Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://cryst.geol.msu.ru/history/belov.doc Дата изменения: Fri Jan 25 09:01:26 2002 Дата индексирования: Mon Oct 1 19:37:24 2012 Кодировка: koi8-r

Е.А. Победимская, Ю.Г. Загальская,
Н.А. Порай-Кощиц, О.Г. Козлова


Н. В. БЕЛОВ - РУКОВОДИТЕЛЬ КАФЕДРЫ КРИСТАЛЛОГРАФИИ И КРИСТАЛЛОХИМИИ


В 1949/50 учебном году из состава кафедры минералогии, петрографии и
кристаллографии Геологического факультета Московского Государственного
университета, корни которой уходят в 1861 год, выделяется кафедра
кристаллографии и кристаллохимии. Во главе ее стал профессор Г.Б. Бокий -
инициатор создания такой кафедры, где в преподавании кристаллографии видную
роль должна играть кристаллохимия и являющийся фундаментом всех ее
положений рентгеноструктурный анализ. К этому времени вырос в крупного
ученого и стал ведущим преподавателем по рентгеноструктурному анализу
М.А. Порай-Кошиц. С 1953 г. М.А. Порай-Кошиц стал руководителем
межкафедральной лаборатории рентгеноструктурного анализа на Химическом
факультете МГУ и этот курс перешел к доценту Е.А. Победимской.
Созданный доцентом Ю.Г. Загальской цикл лекций по пространственным
группам симметрии считается основным в кристаллографическом цикле курсов. В
1949 году для чтения лекций по курсам «геометрическая кристаллография» и
«кристаллооптика» был приглашен из Ленинградского Горного Института
доцент Г.М. Попов. Учебник по кристаллографии, написанный им совместно с
профессором И.И. Шафрановским, пользовался большой популярностью.
Классическую гониометрию преподавала ассистент Н.А. Порай-Кошиц (ученый
секретарь кафедры).
В первые же годы существования кафедры Г.Б. Бокий
пригласил Н.В. Белова, как выдающегося специалиста в области кристаллохимии
и создателя отечественного рентгеноструктурного анализа. Работы Н.В. Белова
по исследованию атомной структуры в 1952 г. были удостоены Сталинской
премии. В 1953 году Н.В. Белов был избран действительным членом АН СССР.
Цикл работ Николая Васильевича с учениками-физиками по
совершенствованию приемов выделения структуры из патерсоновской функции -
вклад в решение фазовой проблемы - обеспечил признание работ российского
рентгеноструктурного анализа. Теория плотнейшей упаковки атомов в
кристаллах, разработанная Н.В. Беловым и изложенная им в монографии
«Структура ионных кристаллов и металлических фаз» [1], стала эффективным
кристаллохимическим методом для изучения атомного строения минералов.
Самостоятельное значение имеют впервые приведенные в этой книге
полиэдрические изображения многих структур, давшие стимул для активного
использования кристаллохимического материала в лекционных курсах по
минералогии, петрографии, геохимии и впоследствии вошедшие в ряд монографий
и учебников по кристаллохимии и структурной минералогии.
Заслуги Н.В. Белова в развитии науки стали к этому времени столь
очевидны и велики [2], что его приход на кафедру рассматривался как акт,
высоко поднявший ее авторитет на геологическом факультете.
Особое положение, которое в это время заняла кристаллография как
«центр треугольника, вершины которого совпадают с физикой, химией и
минералогией» [3], требовало изменения программы подготовки «геологических
кристаллографов». Кристаллографические лаборатории (лаборатории
кристаллохимии и рентгеноструктурного анализа, а также лаборатория роста
кристаллов) были оборудованы современной аппаратурой. Кафедра была оснащена
кристаллохимическими моделями, уникальной коллекцией структур, в том числе
в полиэдрическом изображении.
В программе, разработанной Г.Б. Бокием и Н.В. Беловым для
кристаллохимической специальности, наряду с обычными классическими
дисциплинами, почетное место заняла кристаллохимия с конкретным изучением
методами рентгеноструктурного анализа и инфракрасной спектроскопии
кристаллических структур, в основном минералов, начиная с простейших и
кончая сложными силикатными структурами и плохо поддающимися расшифровке
сульфидами. Изложение кристаллохимии предваряет подробное изучение
230 пространственных (федоровских) групп симметрии (6). Студенты кафедры
кристаллографии и кристаллохимии учатся оперировать этими группами с такой
же легкостью, как и классическими «деревянными кристаллографическими
моделями». В учебниках (Ю.Г. Загальская и Г.П. Литвинской)
«Геометрическая. кристаллография» (4) и «Геометрическая
микрокристаллография» (5), выход которой стимулировал Н.В. Белов, хорошо
отражена основная линия кафедры: непрерывное проникновение
микрокристаллографии в макрообразы.
