Шервуд Роуленд

Шервуд Роуленд (англ. Frank Sherwood Rowland; 28 июня 1927, Делавэр, Огайо — 10 марта 2012, Корона-дель-Мар, Калифорния) — американский химик, лауреат Нобелевской премии по химии 1995 года (совместно с Марио Молиной и Паулем Крутценом) за работы по атмосферной химии, в особенности за исследование процессов разрушения озонового слоя.

Ранние годы и образование

Шервуд Роуленд родился в семье Сидни Роуленда, профессора математики, и Маргарет Роуленд. Детство провёл в городе Делавэр (штат Огайо). В 1943 году поступил в Уэслианский университет Огайо, где изучал химию. После двух лет обучения был призван в армию США, служил на флоте. После демобилизации вернулся в университет и в 1948 году получил степень бакалавра искусств (B.A.) по химии.

Продолжил образование в Чикагском университете, где в 1951 году защитил магистерскую диссертацию, а в 1952 году — докторскую диссертацию (Ph.D.) по химии под руководством нобелевского лауреата Уилларда Либби. Тема его диссертации была связана с радиохимией и использованием радиоактивных изотопов.

Научная карьера

После защиты докторской Роуленд работал в Принстонском университете (1952—1956) и Канзасском университете (1956—1964). В 1964 году перешёл в Калифорнийский университет в Ирвайне, где основал кафедру химии и проработал до конца своей карьеры. В 1970-х годах его научные интересы сместились с радиохимии на атмосферную химию.

Открытие механизма разрушения озона

В 1972 году Роуленд, заинтересовавшись судьбой хлорфторуглеродов (ХФУ) в атмосфере, пригласил к сотрудничеству молодого постдока Марио Молину. Вместе они разработали модель, согласно которой ХФУ, будучи химически инертными в тропосфере, медленно диффундируют в стратосферу, где под действием ультрафиолетового излучения распадаются с высвобождением атомов хлора. Эти атомы хлора, в свою очередь, каталитически разрушают молекулы озона (O₃), превращая их в кислород (O₂). Цепная реакция может продолжаться, пока атом хлора не будет выведен из цикла (например, связан в виде хлористого водорода).

В 1974 году Роуленд и Молина опубликовали свою знаменитую статью в журнале Nature, в которой впервые научно обосновали гипотезу об истощении озонового слоя под воздействием антропогенных ХФУ. Эта работа вызвала острую дискуссию в научном сообществе и в промышленности, особенно со стороны производителей аэрозолей и холодильного оборудования.

Последствия и признание

Открытие Роуленда и Молины стало основой для международных экологических соглашений. В 1978 году в США был введён запрет на использование ХФУ в аэрозольных баллончиках. В 1985 году была подписана Венская конвенция об охране озонового слоя, а в 1987 году — Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, который предусматривал поэтапный отказ от производства и потребления ХФУ и других озоноразрушающих веществ.

За эти работы Роуленд, Молина и Крутцен были удостоены Нобелевской премии по химии в 1995 году. В официальном сообщении Нобелевского комитета отмечалось, что их исследования «способствовали спасению человечества от глобальной экологической катастрофы».

Другие научные интересы

Помимо озоновой тематики, Роуленд занимался изучением химии атмосферы в целом, включая:

• химию метана и других парниковых газов;
• источники и стоки гидроксильного радикала (OH) — ключевого окислителя в тропосфере;
• распространение и трансформацию загрязнителей (в том числе ртути) в атмосфере;
• радиохимию и изотопные методы анализа.

В 1990-х годах он активно участвовал в исследованиях, связанных с глобальным изменением климата, подчёркивая связь между разрушением озонового слоя и парниковым эффектом.

Награды и звания

• Нобелевская премия по химии (1995, совместно с М. Молиной и П. Крутценом)
• Премия Тайлера за достижения в области охраны окружающей среды (1983)
• Медаль Питера Дебая (1993)
• Премия «Тысячелетия» (2000) от правительства Японии
• Иностранный член Лондонского королевского общества (2004)
• Член Национальной академии наук США (1978)
• Член Американской академии искусств и наук

Личная жизнь

Шервуд Роуленд был женат на Джоан Лиз, с которой познакомился в Чикагском университете. В браке родилось трое детей. Роуленд был известен своим спокойным, уравновешенным характером и принципиальностью в научных вопросах. Он активно выступал за экологическую ответственность бизнеса и правительств.

Скончался 10 марта 2012 года в своём доме в Корона-дель-Мар (Калифорния) от осложнений болезни Паркинсона.

Критика и дискуссии

В 1970-е — 1980-е годы гипотеза Роуленда и Молины подвергалась критике со стороны представителей химической промышленности (в частности, компаний DuPont и Allied Signal), которые оспаривали масштабы угрозы и экономическую целесообразность отказа от ХФУ. Однако последующие измерения (в том числе обнаружение «озоновой дыры» над Антарктидой в 1985 году) подтвердили правоту учёных. Впоследствии DuPont признала научную обоснованность гипотезы и начала разработку заменителей ХФУ.

Память

• Именем Шервуда Роуленда названа аудитория в Калифорнийском университете в Ирвайне.
• В 2013 году Американское химическое общество учредило премию имени Роуленда за выдающиеся достижения в области атмосферной химии.
• В 2014 году в его честь был назван астероид (9681) Sherwoodrowland.

Источники

• Nobel Prize in Chemistry 1995 — Press Release (Nobel Foundation)
• Rowland, F. S.; Molina, M. J. (1974). «Stratospheric sink for chlorofluoromethanes: chlorine atom-catalysed destruction of ozone». Nature.
• National Academy of Sciences Biographical Memoir: F. Sherwood Rowland (2013)
• «F. Sherwood Rowland — Biographical». Nobelprize.org
• «Ozone depletion: the story of Sherwood Rowland and Mario Molina» — American Chemical Society