Clair Cameron Patterson

Clair Cameron PATTERSON (la 2an de junio‏, 1922 - la 5an de decembro 1995) estis geokemiisto kiu batalis plumbopoluadon kaj estis parto de la teamo kiu taksis la aĝon de la tero ĉe la Kalifornia Instituto de Teknologio.

Kunlabore kun George Tilton li evoluigis manieron mezuri etajn koncentriĝojn de plumbo kaj uranio en rokoj. Kun la helpo de ĉi tiu evoluo, urani-plumba datado, Patterson povis malkovri la aĝon de la tero kiu estis determinita esti 4.55 miliardoj da jaroj. Krome, Patterson batalis la plej grandan parton de sia vivo por redukti kaj ĉesigi la distribuadon de plumbo en la medio. En 1995 al li estis premiita la premio Premio Tyler por mediaj atingoj (angle: Tyler prize for environmental aĉivements).

 Vivo 
Patterson naskiĝis kaj kreskis en Iovao, Usono. Lia patro estis leterportisto kaj lia patrino okupiĝis pri edukado. Lia amo por kemio komenciĝis en juna aĝo kiam lia patrino donis al li kemiaron. Li estis edukita en Grinnell College, kie li renkontis sian estontan edzinon, Lorna McClary, kaj ili havis kvar infanojn.

Kiam li studentiĝis ĉe Grinnell kun bakalaŭro en kemio, li kaj Lorena iris al la Universitato de Iovao por bakalaŭraj studoj, kie li faris tezon en molekula spektroskopio. Kiam li diplomiĝis en 1944, ili ambaŭ estis senditaj al Ĉikago por labori pri la Projekto Manhattan (la evoluo de la atombombo). Post pluraj monatoj tie, Patterson decidis membriĝi en la armeo, sed estis malakceptita pro la alta sekureco kiu ekzistis en la armeo. Kiam li revenis al Ĉikago, Patterson kaj Lowry decidis moviĝi al Oak Ridge, Tenesio, por daŭri labori pri la Projekto Manhattan. En Oak Ridge li konatiĝis kaj komencis labori kun Mas-spektrogramo.

Post la Dua Mondmilito li revenis al Ĉikago por daŭrigi siajn studojn por Ph.D. Inter la aliaj sciencistoj kiuj venis al la Universitato de Ĉikago post la Dua Mondmilito estis Harrison Brown, kiu poste iĝis la unua persono kiu komprenis kiel taksi la aĝon de la Tero.

 Taksante la aĝon de la tero 
La demando pri la aĝo de la tero ĉiam estis demando, kiun homoj provis respondi. Jam en 1650, ĉefepiskopo James Asher serĉis respondon al ĉi tiu demando. Kiel religia homo, li turnis sin por serĉi respondon en la Biblio. Li trovis la respondon en la 2-a libro de la Reĝoj (kie la morto de la babilona reganto Nebukadnecar estas priskribita), kiu kalkulis la generaciojn de la profetoj ekde la tempo de Adamo, la praulo, ĝis la morto de Nebukadnecar en 562 a.K. (kies mortdato estas konata), kaj aldonis la jarojn de la morto de Nebukadnecar ĝis lia tempo. Laŭ lia kalkulo, la tero estis kreita 4004 jarojn a.K. Tiutempe tiu kronologio estis akceptita en la plej granda parto de la okcidenta mondo.

En la 20-a jarcento, multaj sciencistoj okupiĝis pri mezurado de la tempo necesa por radioaktiva atomo kadukiĝi en alian elementon. Danke al ĉi tiuj eksperimentoj, sciencistoj rimarkis, ke la tempo, kiun necesas por certa elemento kadukiĝi en alian elementon, estas konstanta.

Ekzemple, sciencistoj malkovris ke la elemento uranio unue ŝanĝiĝas al la elemento torio. Surbaze de tiu eltrovaĵo, la uranio-torio radiometra datado metodo estas fondita. Post kiam transformite en torio, la elemento ŝanĝiĝos plurfoje ĝis ĝi iĝos la elemento de plumbo. Kiam la atomo fariĝis la plumba elemento, ĝi restos plumbo por ĉiam kaj ne plu ŝanĝiĝos. Krome, la sciencistoj malkovris, ke la tempo necesa por la urania atomo disvolviĝi kaj turniĝi en plumbotomon estas averaĝe konstanta.

Uzante ĉi tiujn informojn pri la proporcio de uranio-plumbo en ŝtonoj, sciencistoj povus kalkuli la aĝon de ŝtonoj. (Simple: oni diras kaj scias, ke el 10 uraniaj atomoj, oni bezonas jaron por evolui kaj iĝi plumbo. Se ni malkovras, ke estas 9 uraniaj atomoj kaj unu plumbatomo en roko, tio signifas, ke la roko estas unu jaro. malnova).

