Химическая реакция требует значительных энергетических затрат - как правило, в десятки и сотни раз больших, чем энергия теплового движения молекул при комнатной температуре. Чтобы стимулировать реакции, химики освоили разнообразные способы накачки энергии в молекулы - нагревание, облучение светом, электронами, плазмой, лазерами и т.д. Но всерьез не рассматривали магнитных полей. Ведь дополнительная энергия реагирующих химических частиц в самых сильных полях ничтожна - в миллионы раз меньше энергии их теплового движения и в сотни миллионов раз меньше энергии, необходимой для химических реакций

Поэтому полной неожиданностью было открытие советскими учеными сильного влияния даже слабых магнитных полей напряженностью 100-1000 эрстед на химические реакции в растворах и в молекулярных твердых телах. При этом изменились выходы продуктов и скорости химических реакций, интенсивность излучения света органическими люминофорами, темновая и индуцированная светом проводимость органических полупроводников и даже фотосинтез зеленых листьев. Величина «магнитного эффекта» по выходу продуктов, излучению света или проводимости достигала нескольких десятков процентов, а по скорости взаимодействия радикалов между собой - даже нескольких сот процентов. С 1965 года - именно тогда он в первый раз наблюдался - эффект магнитного поля надежно продемонстрирован в огромном числе химических реакций разных типов, найдена зависимость величины и знака эффекта от типа реакции, условий и режимов ее протекания, от напряженности магнитного поля. Открытие его зарегистрировано Госкомитетом СССР по делам изобретений и открытий.

Далее было показано, что на химические реакции оказывает влияние не только внешнее магнитное поле, но и поля внутренние, создаваемые ядрами реагирующих частиц, если эти ядра обладают магнитным моментом. Это новое явление было названо магнитным изотопным эффектом и зарегистрировано Госкомизобретений СССР.

Первая разгадка тайны магнитных эффектов была дана советскими учеными. Простейшая физика этих явлений состоит в следующем. Известно, что электроны являются своего рода квантовыми волнами, то есть имеют вращательный момент - его называют спином. Спин имеет определенную сохраняющуюся в пространстве ориентацию, подобно тому, как гироскоп сохраняет ориентацию оси вращения. По существу и электрон, и магнитное ядро являются квантовыми гироскопами. А химическая реакция производит их сортировку.

Заслуга советских ученых состоит в том, что они дали разгадку парадокса: слабые магнитные воздействия, ничтожные по энергии, оказывают могучее влияние на химические реакции, изменяя спины реагирующих радикалов и снимая спиновые запреты. Это открывает новые способы управления химическими реакциями, имеющие не энергетическую, а спиновую природу.

Открытие новых эффектов имеет и важные следствия для смежных наук - геохимии и космохимии, намечает пути решения проблем происхождения и химической эволюции природных тел - руд, минералов, нефти, метеоритов и т.д. Ведь химическая эволюция - это совокупность огромного числа химических реакций, среди которых могли быть и такие, которые сортировали магнитные и немагнитные ядра в течение миллионов лет. Анализируя теперь изотопные аномалии - дошедшие до нас следы этой сортировки, можно восстанавливать, реставрировать пути химической эволюции и судьбы вещества в природе.

Другое важное следствие изотопного эффекта - обнаруженное советскими учеными свойство радикальных химических реакций генерировать электромагнитное радиочастотное поле. В определенных условиях реакция ведет себя как молекулярный квантовый генератор - мазер. Мазеры и принципы их работы хорошо известны в физике и технике, советским ученым впервые удалось осуществить химическую накачку энергии в мазере.

Открытие «мазерного» эффекта в химических реакциях создает фундамент для разработки новых приборов и технических устройств в магнитометрии. Макет одного из таких приборов уже работает. Это еще один яркий пример интеграции наук - стыковки таких, казалось бы, разных наук, как химия и квантовая радиофизика. Советские ученые - Ю.Молин, А.Бучаченко, Р.Сагдеев, К.Салихов и Е.Франкевич - за цикл работ «Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях» представлены на соискание Ленинской премии.

Открытие новых явлений вскрыло фундаментальную роль магнитных воздействий в химии и породило спиновую химию. Это активно развивающаяся область, ее идеи прошли надежную экспериментальную проверку, десятки лабораторий в нашей стране и за рубежом ведут исследования на путях, проложенных авторами - создателями спиновой химии.

Открытия спиновой химии составляют гордость отечественной науки, они принадлежат к крупнейшим достижениям современной химии, превосходят мировой уровень и получили широкое признание.