Институт химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского Сибирского отделения РАН
Институ́т хими́ческой кине́тики и горе́ния и́мени В. В. Воево́дского Сиби́рского отделе́ния РАН (ИХКГ СО РАН), научно-исследовательский институт, выполняющий фундаментальные, поисковые и прикладные научные исследования в области химической физики, физической химии и биологической физики. Расположен в г. Новосибирск. Принадлежит Министерству науки и высшего образования Российской Федерации; полное наименование – Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского Сибирского отделения Российской академии наук».
Историческая справка
Институт химической кинетики и горения Сибирского отделения АН СССР создан на основе решения президиума АН СССР от 21 июня 1957 г. (постановление № 469) в строящемся тогда новосибирском Академгородке. Непосредственным инициатором его создания был академик Н. Н. Семёнов – организатор и директор (1931–1986) Института химической физики АН СССР (ИХФ АН СССР (ныне Федеральный исследовательский центр химической физики имени Н. Н. Семёнова РАН) в Москве. В 1956 г. Семёнову (совместно с С. Н. Хиншелвудом) была вручена Нобелевская премия по химии «за исследования механизма химических реакций», что определило направления исследований института и его название. Первым директором института (1957–1971) стал доктор химических наук А. А. Ковальский, член-корреспондент АН СССР (1958), специалист в области горения порохов и ракетного топлива.
Классический логотип Института химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского Сибирского отделения РАН.Одним из организаторов института был В. В. Воеводский, впоследствии заведующий лабораторией механизмов цепных и радикальных реакций (1959–1967) и заместитель директора по науке (1962–1967). Являясь известным специалистом в области цепных газофазных реакций, стал активным инициатором и участником исследований в новой тогда области – химической радиоспектроскопии, включающей ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Имя академика Воеводского присвоено институту в 2012 г.
В момент создания лаборатории института располагались в Москве, в помещениях ИХФ АН СССР и Центрального аэрогидродинамического института. Основная группа сотрудников приехала в Академгородок в январе 1961 г. В 1989 г. из Института выделился Международный томографический центр (МТЦ), который впоследствии оформился как самостоятельный институт Сибирского отделения РАН.
Директорами института также были: академик Ю. Н. Молин (1971–1993), академик Ю. Д. Цветков (1993–2003), доктор физико-математических наук, профессор С. А. Дзюба (2003–2013), доктор физико-математических наук В. А. Багрянский (2013–2018). С 2018 г. директором является доктор химических наук А. А. Онищук.
Работа в институте оказалась успешной «стартовой площадкой» для научной карьеры целого ряда сотрудников, ставших впоследствии директорами других академических институтов: академиков В. В. Болдырева, Н. З. Ляхова (Институт химии твёрдого тела и механохимии СО РАН), К. М. Салихова (Казанский физико-технический институт имени Е. К. Завойского ФИЦ Казанский научный центр РАН), Р. З. Сагдеева (МТЦ СО РАН).
В настоящее время ИХКГ СО РАН является крупнейшим за Уралом научным учреждением, занимающимся фундаментальными проблемами химической физики.
Структура института
В состав ИХКГ СО РАН входят 15 научных лабораторий, 3 из которых объединены в отдел физики и химии высокоэнергетических систем, и 4 научно-исследовательские группы. Филиалов и представительств институт не имеет.
Здание Института химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского Сибирского отделения РАН.На базе института функционируют 3 кафедры Новосибирского национального исследовательского государственного университета – химической и биологической физики, биомедицинской физики, физической химии. Организовано отделение аспирантуры, где проводится подготовка по направлениям «физика и астрономия» и «химические науки».
Направления научных исследований
Институт работает на стыке наук в области химической физики. Основными направлениями исследований являются развитие и применение методов магнитного резонанса, ЯМР и ЭПР, для решения задач химии и биологии, исследование спин-зависимых химических процессов (спиновая химия), изучение фотохимических процессов под действием лазерного излучения, другие физико-химические и биологические применения лазерного излучения, изучение физико-химии процессов горения и аэрозолеобразования и др. Наряду с экспериментальными исследованиями проводятся и теоретические расчёты – главным образом методами квантовой химии и компьютерного моделирования (метод молекулярной динамики).
Первоначально основные достижения института были связаны с развитием приборной базы на основе собственных разработок. Важнейшая роль принадлежала доктору технических наук А. Г. Семёнову – ведущему тогда в стране специалисту в области разработки электронной аппаратуры для магнитного резонанса. Семёнов создал один из лучших для своего времени спектрометр ЭПР (серийное название – ЭПР-3 или «Сибирь»), выпуск которого в количестве нескольких десятков единиц на долгие годы обеспечил потребности советской науки в приборах такого типа, построил один из первых в мире спектрометров электронного спинового эха (ЭСЭ), создал первую в мире установку для бесскважинной разведки подземной воды на основе ЯМР в магнитном поле Земли («Гидроскоп»). На основе спектрометра ЭСЭ сотрудником института, кандидатом физико-математических наук А. Д. Миловым был разработан метод двойного электрон-электронного резонанса (Double electron electron resonance, DEER), который сейчас применяется во многих лабораториях мира для изучения наноструктуры биомолекул. Методом DEER и другими методами ЭСЭ в лаборатории Цветкова был выполнен ряд пионерских исследований структуры и свойств свободных радикалов и спин-меченых биологических систем. В лаборатории Молина был выполнен цикл работ в области новой в то время дисциплины – спиновой химии. В лаборатории доктора физико-математических наук А. И. Бурштейна был получен ряд принципиально важных результатов в области теоретической химии. Эта лаборатория известна также тем, что из неё вышла целая плеяда теоретиков, успешно проявивших себя в других институтах РАН и за рубежом. В других лабораториях института также были получены значимые результаты в области физико-химии горения и аэрозолеобразования, в фотохимии, в том числе фотохимии природных соединений для решения задач экологии, в биофизике мембран и живых клеток, в квантовой химии, молекулярной динамике и др.
Текущими научными проектами продолжают оставаться развитие и применение методов ЯМР и ЭПР и оптических методов для решения различных задач химической физики, физической химии и биофизики. Важными направлениями исследований являются спиновая химия, изучение фотохимических процессов под действием лазерного излучения, изучение процессов горения и аэрозолеобразования, разработка новых форм доставки лекарственных средств, развитие и применение методов квантовой химии и молекулярной динамики и др.
Активное участие в международной кооперации исследований с зарубежными коллегами является многолетней традицией лабораторий Института. Результатами этих исследований стали многочисленные совместные публикации в научных журналах. Международная кооперация осуществляется на основе неформального сотрудничества, также есть международные гранты.
Институт является соучредителем журнала «Физика горения и взрыва».