Биография добавлена: 1 Апреля 2014г.
Семёнов Николай Николаевич - (1896–1986), русский химикофизик. Родился 3 (15) апреля 1896 в Саратове. В 1913 окончил Самарское реальное училище, поступил на физический факультет Петербургского университета. С 1914 начал заниматься научной работой под руководством А.Ф.Иоффе.
В 1917 окончил университет, в 1918–1920 работал ассистентом в Томском университете и Томском технологическом институте, в 1920 по приглашению Государственного физико-технического и рентгенологического института переехал в Петроград. В 1920–1931 – заведующий лабораторией, в 1921–1928 – заместитель директора Ленинградского физико-технического института. В 1931 Семенов возглавил Институт химической физики, организованный на базе его лаборатории, и оставался его директором до конца жизни.
У Ишимбая небольшая, но славная история первооткрывателя башкирской нефти… Я буду счастлив и горд, если вы меня выберете своим депутатом.
Семёнов Николай Николаевич
С 1945 Семенов – заведующий кафедрой химической кинетики в МГУ. Создатель научной школы, среди его учеников – Л.Б.Зельдович, В.Н.Кондратьев, Ю.Б.Харитон, Н.М.Эмануэль и многие другие. Избран членом многих иностранных академий и обществ, почетным доктором ряда зарубежных университетов.
Первые работы Семенова посвящены ионизации атомов и молекул, процессам конденсации и абсорбции, электричеству и электротехнике. В 1921 Семенов (совместно с П.Л.Капицей) предложил схему опыта по воздействию магнитного поля на пучок магнитных частиц (известен как опыт Штерна – Герлаха). С 1926 интересы ученого сосредоточились на кинетике газофазных реакций, процессах горения и взрыва. В 1928 Семенов сформулировал теорию т.н. цепных химических реакций, а в последующие годы – общую теорию разветвленных, вырожденно-разветвленных и неразветвленных цепных реакций.
В ее основе лежало представление о том, что активная частица (атом, радикал, возбужденная молекула) реакционной смеси может вступать в реакцию, продуктами которой являются уже две активные частицы и т.д. по цепочке. За эти работы Семенов был удостоен в 1956 Нобелевской премии по химии (совместно с английским химиком С.Хиншельвудом). В 1963 ученый открыл цепные реакции с энергетическим разветвлением. Идеи Семенова нашли применение в науке о реакциях полимеризации и в промышленном производстве полимеров, при исследовании металлокомплексного катализа, в изучении каталитических процессов в биологических системах.
В 1928 Семенов сформулировал критические условия теплового взрыва, под его руководством были выполнены исследования по приложению теории горения к практическим проблемам взрывных процессов. Эти работы успешно продолжают сейчас ученики Семенова в Институте химической физики РАН в Черноголовке (под Москвой), в Институте химической кинетики и горения и Институте катализа Сибирского отделения РАН.
Умер Семенов в Москве 25 сентября 1986.
Николай Николаевич Семёнов - фото
Николай Николаевич Семёнов - цитаты
Блюсти чистоту науки есть первая заповедь ученого.
…Какой счастливой старости может достигнуть ученый, если не увядает в нем страсть к науке, если сумел он завоевать любовь и уважение своих учеников, если с самых первых его шагов один только факел научной истины освещает ему путь, если ложные светильники личных интересов, честолюбия, высокомерия, зависти не сбивают его с пути служения науке, а через нее – народу.
…Истинный ученый должен быть не просто беспристрастным, но самым пристрастным критиком того, что ему дороже всего, - своей творческой работы, которой он посвятил много дней и ночей труда, радости, вдохновения. Он должен быть как бы врагом самому себе – в этом и трагедия, и величие ученого.
Особенно придирчиво ученый должен относиться к опыту – верховному судье всех научных гипотез и теорий. Он должен всесторонне проверять теорию опытами и тщательно исключать при постановке эксперимента всевозможные источники ошибок, не отбрасывать и не скрывать хотя бы отдельные результаты, не укладывающиеся в его гипотезу. Более того, если ваши результаты начинают проверять другие ученые в различных странах и среди подтверждающихся опытов вдруг появляются противоречащие вашей теории, обязательно надо со всей возможной тщательностью проверить их опыт и либо показать, что ваш оппонент допустил в эксперименте ошибку, либо удостовериться, что он прав, и честно признать, что ваша теория неправильна или частично правильна. Необходимо без всяких уловок признать это прямо и смело, как бы ни было это нестерпимо тяжело.
