Клэр Кэмерон Паттерсон
Клэр Кэмерон Паттерсон | |
|---|---|
 Клэр Паттерсон | |
| Рожденный | 2 июня 1922 г. Митчелвилл, Айова , США |
| Умер | 5 декабря 1995 г. ( 73 года Си-Ранч, Калифорния , США |
| Альма-матер | |
| Известный | Уран-свинцовое датирование , возраст Земли , загрязнение свинцом |
| Супруг | Лорна «Лори» Паттерсон |
| Дети | 4 (Сьюзен, Клэр, Чарльз, Кэмерон) [1] |
| Награды | Премия Тайлера (1995) Премия В.М. Гольдшмидта (1980). Медаль Дж. Лоуренса Смита (1973) |
| Научная карьера | |
| Поля | Геохимия |
| Учреждения | Калифорнийский технологический институт |
| Диссертация | Изотопный состав следовых количеств свинца и кальция (1951) |
| Докторантура | Харрисон Браун |
Клэр Кэмерон Паттерсон (2 июня 1922 г. - 5 декабря 1995 г.) [1] был американским геохимиком . Паттерсон родился в Митчелвилле , штат Айова , окончил Гриннелл-колледж . Позже он получил докторскую степень. из Чикагского университета и всю свою профессиональную карьеру провел в Калифорнийском технологическом институте (Калифорнийский технологический институт).
В сотрудничестве с Джорджем Тилтоном Паттерсон разработал метод датирования уран-свинец в метод датирования свинец-свинец . Используя свинца по изотопам данные из метеорита Каньон Диабло , он рассчитал возраст Земли в 4,55 миллиарда лет, что было цифрой гораздо более точной, чем те, которые существовали в то время, и которая оставалась практически неоспоримой с 1956 года.
Паттерсон впервые столкнулся с загрязнением свинцом в конце 1940-х годов, будучи аспирантом Чикагского университета. Его работа по этому вопросу привела к полной переоценке роста промышленных концентраций свинца в атмосфере и человеческом организме, а его последующая активность сыграла важную роль в запрете тетраэтилсвинца в бензине и свинцового припоя в пищевых консервных банках .
Ранняя жизнь [ править ]
Он родился в Митчелвилле, штат Айова . Его отец был почтальоном, а мать была членом школьного совета; У Паттерсона был брат Пол и сестра Патриция. [1] [2] С юных лет семья поощряла его развивать свое интеллектуальное любопытство. [2] Паттерсон окончил среднюю школу в 1939 году, в возрасте 16 лет. Он учился в колледже Гриннелл — достаточно близко, чтобы Паттерсон добирался домой автостопом, чтобы постирать белье. [2] — и получил степень бакалавра химии в 1943 году. [1] [3] Там он встретил свою будущую жену Лорну (Лори) Макклири. В аспирантуре они оба поступили в Университет Айовы , где ему была присвоена степень магистра молекулярной спектроскопии . Он также женился на Лорне Макклири незадолго до отъезда из Университета Айовы в 1944 году. [4] Оба затем были отправлены работать над Манхэттенским проектом в качестве гражданских лиц, сначала в Чикагский университет, а затем в Ок-Ридж, штат Теннесси , где он столкнулся с масс-спектрометрией . [4] [5]
После Второй мировой войны Паттерсоны вернулись в Чикаго, где Лори устроилась на исследовательскую работу в качестве инфракрасного спектроскописта, чтобы поддерживать Паттерсона, пока он учился на докторскую степень. в Чикагском университете под руководством Харрисона Брауна . Во время учебы в старой лаборатории Паттерсон смог сделать открытия, связанные с зацепкой, которую он изучал позже в своей жизни. Он провел несколько различных экспериментов, которые привели к шокирующим для того периода времени результатам. [ нужны дальнейшие объяснения ] [6] После года постдокторской диссертации в Чикаго Паттерсон вместе с Брауном перешёл в Отдел геологии (позже Отдел геологических и планетарных наук) Калифорнийского технологического института в 1952 году в качестве членов-основателей его программы геохимии . [4] Паттерсон оставался в Калифорнийском технологическом институте до конца своей жизни. У него и Лори было четверо детей. [7]