В новом здании Московского университета в соответствии с духом времени
на кафедре кристаллографии и кристаллохимии появилась новая специализация -
выращивание кристаллов. Начало ей положено было кандидатской диссертацией
О.Г. Козловой на тему «Плавиковый шпат как исходное сырье для выращивания
кристаллов оптического флюорита», выполненной под руководством профессора
Г.Б. Бокия.
Вместе с тем создается практикум по росту кристаллов, поддерживается
непосредственная связь с московскими ростовыми лабораториями, в частности,
с хорошо оборудованными лабораториями Института кристаллографии АН СССР. На
кафедре ведет преподавательскую работу профессор Н. Н Шефталь..
С приходом на кафедру Н.В. Белова в качестве заведующего кафедрой,
была создана в 1965 г. при поддержке Министерства геологии лаборатория по
росту кристаллов. Ростовая группа, возглавляемая Т. И Тимченко, в контакте
с Институтом синтеза минерального сырья занимается получением
монокристаллов из растворов-расплавов; вторая (руководитель Литвин) - в
гидротермальных условиях. В стенах одной из лабораторий кафедры
(руководитель В.С. Петров) был проделан ряд опытов в развитие идеи
получения кристаллов алмазов при умеренных давлениях в обстановке
окислительно-восстановительных реакций взаимодействием карбонатов с
соединениями закисного железа и других химических соединений. В 1967 г.
вышло из печати первое учебное пособие по росту кристаллов О. Г Козловой
под редакцией Н.В. Белова.
Таким образом на кафедре была создана специализация студентов по росту
кристаллов, необходимая для удовлетворения возросшей потребности в
кристаллах со специфическими свойствами (оптическими, полупроводниковыми
и т. д. промышленными свойствами).
Одновременно ростовая специализация студентов организуется в ряде
других вузов страны. Но, как известно, кристаллография традиционно
развивается в геологических вузах, что создает предпосылки для
использования кристаллографического аспекта учения о росте природных
кристаллов. Накопленный огромный фактический материал по статистике
минералообразования давно нуждается в генетическом освещении. Возможность
же постановки работ по кинетике минералообразования весьма ограничена,
поэтому встал вопрос об установлении связи ее с генезисом кристаллов
(морфолого-генетический анализ) силами кристаллошрафов геологического
профиля.
Для успешного выполнения морфолого-генетического анализа кристаллов
кафедра располагала большими возможностями использования большого
фактического материала по кристаллохимии, заключенными в научных идеях
Н.В. Белова, объясняющих ряд особенностей кристаллизации в
высокотемпературных концентрированных растворах-расплавах и гидротермальных
средах. По материалам научно-исследовательских работ студентов и аспирантов
по морфолого-генетическому анализу кристаллов создается второй курс,
утвержденный Ученым Советом МГУ в 1986 г. Оба курса «Рост кристаллов» и
«Морфолого-генетический анализ кристаллов» были обеспечены учебниками,
вышедшими в авторстве О.Г. Козловой поэтапно в 1972 [7], 1980, 1991 г. г.
Н.В. Белов показал, что управление процессом кристаллизации возможно
на основе изучения и сопоставления структуры среды и структуры
кристаллического вещества с учетом роли минерализаторов. Помимо
рентгеновской и ростовой лаборатории, на кафедре появилась лаборатория
инфракрасной спектроскопии, ставшая незаменимым помощником при исследовании
силикатов (руководитель И.И. Плюснина).
Итак, на кафедре завершилось создание хорошо оснащенной лабораторной
базы для комплексного кристаллографического исследования минералов.
Лаборатории кафедры выполняют фазовые исследования для всех кафедр
геологического факультета, обеспечивают кристаллографическими,
кристаллохимическими, рентгеновскими практикумами студентов всех
специальностей факультета. Николай Васильевич считал, что в рамках
геологического факультета основная задача кристаллографии - «помочь главным
образом минералогии и петрографии в логическом исходе из атомного узора
объяснить основные характеристики минералов и горных пород».
Более 50 лет Н.В. Белов целенаправленно развивал учение об атомном
строении минералов как фундаменте современных представлений о породах,
минералах и элементах, преследуя цель создать рациональную основу для
объединения родственных наук: петрографии, петрологии, минералогии и
геохимии. Различные аспекты поведения важнейшего элемента земной коры -
кремния, столь пассивного в химических лабораториях и, наоборот,
чрезвычайно энергичного в природе, - тема многочисленных работ и
лекций Н.В. Белова. Колоссальный фактический материал по расшифровке
кристаллических структур, выполненный Николаем Васильевичем с сотрудниками
и учениками, творчески переработанный им, послужил основой для построения
структурной минералогии [8,9]. Анализ структурных особенностей минералов
позволил Н.В. Белову воссоздать геолого-геохимическую динамику их генезиса.
