В этом году, объявленном ЮНЕСКО Международным годом химии, Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук отмечает 40 лет со дня своего образования. Торжества в коллективе проведут в канун Нового года, 30 декабря хотя образовано научное учреждение было летом 1971 года. Экскурс в историю НИИ совершил корреспондент ДВ-РОСС Сергей Семёнов.

КАК ВСЁ НАЧИНАЛОСЬ

История академической науки на Дальнем Востоке России свои истоки берёт ещё в петровских временах. Исследованиями тихоокеанских окраин, в частности занимались Фёдор Петрович Литке, президент (1864) Петербургской академии наук и один из организаторов Русского географического общества – ему принадлежит идея первого записывающего «приливомера», который был построен и установлен в 1841 на берегах Тихого и Северного Ледовитого океанов. А именем ещё одного президента Академии наук – Владимира Леонидовича Комарова – назван целый период изучения Дальнего Востока, его идея создания на берегах Тихого океана академического научного центра была воплощена в жизнь образованием Дальневосточного филиала Академии в начале 1930-х годов, в состав которого входил и Химический институт. Химический институт поначалу занимался изучением химического состава диких и культурных растений Дальнего Востока, выявляя их полезные и опасные свойства. Руководил им профессор Юлий Владимирович Бранке, затем профессор Валентин Александрович Киреев. Последний пригласил в институт молодого ещё химика Всеволода Тихоновича Быкова для расширения круга исследований. Тогда занялись изучением нормальных и полярных жидкостей и смогли в итоге разработать технологии, нашедшие применение в промышленности, в том числе и местной, на Хабаровском нефтеперегонном заводе, перерабатывавшем нефть Сахалина. То было время, когда стали создаваться научные школы в области геологии, биологии, химии, появились талантливые молодые исследователи, которые в будущем стали гордостью академической науки. Не внеси время свои поправки, кто знает, может сегодня коллектив института отмечал бы более значимую дату.

Институт химии во Владивостоке был образован постановлением Президиума Академии наук СССР № 516 от 10 июля 1971 года во исполнение решения Государственного комитета по науке и технике при Совете Министров СССР № 10 от 12 февраля 1971 года. Его прародителем стал Отдел химии тогда Дальневосточного филиала Сибирского отделения (ДВФ СО) АН СССР. Возглавил новый институт выдающийся отечественный учёный, признанный специалист в области физико-химии неорганических материалов, талантливый организатор науки член-корреспондент АН СССР Юрий Владимирович Гагаринский (1915 – 1976).

ПЕРВЫЙ ДИРЕКТОР

Юрий Владимирович и сегодня встречает всех при входе в институт, не строго, но отечески – его ученики, сподвижники и коллеги к юбилею Ю.В. Гагаринского установили в вестибюле здания мемориальную доску памяти своего первого директора. В институте его многие помнят лично.

Гагаринский учился на химический факультет МГУ, который он закончил с отличием, овладев помимо химии ещё и английским языком. После учёбы ему (из-за того, что сам же записал в анкетные данные про старшего брата Николая, воевавшего в годы Гражданской войны в Белой армии) вместо аспирантуры пришлось поехать учительствовать в сельскую школу деревни Редкино Калининской области, преподавать математику и физику. Отработав обязательный для молодого специалиста срок, он устраивается на комбинат химического волокна в подмосковном Клину, где занимается разработкой технологий получения искусственного волокна. Но тут началась Великая Отечественная война,

В армии Ю.В. Гагаринский с 9 августа 1941 года, на фронте – с весны 1942-го, прошёл путь от рядового на Калининском фронте до инженера-подполковника, начальника химического отдела 43-й армии в Восточной Пруссии. Дважды ранен, награждён орденом Красной Звезды и орденом Отечественной Войны I степени.

В 1946 году Ю.В. Гагаринский приходит работать сначала на кафедру термохимии Московского университета, а после, по рекомендации университетского коллеги известного термохимика М.М. Попова, переходит в закрытый институт, занимавшийся отечественным атомным проектом. На территории секретной, но знаменитой «девятки» ему дают и жильё.

