сохраняет ведущие позиции в ряде направлений спиновой химии.
Андрей и Елена Понизовкины,
Фото Сергея Новикова.
Нет комментариев