С занесением на золотую доску.
Его учителем физики в седьмом классе училища (1912-1913 гг.) был выпускник физико-математического факультета Казанского университета Владимир Иванович Кармилов , поддержавший стремление молодого Семёнова посвятить свою жизнь науке и сохранивший теплую дружбу с ним в последующие годы. В июле 1913 года Семёнов поступил на математическое отделение физико-математического факультета Петроградского университета . Отец, бывший офицер, надеялся, что сын изберёт военную карьеру, поэтому поступление Николая в университет вызвало раскол в семье и отчуждение между отцом и сыном, продолжавшиеся несколько лет. Семёнов 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).
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.
Совместно с П. Л. Капицей был одним из основателей
| Семенов Николай Николаевич | |
| Дата рождения: |
15 апреля 1896 |
|---|---|
| Место рождения: | |
| Дата смерти: |
25 сентября 1986 |
| Место смерти: | |
| Научная сфера: |
физика, химия |
| Учёное звание: |
профессор МГУ |
| Альма-матер: |
Петроградский университет |
| Награды и премии |
|
Семенов Николай Николаевич (1896-1986), советский физик и физико-химик, академик АН СССР (с 1932 г.).
Биография
Окончил Петроградский университет (1917). В июле 1918 г. поступил добровольцем в белую народную армию. Через месяц дезертировал и уехал в Томск. В сентябре 1919 г. мобилизован Колчаком в артиллерийский батальон, откуда был переведен в радиобатальон и откомандирован в Томский технологический институт.
«Томск был единственным университетским городом Сибири» - писал позднее в автобиографии Н. Н. Семенов. Приехав в Томск, Николай Николаевич надеялся вновь заняться научной работой. Этим надеждам суждено было сбыться благодаря Б. П. Вейнбергу. Борис Петрович Вейнберг блестящий ученый, физик, профессор Томского технологического института, положивший начало крупнейшей в России школы физики твердого тела, предоставил Н. Н. Семенову возможность работать в лабораториях технологического института. С декабря 1918 г. Н. Н. Семенов начал преподавать на кафедре физики в Томском императорском университете.
В непростое для страны время гражданской войны Н. Н. Семенов, как и многие ученые, получил возможность заниматься научными исследованиями в Томском технологическом институте и преподавать в университете. Проведенные два года жизни великого ученого в Томске оставили свой след в формировании творческой, научной карьеры, были активными и насыщенными событиями.
В мае 1920 г. по приглашению А. Ф. Иоффе переехал в Петроград.
В 1931 г. возглавил Институт химической физики. Наибольшую известность имеют работы Семёнова по теории разветвленных цепных химических реакций , открытие им в 1928 г., характеризуемые экспоненциальным ускорением и последующим воспламенением. Тогда же (конец 1920-х - начало 1930-х) 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 1956 году Семенову совместно с Хиншелвудом была присуждена Нобелевская премия по химии «за исследования в области механизма химических реакций». В нобелевской лекции Семенов 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».
С 1963 по 1971 г. - вице-президент АН СССР.
Жизнь в Томске
С. провел в Томске около двух лет, с сентября 1918 по март 1920 г. В городе, помимо университета, учрежденного Александром II в мае 1878 г., имелись Технологический институт (основан в 1896 г.) и Сибирские высшие женские курсы (открыты в 1910 г.). В сентябре 1918 г. при отступлении Белой армии от Казани в Томск была эвакуирована часть преподавателей, студентов и учебно-вспомогательного персонала Казанского университета. Постановлением Временного сибирского правительства профессора, доценты, ассистенты и профессорские стипендиаты этого университета были прикомандированы к Томскому университету и принимали активное участие в учебном процессе и научных исследованиях. В Томском университете имелся физико-математический факультет, открытый в 1917 г., и С. рассчитывал на научную работу. Однако свободных вакансий на кафедре физики университета в то время не было. Профессор Б.П. Вейнберг, возглавлявший кафедру физики в Томском технологическом институте, предоставил Семенову возможность работать в своей лаборатории. Спустя несколько месяцев открылась вакансия в университете. 15.02.1919 г. по представлению ректора Томского университета профессора А.П. Поспелова Н.Н. Семенов был избран советом физико-математического факультета Томского университета младшим ассистентом и приступил к преподаванию на этом факультете, рассчитывая в то же время сдать магистерский экзамен.