На новом месте начинается научная деятельность Гагаринского, он занимается исследованиями химии трития, полония, урана, радиоактивных металлов – актиноидов – и технологией их производства. Говорить о значении этой работы для обороны страны не надо, успешное разрешение учёными поставленной задачи помогло Советскому Союзу создать свой защитный ядерный щит. А Ю.В. Гагаринский набрал материал по химии и технологии получения фторидов урана для кандидатской диссертации, которую он успешно защитил в 34 года. Кстати пришёлся и его английский, Гагаринский стал одним из переводчиков вышедшей в 1956 году книги «Актиниды», авторами которой была группа американских учёных.

«Выйдя из недр «атомного проекта», он испытывал благоговейное отношение к физическим моделям, методам исследований, позволявшим глубоко, на микроскопическом уровне понять природу строения и свойства химических веществ. Это во многом определило лицо Института химии и обеспечило серьёзные результаты исследований… Поражала его любознательность ко всем вопросам науки и жизни, причём, будучи членом Академии, он не смущаясь задавал вопросы своим младшим коллегам… Юрий Владимирович был прирождённым лидером и организатором, при этом он использовал стиль увлечения людей за собой, а не метод пинков…», – вспоминал о Ю.В. Гагаринском в дни празднования его 90-летия один из учеников Юрия Владимировича, некоторое время руководивший созданным его учителем институтом академик РАН Вячеслав Михайлович Бузник.

После образования в 1957 году Сибирского отделения АН СССР, Гагаринский, как и многие советские учёные, в 1961 году переезжает в Новосибирск. Работает в Институте народного хозяйства СО АН СССР заведующим лаборатории химии урана и тория, продолжает исследования в области физической химии и технологии фтористых соединений, его по-прежнему интересует уран и влияние радиоактивности на свойства химических соединений. В 1964 году Ю.В. Гагаринский защищает докторскую. Яркого учёного отмечает председатель Сибирского отделения академик Михаил Алексеевич Лаврентьев, Гагаринского, которого явно ограничивают рамки лаборатории, направляют в 1966 году во Владивосток. Ему предлагают возглавить Отдел химии Дальневосточного филиала Сибирского отделения АН СССР с перспективой организации на берегах Тихого океана самостоятельного химического института. Его созданию Юрий Владимирович отдал столько сил и здоровья. Без преувеличения, 40-летие Института химии Дальневосточного отделения Российской академии наук – во многом именно его заслуга.

Создавая творческий коллектив института, Ю.В. Гагаринский большое внимание уделял подготовке высококвалифицированных кадров в области радиоспектроскопии, оптической спектроскопии, рентгеноструктурного и фазового анализа, электронно-парамагнитного резонанса. Он смог создать сплоченный, целеустремленный, творческий коллектив молодых перспективных учёных, обладающих глубокими профессиональными знаниями.

Ю.В. Гагаринский, как отмечают его коллеги, мог наладить дело, был поразительно работоспособен и самоорганизован, обладал широчайшей эрудицией и имел поразительное чутьё на всё новое, обещающее отличные результаты. Гагаринского называют одним из инициаторов широкого использования метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР-исследования) в химии твёрдого тела для изучения электронной структуры и химической связи в неорганических кристаллах и для решения других проблем этого раздела химической науки. Работу с Ю.В. Гагаринским в Институте химии вспоминают как время большого творческого полёта, сопряжённого со смелым поиском и выходом на новые научные рубежи.

«Отличительной чертой Юрия Владимировича было полное отсутствие консерватизма при постановке и решении порой огромной сложности научной задачи. Он постоянно стремился углубить, расширить свои научные знания об изучаемом объекте, взглянуть на него с иной, необычной стороны. Поэтому все работы, выполненные с его участием либо под его руководством, отличались оригинальностью подхода, смелостью решений и выводов», – вспоминает своего директора и учителя нынешний руководитель Института химии, председатель Дальневосточного отделения РАН академик Валентин Иванович Сергиенко.