En 1947, la geologo Harrison Brown de la Universitato de Ĉikago komprenis unuafoje kiel uzi ĉi tiun informon por kalkuli la aĝon de la tero. Harrison sciis, ke la aĝo de la tero ne povas esti kalkulita el la rokoj trovitaj sur la tero, ĉar tiuj rokoj suferis tro da ŝanĝoj ekde la naskiĝo de la tero kaj tial ili ne plu estas la samaj rokoj. Harrison funkciigis sub la supozo ke meteoritoj estas restaĵoj de la kreado de la sunsistemo kaj tial la aĝo de la meteoritoj en la sunsistemo estas proksimume la aĝo de la tero ankaŭ. Harrison akiris la meteoritprovaĵon de la "Meteorkratero" en Arizono.

Harrison asignis al du sciencistoj la taskon de mezurado. Unue, Harrison asignis al Patterson la taskon de mezurado de la plumbo, kvankam Patterson ne estis geologo, li konis mas-spektrometron per kiu estis eble mezuri eta kvantojn de certaj elementoj en materialo. Due, li asignis al alia sciencisto, George Tilton, la taskon mezuri la uranion.

 La mezura procezo 
Harrison donis du etajn kristalojn nomitajn zirkonojn. Tiuj ĉi kristaloj, kies aĝo estis jam konata, estis tre fortaj kaj ne suferis ŝanĝojn dum miliardoj da jaroj. Ilia tasko estis trovi manieron mezuri la kvanton de plumbo kaj uranio en la kristaloj, ŝajne simpla tasko.

En 1948 la du komencis mezuradojn. La du devis atingi konsekvencajn mezurrezultojn (t.e., similajn rezultojn en malsamaj mezuradoj). Dum en la uraniaj mezuradoj Tilton povis atingi koherajn mezuradojn, Patterson tute ne povis atingi konsekvencajn mezuradojn. La kvanto de plumbo Patterson mezurita ĉiufoje estis malsama.

Patterson suspektis, ke la plumbo trovita en la laboratoriomedio poluas liajn mezuradojn (tiutempe li jam investis du jarojn en mezuradoj). Tial li faris ĉion eblan por purigi la laboratorion de plumbopoluado, li purigis la kemiaĵojn en la laboratorio kaj lavis siajn telerojn per acido. Dum kvar pliaj jaroj, Patterson provis atingi konsekvencajn mezuradojn dum obsede purigante kaj konservante purecon, sed sen sukceso.

Patterson ekkomprenis ke li devis konstrui novan laboratorion. La ŝanco venis kiam Harrison transdonis al la Kalifornia Instituto de Teknologio, kaj invitis Patterson por interligi lin. Patterson konstruis la unuan ultra-puran ĉambron de ĝia speco ĉe la instituto (ĉe tiu punkto Patterson faris mezuradojn dum ses jaroj). En la ultra-pura ĉambro ĉe la Instituto de Teknologio, Patterson povis mezuri la kvanton de plumbo en la zirkonoj. Nun li estis preta mezuri la kvanton da plumbo kiu estis en la meteorito.

Patterson alportis la meteoritprovaĵon al Argonne Nacia Laboratorio. Tiutempe ekuzis la plej preciza mas-spektrometro en la mondo. Post izolado de la provaĵo de ajna ebla plumbopoluado, Patterson estis preta mezuri la kvanton de plumbo kaj uranio en la provaĵo kaj uzi ilin por kalkuli la aĝon de la Tero, kiu estis determinita esti 4.55 miliardoj da jaroj. Patterson estis la unua persono kiu sciis la aĝon de la tero kaj li decidis rakonti la malkovron unue al sia patrino.

 La batalo kontraŭ plumbopoluado 

 fono 
Antaŭ ĉirkaŭ 8 500 jaroj, homoj komprenis kiel mini kaj prilabori metalojn el ŝtonoj. Ĝis tiam la plej granda parto de la plumbo estis trovita sub la surfaco, entombigita en la grundo. Tra la jaroj, tiu procezo estis perfektigita ĝis tia mezuro ke antaŭ proksimume 2,000 jaroj la romianoj povis produkti 80,000 tunojn da plumbo jare. Kvankam la romianoj sciis, ke plumbo estas venena metalo, ili uzis plumbon por konstrui siajn akveduktojn, ili tegis siajn banojn, potojn kaj barelojn per plumbo kaj krome ili dolĉis siajn vinojn per ĝi. Ili uzis ĝin ĉar plumbo estis facile labori, malmultekosta kaj fleksebla. Krome, la homoj kiuj estis eksponitaj al ĝi en konsiderinda grado, tiuj kiuj minis kaj prilaboris ĝin, estis sklavoj. Estas historiistoj kiuj kredas ke la disvastigita uzo de plumbo estas kio kaŭzis la disfalon de la Romia Imperio.