Наряду с преподаванием в университете и работой в физической лаборатории Технологического института, где он "сделал несколько небольших, но зато самостоятельных работ", Николай Николаевич организовал постоянно действующий научный семинар. Это были так называемые "собеседования" по отдельным вопросам физики и сопредельных с нею отраслей знания. Они обычно устраивались по воскресным дням в утренние часы и проводились в физической аудитории технологического института. В "собеседованиях" принимали участие преподаватели и студенты Томского университета, Технологического института, Сибирских высших женских курсов, а также Казанского, а затем и Пермского университетов. Сам С. выступил с несколькими докладами по темам: "О явлениях при столкновениях электронов и молекул" (1 и 15 декабря 1918 г.), "Работы Вуда по проверке законов отражения молекул" (26 января 1919 г.), "Несколько работ по вопросу о механизме испускания света" (23 февраля 1919 г.), "Вывод формулы Ван-дер-Ваальса из понятия о вириале" (30 марта 1919 г.), "К теории металлической проводимости" (31 августа и 7 сентября 1919 г.). Помимо этого, Семенов, как он пишет в своей автобиографии, "по собственной инициативе руководил научной работой и научным образованием кружка наиболее талантливой студенческой молодежи", среди которой были будущие профессора Томского университета В.М. Кудрявцева и М.А. Большанина, доцент Е.Н. Аравийская, академик А.А. Баландин.
В сентябре 1919г. был мобилизован в Белую армию и в качестве "нижнего чина" и направлен в артиллерийский дивизион, с приходом в Томск в декабре 1919 г. частей Красной армии Семенов оказался в составе Томских радиотелеграфных мастерских.
21.01. 1920 г. ректор университета по представлению физико-математического факультета обратился к томскому комиссару народного просвещения с просьбой освободить ассистента кафедры физики Н.Н. Семенова от военной службы "как лицо, необходимое для ведения практических занятий со студентами по курсам экспериментальной и теоретической физики". 31 января того же года приказом начальника Томских радиотелеграфных мастерской и склада радиобазы 5-й Красной армии Семенов был откомандирован в распоряжение Томского университета. По запросу ректора Пермского университета профессора Н.П. Оттокара С. с 24.03.1920 г. был откомандирован в Пермь в связи с его избранием в число преподавателей Пермского университета. С 1922г. С. - заместителель директора Физико-технического рентгеновского института в Петрограде.
Научная деятельность
Основные научные достижения включают количественную теорию химических цепных реакций, теорию теплового взрыва, горения газовых смесей.
В первых работах (1916-1925) получил данные о явлениях, вызываемых прохождением электрического тока через газы, об ионизации паров металлов и солей под действием электронного удара и о механизме пробоя диэлектриков. Разработал основы тепловой теории пробоя диэлектриков, исходные положения которой были использованы им при создании (1940) теории теплового взрыва и горения газовых смесей. На основе этой теории вместе с учениками развил учение о распространении пламени, детонации, горении взрывчатых веществ и порохов. Его работы по ионизации паров металлов и солей легли в основу современных представлений об элементарном строении и динамике химического превращения молекул. Изучая окисления паров фосфора, в сотрудничестве с Ю. Б. Харитоном и З. В. Вальтой открыл (1926-1928) предельные явления, лимитирующие химический процесс,- "критическое давление", "критический размер" реакционного сосуда и установил пределы добавок инертных газов к реакционным смесям, ниже которых р-ция не происходит, а выше которых идет с огромной скоростью. Те же явления обнаружил (1927-1928) в реакциях окисления водорода, оксида углерода (II) и др. веществ. Открыл (1927) новый тип химических процессов - разветвленные цепные реакции, теорию которых впервые сформулировал в 1930- 1934гг., показав их большую распространенность.