ОКЕАН ГЛАЗАМИ ХИМИКОВ

Именно так озаглавил свою статью Ю.В. Гагаринский, опубликованную «Правдой» в марте 1973 года, то есть через два года после образования Института химии. Название не случайное, специфика минеральных ресурсов Дальнего Востока и Тихого океана предопределили основное научное направление института: «Разработка физико-химических основ углубленной переработки минеральных ресурсов, включая ресурсы моря, и на этой основе синтез, изучение строения и свойств материалов с заданными функциональными свойствами, в том числе перспективных для морских технологий и техники». Со всех уголков Советского Союза в институт хлынули письма от желающих работать во Владивостоке… А кадры, как известно, решают всё.

Коллектив института при его образовании составлял 105 человек, в том числе 1 доктор наук и 11 кандидатов наук, в структуре НИИ было создано 9 лабораторий:
— неорганической химии (заведующий – член-корреспондент АН СССР Юрий Владимрович Гагаринский),
— химии редких элементов (заведующий – кандидат химических наук Михаил Алексеевич Михайлов),
— электрохимии (заведующий – кандидат химических наук Коварский),
— химии морской воды (завлаб – кандидат химических наук Ольга Евгеньевна Преснякова),
— физико-химических основ обогащения руд (завлаб – кандидат технических наук Юрий Михайлович Глебов),
— химической технологии (завлаб – кандидат технических наук Мария Яковлевна Ямпольская),
— углехимии (завлаб – кандидат технических наук Виталий Викторович Опритов).

Лабораторию физических методов исследований, химии комплексных соединений возглавил кандидат химических наук Рувен Лейзерович Давидович. 81-летний профессор Давидович и сегодня работает в той же лаборатории, теперь, правда, она называется «химии редких металлов», а Рувен Лейзерович давно доктор наук, Заслуженный деятель науки России, автор без малого 500 научных работ, в том числе 4 монографий, признанный специалист в области химии и строения координационных соединений.

Но авторитетных учёных в Институте химии с избытком хватает и среди молодёжи. Тут несомненно сказывается традиция, заложенная ещё первым директором, уделявшим постоянное и неослабное внимание подготовке высококвалифицированных кадров. Химия – наука молодых, на 113 сегодняшних научных сотрудников в Институте химии ДВО РАН приходится 54 молодых, в том числе 10 кандидатов наук и 14 аспирантов очного обучения. Своим «крёстным отцом» в науке институтская молодёжь считает заместителя директора по научной работе, доктора химических наук, профессора Сергея Васильевича Гнеденкова. В руководимой им лаборатории нестационарных поверхностных процессов половина сотрудников – молодые учёные. И вполне успешные. Среди прочего, лаборатория занимается изучением процессов переноса заряда на границах раздела твёрдое тело/электролит и твёрдое тело/газовая среда, рассматриваемых во взаимосвязи с условиями формирования, составом и физико-химическими свойствами композиционных материалов, в том числе оксидных структур, обладающих комплексом практически важных характеристик. В переводе на общепонятный, с помощью полученных учёными лаборатории знаний создают на поверхности металлов и сплавов покрытия, защищающие от основу от коррозии, накипи и прочих неблагоприятных воздействий. Результаты работы лаборатории, возглавляемой профессором С.В. Гнеденковым, давно нашли применение в практике и хорошо известны судостроителям и авиастроителям. А, например, исследования, которыми занимается младший научный сотрудник Артём Пузь (созданием модифицированных оксидных слоев и композиционных покрытий на никелиде титана, а также исследованием их упругопластических, электрофизических, электрохимических свойств), представляют интерес для большинства из нас, поскольку результаты востребованы медициной для имплантации. В качестве имплантатов на костной ткани во всём мире применяют титан и его сплавы. Но чтобы они хорошо и безболезненно приживались в человеческом организме, их поверхность обрабатывают специальным образом – создают слои, содержащие естественные компоненты костной ткани, например, гидроксиапатит. Такими перспективными разработками и занимаются в Институте химии ДВО РАН молодые исследователи. А чтобы их число не уменьшалось, руководство всячески их поддерживает, старается стимулировать молодёжь различными премиями, подыскивают для аспирантов места по совместительству.

— Иначе опять начнём стареть, что опасно. Не застрахованы мы и от случайных людей, но такие, как правило, быстро оценивают ситуацию и уходят сами, – рассказывает С.В. Гнеденков.