Измерение возраста Земли [ править ]
Паттерсон вернулся в Чикагский университет, чтобы работать под руководством своего научного руководителя Харрисона Брауна . Браун, зная об опыте Паттерсона в области масс-спектрометрии, объединил его с Джорджем Тилтоном для проведения геологического старения цирконов . Цирконы чрезвычайно полезны для датирования, поскольку при их образовании они содержат крошечные дефекты урана, но не содержат свинца. Следовательно, если в цирконе и присутствует свинец, то он должен образоваться в результате распада урана. Этот процесс известен как датирование U-Pb . Задача команды заключалась в измерении концентрации и изотопного состава элементов внутри циркона. Тилтон должен был измерить уран, а Паттерсон — количество и тип свинца. [8] Целью Паттерсона было выяснить состав первичного свинца на Земле. При этом можно было бы выяснить возраст Земли и, в свою очередь, Солнечной системы, используя те же методы для метеоритов . [ нужна ссылка ]
Когда Паттерсон и Тилтон начали свою работу в 1948 году, Паттерсон быстро осознал, что его образцы свинца были загрязнены. Они знали возраст магматической породы, из которой произошел циркон, и измерения Тилтона по урану соответствовали тому, что должно быть в цирконе в этом конкретном возрасте, но данные Паттерсона всегда были искажены из-за слишком большого количества свинца. [8] Спустя шесть лет команда опубликовала статью о методах определения возраста кристаллов циркона, и Паттерсон получил докторскую степень, но они не приблизились к определению возраста Земли. [ нужна ссылка ]
Браун смог получить грант от Комиссии по атомной энергии США на продолжение работы по датированию Земли, но, что более важно, на ввод в эксплуатацию нового масс-спектрометра в Пасадене, штат Калифорния, в Калифорнийском технологическом институте. В 1953 году Браун взял с собой Паттерсона в Калифорнийский технологический институт, где Паттерсон смог построить свою собственную лабораторию с нуля. В нем он обезопасил все точки проникновения воздуха и других загрязнений. Паттерсон также очищал кислотой все аппараты и даже перегонял все поставляемые ему химикаты. По сути, он создал одну из первых чистых комнат , чтобы предотвратить загрязнение своих данных свинцом. [8] Затем он смог завершить свою работу с метеоритом Каньон-Диабло в 1953 году. Он использовал масс-спектрометр Аргоннской национальной лаборатории для исследования изолированного свинца из железного метеорита для сбора данных о содержании изотопов свинца. Используя новые данные, в 1956 году он опубликовал «Возраст метеоритов и Земли», первую статью, содержащую истинный возраст аккреции Солнечной системы, который составил 4,550 Гр ± 70 млн лет. [9] [10] [11] [12]
До того, как было сделано это важное открытие, общественность считала, что Земле около 3,3 миллиарда лет. Многие были очень удивлены, обнаружив, что фактический возраст Земли оказался намного больше, чем они ожидали. Публикация, возникшая после открытия, была довольно хорошо обработана Паттерсоном, который сделал заявление «мы сделали это» в нескольких интервью, разделив честь открытия со своими коллегами-научными умами, стоящими за этим действием. [13]
Земли геохимической Отслеживание эволюции
Способность Паттерсона выделять микрограммы свинца из обычных горных пород и определять их изотопный состав привела его к исследованию свинца в образцах океанских отложений Атлантического и Тихого океана . Основываясь на разном возрасте, когда суши стекали в океан, он смог показать, что количество антропогенного свинца, рассеянного в настоящее время в окружающей среде, более чем в 100 раз превышает количество, естественным образом выщелоченное ручьями в океан: [14] геохимический цикл свинца оказался сильно разбалансированным.