Доказал экспериментально и обосновал теоретически все наиболее важные представления теории цепных реакций: о реакционной способности свободных атомов и радикалов, малой энергии активации реакций, сохраняемости свободной валентности при взаимодействии радикалов с молекулами, о лавинообразном наращивании числа свободных валентностей, об обрыве цепи на стенках и в объеме сосудов, о возможности вырожденных разветвлений, о взаимодействии цепей. Установил механизм сложных цепных реакций, изучил свойства свободных атомов и радикалов, осуществляющих их элементарные стадии. На основании выдвинутой теории не только объяснил особенности протекания химических реакций, но и предсказал новые явления, обнаруженные впоследствии экспериментально. Теория разветвленных цепных реакций, пополненная им и А. Е. Шиловым в 1963 положением об энергетическом цепном разветвлении, позволила управлять хим. процессами: ускорять их, замедлять, подавлять вовсе, обрывать на любой желаемой стадии (теломеризация). Осуществил (1950-1960) большой цикл работ в обл. как гомогенного, так и гетерогенного катализа, в результате чего открыл новый тип катализа - ионно-гетерогенный. Совм. с В. В. Воеводским и Ф. Ф. Волькенштейном развил (1955) цепную теорию гетерогенного катализа.
Школой Семенова выдвинуты статистическая теория каталитической активности, теория топохимических процессов и кристаллизации. На основе теоретических представлений, развитых школой Семенова, впервые осуществлены многие процессы - избирательное окисление и галоидирование углеводородов, в частности окисления метана до формальдегида, строго направленная полимеризация, процессы сгорания в потоке, разложения взрывчатых веществ и т. д.
Публикации
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.
Премии и награды
- Дважды Герой Социалистического Труда (1966,1976)
- Государственные премии СССР (1941, 1949),
- Ленинская премия (1976),
- Нобелевская премия (1956).
15 апреля 1896 г. – 25 сентября 1986 г.
Нобелевская премия по химии, 1956 г.
совместно с Сирилом Н. Хиншелвудом
Русский физикохимик Николай Николаевич Семёнов родился в Саратове, в семье Николая и Елены Дмитриевны Семёновых. Окончив в 1913 г. среднюю школу в Самаре, он поступил на физико-математический факультет Санкт-Петербургского (Ленинградского) университета, где, занимаясь у известного русского физика Абрама Иоффе, проявил себя активным студентом.
Окончив университет в 1917 г., в год свершения русской революции, С. работал ассистентом на физическом факультете Томского университета в Сибири. В 1920 г. по приглашению Иоффе С. вернулся в Ленинград, став заместителем директора Петроградского (Ленинградского) физико-технического института и руководителем его лаборатории электронных явлений. В сотрудничестве с Петром Капицей С. предложил способ измерения магнитного момента атома в неоднородном магнитном поле, описав экспериментальный процесс в статье, которая была опубликована в 1922 г. Этот метод был позднее успешно развит Отто Штерном и Вальтером Герлахом.
Проблема ионизации газов была, по-видимому, первой научной проблемой, которая заинтересовала С. Еще будучи студентом университета, он опубликовал свою первую статью, в которой говорилось о столкновениях между электронами и молекулами. По возвращении из Томска С. 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. С. 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 С. 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 С. и Владимир Фок, прославившийся своими работами в области квантовой физики, разработали теорию теплового пробоя диэлектриков. Это в свою очередь подтолкнуло С. 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. С. 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 С. стал его первым директором. В 1929 г. он был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, а в 1932 г. стал академиком.
К этому времени С. 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 С. 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 С., и по прошествии этого срока стало очевидно, что С. был прав.
В 1934 г. С. 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 С. 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. С. совместно с Хиншелвудом была присуждена Нобелевская премия по химии «за исследования в области механизма химических реакций». В Нобелевской лекции С. 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. С. 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 С., хотя теперь они осуществляются с помощью масс-спектрометрии и квантовой механики.
Даже в последние годы жизни С., 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. С. 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. С. умер 25 сентября 1986 г. в возрасте 90 лет.
За работу по созданию теории цепных реакций С. 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.
Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.
© The H.W. Wilson Company, 1987.
© Перевод на русский язык с дополнениями, издательство «Прогресс», 1992.
Семенов Николай Николаевич специалист в области физики и химии. Член-корреспондент АН СССР (1929). Академик АН СССР (1932). Вице-президент АН СССР(1963–1971). Лауреат Нобелевской премии (совместно с С.Н. Хиншелвудом, 1956), двух Государственных премий (1941, 1949), Ленинской премии (1976). Кавалер семи орденов Ленина, ордена Трудового Красного Знамени (1946). Дважды Герой Социалистического Труда(1966, 1976).