ЭТО НЕПОНЯТНОЕ НАНО

О нанотехнологиях сегодня только ленивый не говорит, хотя очень немногие ясно представляют себе, что это такое. Но только не в Институте химии ДВО РАН. Здесь исследованием материалов, построенных из частиц чрезвычайно малых, атомарных размеров, наноразмеров, занимаются давно и успешно. Например в лаборатории светотрансформирующих материалов института (заведующий лаборатории доктор химических наук Владимир Егорович Карасев) проводят исследования в области нанофотоники – науки об оптических характеристиках материалов. Результаты работ в этом направлении могут стать основой для будущих информационных технологий. А созданные в лаборатории новые полимерные плёнки (например, полисветан) позволяют значительно ускорять рост растений, добиваться повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Уникальный электропроводящий фторполимер с равномерно распределёнными в объёме наночастицами углерода разработан в лаборатории фторидных материалов (заведующая лаборатории доктор химических наук Лидия Николаевна Игнатьева). Он обладает в тысячу раз большей электропроводностью, на его основе разработаны новые катодные материалы для литиевых химических источников тока (ЛХИТ), обеспечивающие энергоёмкость в 1,5 раза, а разрядный ток в 20 раз, превышающие лучшие зарубежные аналоги. Это позволит создать источники тока рекордной энергоёмкости, которые найдут широчайшее применение не только в бытовой технике, но и в автономных космических или подводных аппаратах. А наноструктурированный порошок ФОРУМтм с размером частиц менее 1 микрона, что наряду с особенностями строения частиц (сферический пакет нанопленок) делает НПТФЭ уникальной антифрикционной и противоизносной добавкой в смазочные материалы, в особых представлениях не нуждается – ФОРУМ давно зарекомендовал себя среди автомобилистов. Антифрикционные присадки к моторным маслам «ФОРУМ» сегодня поставляются по госзаказу и для нужд обороны.

В лаборатории сорбционных процессов (заведующий лабораторией член-корреспондент РАН Валентин Александрович Авраменко) на основе хитозана разработаны высокоэффективные и при этом более дешёвые технологии получения сорбентов (то есть поглотителей) для очистки пресной питьевой, технической, морской воды, сточных вод от нефтепродуктов, техногенных и биогенных загрязнений, пищевых жиров, минеральных примесей, ионов тяжёлых металлов. Высокопористые природные и техногенные материалы, например, керамзитовый гравий, подвергаются специальной обработке, в результате которой вся поверхность гранул становится гидрофобной, но при этом активно смачивается жидкими углеродами, извлекая их из воды. Разработка учёных Института химии ДВО РАН с успехом выдержала все испытания на безопасность и санитарное соответствие в Министерстве здравоохранения и социального развития страны. Сегодня реагентно-каталитический метод очистки питьевой воды Института химии ДВО РАН внедрён и успешно действует на двух пивзаводах в Приморье, Владивостокском молокозаводе, на ЛуТЭК. Эту разработку Дальневосточное отделение Академии наук продвигает на рынок через собственное малое предприятие. Перспективы у этой установки очень большие как у нас в стране, так и рынках сопредельных стран, где природные источники питьевой воды не отличаются высоким качеством.

Выдающихся результатов добились учёные Института химии ДВО РАН в решении проблемы очистки жидких радиоактивных отходов(ЖРО) атомных электростанций. Не случайно после аварии на японской АЭС Фукусима уже через месяц специалистов института пригласили на острова для консультаций.

— Нам приходилось работать с ЖРО от лодочных реакторов, ВВЭР, РБМК, спецканализации, при высоком содержании кислот или напротив – щелочей, при загрязнении нефтепродуктами, фосфатами и так далее. Потому могу сказать, что мы не видим «проблемных» отходов, которые нельзя было бы переработать. В том числе и на японской атомной электростанции «Фукусима-1». Мы знаем, как переработать, то, что скопилось в помещениях АЭС. Нет одного простого решения, но комбинацией вариантов и подходов, реализованных Институтом химии за 17 лет, эта проблема решается. Без ложной скромности скажу, что мы умеем находить правильные решения в конкретных ситуациях, – говорит академик В.И. Сергиенко.