Ограничения аналитических процедур привели к использованию других подходов. Он обнаружил, что глубоководные воды океана содержат в 20 раз меньше свинца, чем поверхностные воды. [8] в отличие от подобных металлов, таких как барий . Это заставило его усомниться в общепринятом мнении, что концентрация свинца выросла лишь в два раза по сравнению с естественным уровнем. [ нужна ссылка ]
Паттерсон вернулся к проблеме своего первоначального эксперимента и к загрязнению, которое он обнаружил в бланках, использованных для отбора проб. На основе образцов ледяного керна из лагеря Сенчури в Гренландии, взятых в 1964 году, и из Антарктиды в 1965 году, он определил, что уровни свинца в атмосфере начали неуклонно и опасно расти вскоре после того, как тетраэтилсвинец начал широко использоваться в топливе, когда было обнаружено, что он уменьшить детонацию в двигателях внутреннего сгорания . Впоследствии Паттерсон определил, что это, наряду с различными другими видами использования свинца в производстве, является причиной загрязнения его образцов. Из-за значительного значения своих выводов для общественного здравоохранения он посвятил остаток своей жизни удалению как можно большего количества привнесенного свинца из окружающей среды. [8]
Кампания отравления свинцом против
Начиная с 1965 года, с публикацией книги « Загрязненная и естественная свинцовая среда человека » Паттерсон пытался привлечь внимание общественности к проблеме повышенного уровня свинца в окружающей среде и пищевой цепи из-за свинца из промышленных источников. Возможно, отчасти потому, что он критиковал экспериментальные методы других учёных, он столкнулся с сильным противодействием со стороны признанных тогда экспертов, таких как Роберт А. Кехо . [8]
Пытаясь добиться удаления свинца из бензина (бензина), Паттерсон боролся против лоббистской власти Этиловой корпорации (в которой работал Кехо), против наследия Томаса Миджли-младшего (которое включало тетраэтилсвинец и хлорфторуглероды ), а также против свинцово-аддитивную индустрию в целом. После критики Паттерсоном ведущей отрасли ему было отказано в контрактах со многими исследовательскими организациями, включая якобы нейтральную Службу общественного здравоохранения США . [8] В 1971 году его исключили из комиссии Национального исследовательского совета (NRC) по загрязнению атмосферы свинцом, хотя в то время он был ведущим экспертом по этому вопросу. [15]
Соединенные Штаты обязали использовать неэтилированный бензин для защиты каталитических нейтрализаторов во всех новых автомобилях, начиная с 1975 модельного года. [16] но усилия Паттерсона ускорили отказ от использования свинца во всех стандартных потребительских автомобильных бензинах в Соединенных Штатах к 1986 году. Сообщается, что к концу 1990-х годов уровень свинца в крови американцев снизился почти на 80%. [17]
Большинство людей, следуя аргументам Кехо, ссылались на «нормальные уровни» свинца в крови, почве и воздухе, имея в виду значения, близкие к средним. Они предположили, что, поскольку эти уровни являются обычными, они безвредны. «Нормальный» также несет в себе часть значения «естественный». Паттерсон утверждал, что «нормальное» следует заменить на «типичное» и что тот факт, что определенный уровень свинца был обычным явлением, не означает, что он безвреден. «Природный», настаивал он, ограничивался концентрациями свинца, которые существовали в организме или окружающей среде до заражения людьми, что часто происходило из-за технологических достижений и культурных традиций. [8]