Н.Н. Семёнов родился 15 апреля 1896 г. в Саратове. Окончив в 1913 г. среднюю школу в Самаре, он поступил на физико-математический факультет Санкт-Петербургского (Ленинградского) университета. В университете с 1914 г. Н.Н. Семёнов начал заниматься научной работой под руководством создателя отечественной школы физиков акад. А.Ф. Иоффе. Будучи студентом, он написал несколько научных статей по столкновению электронов с молекулами и по теории прохождения электричества через газы.
Окончив университет в 1917 году Семёнов работал ассистентом на физическом факультете Томского университета в Сибири. В 1920 году по приглашению Иоффе Семёнов вернулся в Ленинград, где стал заместителем директора Петроградского (Ленинградского) физико-технического института и руководителем лаборатории электронных явлений.
В 1928 году Николай Николаевич 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 году в Институт химической физики Академии наук СССР, и Семёнов стал его первым директором. В 1929 году он был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, а в 1932 году стал академиком. В 1944 г. Н. Н. Семенов организовал на химическом факультете Московского Университета кафедру химической кинетики, которой он заведовал более 40 лет. Под руководством Н. Н. Семенова кафедра внесла огромный вклад в подготовку высококвалифицированных специалистов по химической кинетике и химической физике.
В 1972 г. в ИХФ Н.Н. Семенов возродил лабораторию цепных процессов и сам ее возглавил. В период 1972-1982 гг. им и его сотрудниками были обнаружены и изучены особенности цепных разветвленных реакций, связанные с участием адсорбированных носителей цепей. Детализированы реакции взаимодействия цепей, связь между цепным и тепловым воспламенением. Н.Н. Семенов являлся также одним из основателей Московского физико-технического и Московского инженерно-физического институтов. Он возглавлял Отделение химических наук АН СССР (1957-1963 гг.), был вице-президентом Академии наук СССР (1963-1971 гг.), а с 1971 г. и до конца жизни – членом Президиума АН СССР. Н. Н. Семенов был председателем Правления Всесоюзного общества "Знание", председателем общества "СССР - Швеция", принимал деятельное участие в Паугошском движении. Н. Н. Семенов неоднократно избирался депутатом Bepxовного Совета СССР. Он был членом партии и избирался кандидатом в члены ЦК КПСС.
Научные работы Семенова посвящены почти исключительно исследованию кинетики реакций и теории цепных реакций и теории цепных реакций. За работу по созданию теории цепных реакций Семёнов в 1941 году 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, Семёнов 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. В 1956 году Семенову Н.Н. совместно с Хиншелвудом была присуждена Нобелевская премия по химии "за исследования в области механизма химических реакций".
Николай Николаевич создал теорию теплового взрыва газовых смесей, на основе которой разработал с сотрудниками учение о распространении пламени, детонации, горении взрывчатых веществ и порохов. Он открыл разветвленные цепные реакции и явление цепного воспламенения (взрыва), создал имеющую особое значение общую количественную теорию цепных реакций, показал их большую распространенность в химии и значение для практики. Также ученый установил детальный химический механизм многих сложных цепных процессов, изучил кинетические свойства свободных атомов и радикалов, при помощи которых осуществляются элементарные стадии цепных процессов. В 1956 г. Семенову совместно с С. Хиншельвудом присуждена Нобелевская премия за работы по механизму химических реакций. Семенов вел огромную научно-организационную и общественную деятельность, был избран в состав 14 иностранных академий наук, ему была присуждена почетная степень Honoris causa восьми известных университетов мира. Лауреат Ленинской премии (1976), Сталинской премии 2−й степени (1941, 1949), награжден Большой золотой медалью имени М.В. Ломоносова АН СССР (1970).
Работы Н. Н. Семенова, его педагогическая и общественная деятельность получили признание отечественной и мировой общественности. Н.Н. Семенов был дважды Героем Социалистического труда, Лауреатом Ленинской и двух Государственных премий, он был награжден девятью орденами Ленина, другими орденами и медалями, удостоен высшей награды Академии наук - золотой медали им. М. В. Ломоносова. Н. Н. Семенов был избран в состав 14 иностранных академий наук, ему была присуждена почетная степень Nonoriscausa восьми известных университетов мира.
Основные труды.
Н.Н. Семёнов. Цепные реакции. Л.: ОНТИ, 1934; 2-е изд. М.: Наука, 1986;
Н.Н. Семёнов. О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности. М.: Изд-во АН СССР, 1958; Н.Н. Семёнов. Наука и общество. Статьи и речи. 2-е изд. М.: Наука, 1981.