Действительно, учёными Института химии Дальневосточного отделения РАН (лаборатория сорбционных процессов) разработан способ очистки кубовых остатков АЭС от радионуклидов кобальта, превосходящий лучшие американские сорбенты в 1 000 раз! Наноразработка для производства сорбентов, позволяющих качественно выполнять очистку жидких радиоактивных отходов и проводить водоподготовку, получила медаль XII Международного форума-выставки «Высокие технологии XXI века» («Высокие технологии – основа модернизации экономики и развития промышленности»), прошедшего нынешней весной в Москве. Созданные в институте проекты с 2005 года применяются на Нововоронежской и Курской АЭС, во ВНИИАЭС, ООО «Н-Т-П», Атоммашэкспорте, NUKEM Technologies GmbH. На Дальневосточном заводе «Звезда» и на объектах Тихоокеанского флота России успешно прошла промышленные испытания разработанная в Институте химии высокоэффективная технология одностадийной очистки радиоактивных растворов от радионуклидов цезия и стронция, обеспечивающая многократное повышение эффективности очистки по сравнению с другими технологическими схемами.

Среди последних достижений Института химии – технологии переработки радиоактивных смол, использующихся в фильтрах реакторов на всех ядерных энергетических установках. Но переработка радиоактивных отходов – далеко не единственная сфера интересов института, где были получены результаты мирового класса.

«Научные (фундаментальные и прикладные) исследования института ведутся в рамках одной обширной темы, которая разбивается на отдельные блоки, каждый из которых связан с некой актуальной проблемой современной неорганической, физической, коллоидной химии или материаловедения. Главное при постановке работ – глубокие исследования в области химии, то есть мы занимаемся фундаментальными вещами: исследуем химические процессы, их закономерности, энергетику и механизмы этих процессов, структурные особенности компонентов, участвующих в процессе. Далее исследователь сам ставит вопрос: могут ли результаты исследований быть использованы на практике или они служат только расширению наших знаний о природе окружающего мира? И это, поймите, не менее важно, чем практическое использование, – объясняет академик Валентин Иванович Сергиенко. – Второй блок – разработка новых подходов к переработке минерального сырья, исходя из полученных новых знаний в области химии.

Это, например, извлечение тонкого, как сейчас модно говорить, наноразмерного, золота из золотосодержащих руд, графитизированных сланцев, бурых углей, отходов золоторудной промышленности. Особое внимание – возможности извлечения ценных минеральных и органических веществ из растительных отходов, вопросам очистки воды на нефтеперерабатывающих предприятиях, да и просто питьевой воды, которая, что говорить, далека по своему качеству от совершенства.

Третий блок исследований связан с конструкционными материалами, с разработкой способов модификации свойств известных материалов, расширяющих сферу их применения, обеспечивающих им более высокую надежность и долговечность при эксплуатации в экстремальных условиях. Модные ныне слова «инновации» и «нанотехнологии» к процессам, идущим в институте, имеют самое непосредственное отношение».

НАУКА – ПРОИЗВОДСТВУ

Учёные Института химии свои успешные инновационные и нанотехнологичные разработки не хранят под спудом – предлагают производству, предпринимателям для внедрения. Но даже абсолютно беспроигрышные проекты российский бизнес не торопится принять. Потому наука намерена сама проявит инициативу, хотя это совсем не её задача. Весной этого года химики получили от строителей новый корпус института, при переезде в новостройку освободятся площади, на которых решено разместить опытные производства, благо возможность создавать их при научных учреждениях недавно появилась. Наверное, это добавит учёным проблем. Но за 40 лет в институте их научились разрешать.

Институт химии ДВО РАН дружен и сплочён. Для большинства его сотрудников, пришедших ещё совсем молодыми, здесь прошла жизнь или большая её часть. Институт стал родным домом, построенным к тому же собственными руками. Доброжелательность, взаимовыручка, товарищество сознательно закладывались основателями института в его человеческий «фундамент». А на такой основе и жить и творить легко

Сергей Семёнов