Благодаря сверхчистой камере, которая считалась одной из первых чистых комнат, его измерения изотопных соотношений были свободны от загрязнений, которые искажали результаты Кехо и других. В то время как Кехо измерял свинец у «не подвергавшихся воздействию» рабочих завода TEL и мексиканских фермеров, Паттерсон изучал мумии дожелезного века и тунца, выращенного в пелагических водах. [8] Кехо утверждал, что люди приспособились к воздействию свинца в окружающей среде. Точная точка зрения Паттерсона заключалась в том, что люди лишь недавно увеличили концентрацию свинца и что короткий период воздействия, несколько тысяч лет, был мгновением в дарвиновской шкале времени, далеко не тем временем, которое необходимо для развития адаптивных реакций. [18]
Паттерсон сосредоточил свое внимание на свинце в продуктах питания, дефицит которого также привел к заметному увеличению в результате аналогичных экспериментальных исследований. В одном исследовании он показал увеличение уровня свинца с 0,3 до 1400 нг/г в некоторых рыбных консервах по сравнению со свежей, тогда как официальная лаборатория сообщила об увеличении от 400 нг/г до 700 нг/г. [19] скелетах возрастом 1600 лет Он сравнил уровни свинца, бария и кальция в перуанских и обнаружил увеличение уровня свинца в костях современного человека в 700–1200 раз без каких-либо сопоставимых изменений в уровнях бария и кальция . [20]
В 1978 году он был назначен членом комиссии Национального исследовательского совета, которая признала многие увеличения и необходимость сокращений, но другие члены утверждали, что необходимо провести дополнительные исследования, прежде чем рекомендовать действия. [21] Его мнение было выражено в 78-страничном докладе меньшинства, в котором утверждалось, что меры контроля должны начаться немедленно, включая бензин, пищевые контейнеры, краску, глазурь и системы распределения воды. [22]
Смерть [ править ]
Паттерсон умер в своем доме в Си-Ранч, штат Калифорния , в возрасте 73 лет 5 декабря 1995 года. Сообщается, что причиной его смерти стал тяжелый приступ астмы . [11]
Награды и почести [ править ]
- Медаль Дж. Лоуренса Смита , 1973 г. ( Национальная академия наук ) [23]
- Премия В. М. Гольдшмидта , 1980 ( Геохимическое общество ) [24]
- Премия Тайлера за достижения в области охраны окружающей среды , 1995 г. ( Университет Южной Калифорнии ) [25]
- малая планета 2511 Паттерсон . В его честь названа [26]
Мемориалы [ править ]
- Премия Клера К. Паттерсона, [27] присуждается ежегодно с 1998 года Геохимическим обществом.
Наследие [ править ]
Паттерсон упоминается в документальном фильме Дерека Мюллера 2022 года « Человек, который случайно убил наибольшее количество людей в истории» . [28] Паттерсон также был показан в « Чистой комнате » — седьмом эпизоде американского документального телесериала « Космос: Пространственно-временная одиссея» .
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: а б с д Дике, Уильям (8 декабря 1995 г.). «Клер К. Паттерсон, установивший возраст Земли, умер в возрасте 73 лет» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 26 февраля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с Паттерсон, Клер (1997) [интервью проведено 5, 6 и 9 марта 1995 г.]. «Интервью с Клером Паттерсоном» (Интервью). Проект «Устная история». Беседовала Ширли К. Коэн. Пасадена, Калифорния : Архив Калифорнийского технологического института . Проверено 26 февраля 2019 г.
- ^ «Размышления СэмРа: Гриннеллианцы, которых вы должны знать (или знать): Клэр Паттерсон '43» . rebelsky.cs.grinnell.edu . Проверено 9 октября 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с Интервью с Ширли Коэн из архива устной истории Калифорнийского технологического института
- ^ Биографические мемуары Джорджа Р. Тилтона.
- ^ Биографические мемуары . 1998. дои : 10.17226/6201 . ISBN 978-0-309-06086-8 .
- ^ Биографические мемуары Национальной академии наук (NAS) Клера К. Паттерсона. См. с. 17.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Рейли, Лукас (17 мая 2017 г.). «Самый важный учёный, о котором вы никогда не слышали» . Проверено 26 мая 2017 г.
- ^ Коэн, Ширли «Утиный суп и свинец»
- ^ Деграсс-Тайсон, Нил (20 апреля 2014 г.). «Чистая комната». Космос: Пространственно-временная одиссея . Лиса.