В основу кристаллохимических моделей природных процессов и в первую очередь
магматической дифференциации положены им представления о высокий
подвижности «молекул» SiO2 из одной конденсированной фазы в другую,
послужила решению таких актуальных проблем, как синтез молекулярных сит при
умеренных физико-химических параметрах и создании теории схватывания
цементов.
Н.В. Белов - создатель нового направления в науках о Земле-
геокристаллохимии. Анализ отдельных этапов развития минерального мира,
объективными «свидетелями« которых являются конкретные структуры минералов,
позволили Н.В. Белову кристаллохимически обосновать последовательность
кристаллизации породообразующих минералов магмы и распределение элементов
между ними в процессе их образования. На определенных этапах магматической
дифференциации, согласно Н.В. Белову, в первичном расплаве формируются
трехмерные каркасы из Si- и AI-тетраэдров, в полостях которых могут
располагаться крупные катионы, такие, как Ca и Na («вторая глава
кристаллохимии силикатов»). В дальнейшем замена тетраэдрической
координации AI на октаэдрическую, связанная с понижением температуры
расплава, вызывает «дезинтеграцию» трехмерных тетраэдрических построек и
освобождению содержащихся в их полостях атомов S, что приводит к
кристаллизации сульфидов. Это служит объяснением образованию сульфидных
месторождений при сравнительно малом содержании серы в земной коре. В
работах о минералогических аспектах периодической системы Менделеева
Н.В. Белов сформулировал основные кристаллохимические законы строения
сульфидов и сульфосолей с позиций особенностей электронного строения
составляющих их атомов. Он считал, что в сульфидах и сульфосолях сложную
ковалентную связь нужно признать промежуточной между ковалентно-ионной и
металлической. Взаимоотношения между атомами партнерами во многом
определяются донорно-акцепторному механизму в халькогенидах приводит в
большинстве случаев к формированию вокруг катионов устойчивых «криптоновых»
и «ксеноновых» 18-электронных оболочек. Устойчивыми оказываются также
оболочки с половинным числом d-электронов, т. е. 13- и 14-электронные
электронные оболочки. Правила «22», «18». «13» и «14»,
согласно Н.В. Белову, объясняют закономерности кристаллохимии сульфидов
переходных металлов и их халькогенидных аналогов [8,9].
Лекции о силикатах, «о кристаллохимическом сотворении мира» через
силификацию, о строении сульфидов, о закономерностях в периодической
системе Менделеева Николай Васильевич читал с удивительным подъемом,
вовлекая слушателей в сферу своих рассуждений.
Все лекции Николая Васильевича были оснащены прекрасными учебными
пособиями, остроумными моделями. Часто лекции, как и экзамены выглядели,
как доверительные беседы. На экзамене ценилось умение студента мыслить.
Н.В. Белов был иностранным членом Польской академии наук и почетным
доктором Врацлавского университета, Минералогического общества США. Англии,
Франции. Геологическое общество ГДР избрали его почетным членом. Со многими
иностранными учеными Николая Васильевича связывали теплые дружеские
отношения. В 1958 г. произошла первая встреча с дважды лауреатом
Нобелевской премии Лайнусом Полингом, приехавшим в Москву. Вновь они
общались, когда Николай Васильевич посетил США по приглашению американских
кристаллографов. Научным контактам способствовала деятельность
Международного союза кристаллографов (1946 г.)), куда СССОР вступил к Ш
конгрессу, состоявшемуся в 1954 г. в Париже. Н.В. Белова сразу же избрали в
Исполком, а через три года, на следующем конгрессе в Монреале он стал вице-
президентом союза вместе с профессором П. Эвальдом. На Федоровской сессии в
1958 г. в Ленинградском горном институте он познакомился с Джоном Берналом
- президентом Всемирного Совета Мира. На У1 Международном
кристаллографическом конгрессе Дж. Бернал был избран президентом
Международного союза кристаллографов. В 1966 г. на конгрессе в Москве
президентом Международного союза кристаллографов был избран Н.В. Белов.
Научная и общественная деятельность Н.В. Белова получила высокую
государственную оценку. В 1969 г. академику Н.В. Белову было присвоено
звание Героя Социалистического Труда, он награжден многими орденами нашей
страны. Академия Наук удостоила его высшей награды - Золотой медали
имени М.В. Ломоносова.
Профессор Чикагского университета Поуль Брайен Мур писал о Николае
Васильевиче: «его поразительные способности на разных уровнях меня просто
завораживали: цветная симметрия, пространственная группы, изумительные
работы в кристалло-структурном анализе. его удивительные описания, слова,
которые по-английски звучат как стены, трилистники, шапочки. Встречаясь с
ним на международных конгрессах, я наблюдал его с почтением и удивлением».