La plumbo difektas la procezon de memoro kaj lernado, ĝi blokas nervajn konduktilojn, kaŭzas steriligon kaj perdon de konscio. La plumbo damaĝas la kognan evoluan procezon ĉefe ĉe infanoj sub la aĝo de ses jaroj. Krome, plumbo anstataŭas metaloj, kiuj estas esencaj por ĉela disvolviĝo, kiel zinko kaj fero.

 Plumbo en la 20-a jarcento kaj poste 
dekstra|eta|250x250ra|La plumba partio de nederlanda knabo de 1923
Komence de la 1920-aj jaroj, farboproduktantoj komencis produkti plumbo-enhavantan farbon, por konvinki la publikon, ke plumbo ne estas danĝera, ili dungis la reklamindustrion, kiu uzis infanrakontojn kaj fabelojn por krei bonan kaj familian bildon por plumbo.

En la fruaj 1920-aj jaroj, la uzo de plumbo komencis pliiĝi kiam kemiisto Thomas Midgley kaj inventinto Charles Kettering malkovris ke tetraetilplumbo povus esti surmerkatigita kiel fuelaldonaĵo por malhelpi motorfrapojn. Ili fondis novan firmaon nomitan "Ethyl" (en la pasinteco la Militministerio en Usono pripensis uzi "Ethyl" kiel venenan gason). La procezo de produktado de la fuelaldonaĵo estis sekvita per rakontoj kaj novaĵoj ke laboristoj ĉe la aldonaĵproduktadfabriko perdis sian prudenton kaj faris memmortigon kiel rezulto. Ĉi tie, la reklamindustrio ne plu sufiĉis por trankviligi la zorgojn de la publiko, do General Motors dungis D-ron Robert A. Kehoe, junan kuraciston el Cincinnati, por trankviligi la zorgojn de la publiko pri la danĝeroj de plumbo kaj plibonigi ĝian bildon. Kehoe kaŭzis duboj pri la danĝeroj de plumbo. Li asertis, ke plumbo estas nature trovita en la medio kaj ke ekzistas neniu indico ke plumbo estas malutila al homoj. Dum jardekoj, neniu pridubis la konkludojn de Kehoe, ĝis 1961 kiam Patterson komencis esplori la distribuadon de plumbo en la medio.

La sukceso de Patterson en determinado de la Aĝo de la Tero igis lin mondfama eksperto en mezurado de etaj koncentriĝoj de plumbo. En 1961 pluraj esploristoj estritaj de Patterson, financita de la American Petroleum Institute, komencis mezuri la kvantojn de plumbo en la oceano, en profunda kaj malprofunda akvo. Ĝis tiam, kiel ĉiuj aliaj, Patterson opiniis ke plumbo nature okazas. Post la mezuradoj, Patterson malkovris ke la kvantoj de plumbo en malprofunda akvo estas multe pli grandaj ol la kvantoj de plumbo en profunda akvo, kontraste al aliaj metaloj kiel ekzemple bario. Krome, Patterson sciis, ke la tempo necesas por ke la malprofunda akvo miksiĝu kun la profunda akvo estas centoj da jaroj, kaj el tio li konkludis, ke la plumbo en la malprofunda akvo (pli proksime al la bordo) alvenis lastatempe, de benzino kaj homo.

Patterson realigis la grandecon de la danĝero al publiko kaj poste dediĉis sian vivon al reduktado de la disvastiĝo de plumbo en la medio. En 1963, li publikigis la rezultojn de sia esplorado en la scienca revuo Nature en artikolo titolita: Concentrations of Common Lead in Some Atlantic and Mediterranean Waters and in Snow (Koncentriĝoj de Komuna Plumbo en kelkaj atlantikaj kaj mediteraneaj akvoj kaj en neĝo) (kunlabore kun geologo nomita Tatsumoto). Kelkajn tagojn post la artikolo, la opozicio de la korporacioj kiuj financis la esploradon de Patterson komenciĝis. La entreprenoj ofertis al Patterson ŝanĝi al alia esplortemo, sed Patterson rifuzis kaj lia esplorfinancado estis finita. Patterson provis atentigi la publikon pri la poluo kaŭzita de la uzo de plumba fuelo, sed estis renkontita kun opozicio de la korporacioj kaj ekspertoj kiel ekzemple D-ro Kehoe, kiu iĝis dungito de General Motors kaj estis konsiderita fakulo pri industria poluo.

La batalo de Patterson kontraŭ plumbo ne ĉesis kaj en 1965 li publikigis la artikolon: "contaminated and natural" lead environments of man ("poluitaj kaj naturaj" plumbaj medioj de homo) en kiu li provis dispeli la popularan opinion ke industria plumbo ne kaŭzas grandan ŝanĝon en naturaj plumboniveloj, kaj montris ke estas ekstrema anomalio de plumbokoncentriĝoj en la korpoj de usonanoj. Multaj subtaksis la konkludojn de Patterson kaj vidis lin kiel ekscentra homo, Dr. Kehoe mem nomis Patterson "pli de zeloto ol sciencisto". Sed Patterson ne rezignis kaj sendis al diversaj usonaj registaraj oficistoj leterojn kaj artikolojn kiujn li skribis, inter ili estis senatano Edmund Muskie, kiu estis prezidanto de la Senata subkomitato pri akvo kaj aerpoluo.

En 1966 Muskie okazigis pridemandajn sesiojn koncerne la plumban demandon, al kiuj Dr. Kehoe kaj Patterson estis invititaj. D-ro Kehoe asertis, ke ne estas ŝanĝo en la niveloj de plumbo trovita en la medio en la lastaj tri jardekoj kaj ke ekzistas neniu pruvo, ke plumbo estas malutila al homa sano. Aliflanke, Patterson asertis ke ekzistas pliiĝo en la koncentriĝo de plumbo trovita en homoj kiel rezulto de eksponiĝo al la medio, kaj ke la niveloj de plumbo mezuritaj en homoj tute ne estas naturaj sed estas la rezulto de kontinua poluado de la medio kun plumbo, precipe de benzino enhavanta plumbon.

En la sama tempo, Patterson kaj liaj studentoj mezuris plumbon en Antarkto kaj Gronlando, kie Patterson plej klare montris la diferencojn en plumbokoncentriĝoj inter neĝo kiu estis eksponita al la medio kaj neĝo kiu ne estis eksponita al la medio kaj la industria revolucio (tio neĝo kio estas sub la nuntempa surfaco).

En 1973, la klopodoj de Patterson donis frukton, kaj la Usona Mediprotekta Agentejo sciigis planon elfazigi plumbon de benzino, poste forigante plumbon de ĉiuj konsumvaroj en Usono. Antaŭ la fino de 1990, estis raportite ke ekzistis 80% malkresko en la kvantoj de plumbo mezurita en la korpoj de usonanoj.

Patterson ankaŭ traktis plumbovenenadon per manĝaĵo, li montris ke ekzistas anomalioj de plumbo en ladfiŝoj kompare kun freŝaj fiŝoj, verŝajne de sigelado de ladskatoloj kun plumbo.

En 1978, Patterson aliĝis al la panelo de la National Research Council, kies plimulto konsentis ke ekzistis pliiĝo en plumboniveloj kaj ke ekzistis bezono redukti plumbon de la medio, sed ankaŭ argumentis ke pli da esplorado estis necesa. Aliflanke, Patterson argumentis en minoritatraporto ke la kontroliniciatoj devus komenciĝi tuj por redukti aŭ tute forigi plumbon de la ĉiutaga medio, inkluzive de fuelo, farbo, manĝaĵo, akvotransiga sistemoj, ktp. Tridek jarojn poste, la plej multaj el la proponitaj kontroloj de Patterson estis adoptitaj en Usono kaj aliaj mondopartoj.

Nuntempe, la medicina konsento deklaras, ke ekzistas neniu nivelo de plumbo kiu ne estas damaĝa al homoj, kiom ajn malgranda.

 Nuntempaj normoj 
En multaj landoj la normo por plumbo estas 5 mikrogramoj po kuba metro averaĝe tage, 1.5 mikrogramoj po kuba metro averaĝe je monato kaj 0.5 mikrogramoj po kuba metro jare mezume.

La usona normo por plumbo estas 1.5 mikrogramoj je kuba metro averaĝe dum tri monatoj.

En akvo la normo estas 10 mikrogramoj je litro (aktuale en 2006)

 Morto 
Patterson mortis ĉe sia hejmo en Sea Ranch, Kalifornio en la aĝo de 73 la 5-an de decembro 1995, pro astma atako.

La asteroido 2511 Patterson malkovrita de Caroline Shoemaker en 1980 estas nomita laŭ li. 

En la filmo Cosmos: A Spacetime Odyssey de 2014, Richard Gere rolis kiel Patterson.

 Referencoj 

 Literaturo 





 Denworth, L. Toxic Truth: A Scientist, A Doctor, and the Battle over Lead, Beacon Press, 2009.








 Rebelsky, Samuel A., SamR's Assorted Musings and Rants: Grinnellians you should know (or know about): Clair Patterson '43, retrieved October 9, 2022

 Eksteraj ligiloj 
 Clair Cameron Patterson — Biographical Memoirs of the National Academy of Sciences
 Clair Cameron Patterson (Geochemist) ĉe La Caltech Arkivoj

Kategorio:Mortintoj en 1995
Kategorio:Naskiĝintoj en 1922
Kategorio:Usonaj kemiistoj