- ^ Jump up to: а б Дике, Уильям «Клер К. Паттерсон, установивший возраст Земли, умер в 73 года»
- ^ Паттерсон, К. (октябрь 1956 г.), «Эпоха метеоритов и Земли», Geochimica et Cosmochimica Acta , 10 (4): 230–237, Бибкод : 1956GeCoA..10..230P , doi : 10.1016/0016-7037( 56)90036-9
- ^ Денворт, Лидия (2009), Токсичная правда: учёный, врач и битва за свинец , Beacon Press
- ^ Паттерсон, Клер К. (1 сентября 1965 г.). «Загрязненные и естественные свинцовые среды обитания человека» . Архивы гигиены окружающей среды . 11 (3): 344–360. дои : 10.1080/00039896.1965.10664229 . ISSN 0003-9896 . ПМИД 14334042 .
- ^ Тот же источник (NAS), что и выше . См. стр. 14.
- ^ Опыт США по постепенному сокращению содержания свинца в бензине (PDF) , 15 июня 2003 г. , получено 12 декабря 2014 г.
- ^ Уровень свинца в крови продолжает падать; Новые рекомендации, предлагаемые для наиболее уязвимых слоев населения , 20 февраля 1997 г. , дата обращения 13 января 2016 г.
- ^ Нидлман, Х.Л. (1998), «Клер Паттерсон и Роберт Кехо: два взгляда на токсичность свинца», Environmental Research , 78 (2): 79–85, Bibcode : 1998ER.....78...79N , doi : 10.1006 /enrs.1997.3807 , PMID 9719611
- ^ Сеттл, DM; Паттерсон, CC (1980), «Свинец в альбакоре: руководство по загрязнению свинцом в американцах», Science , 207 (4436): 1167–76, Бибкод : 1980Sci...207.1167S , doi : 10.1126/science.6986654 , PMID 6986654
- ^ Эриксон, Дж. Э.; Сирахата, Х.; Паттерсон, CC (1975), «Концентрация свинца в скелете у древних перуанцев», N. Engl. Дж. Мед. , 300 (17): 946–51, doi : 10.1056/nejm197904263001703 , PMID 372802
- ^ Лидер в области человеческой среды , Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия наук, 1980 г.
- ^ Тилтон, Джордж Р. (1998). «Клэр Кэмерон Паттерсон». Биографические воспоминания: Том 74 . Национальными академиями наук, техники и медицины . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство национальных академий . стр. 278–279. дои : 10.17226/6201 . ISBN 0-309-06086-9 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ «Медаль Дж. Лоуренса Смита» . Национальная академия наук (получено из веб-архива) . Архивировано из оригинала 27 мая 2016 года . Проверено 3 декабря 2020 г.
- ^ «Премия В.М. Гольдшмидта» . Геохимическое общество . Проверено 3 декабря 2020 г.
- ^ «Бывшие лауреаты» . Премия Тайлера за достижения в области охраны окружающей среды .
- ^ «(2511) Паттерсон». (2511) Паттерсон В: Словарь названий малых планет . Спрингер. 2003. с. 205. дои : 10.1007/978-3-540-29925-7_2512 . ISBN 978-3-540-29925-7 .
- ^ Премия Клера К. Паттерсона
- ^ «Человек, который случайно убил больше всего людей в истории» . Ютуб . Апрель 2022.
Дальнейшее чтение (и прослушивание) [ править ]
- Паттерсон, К.; Чоу, Т.Дж. (1962), «Распространение и значение изотопов свинца в пелагических отложениях», Geochimica et Cosmochimica Acta , 26 (2): 263–308, Bibcode : 1962GeCoA..26..263C , doi : 10.1016/0016- 7037(62)90016-9
- Паттерсон, К. (1965), «Загрязненные и естественные свинцовые среды обитания человека», Arch. Окружающая среда. Health , 11 (3): 344–360, doi : 10.1080/00039896.1965.10664229 , PMID 14334042
- Брайсон, Билл (2004), Краткая история почти всего , Бродвей, стр. 149, 156–160, ISBN 978-0-7679-0818-4
- Казанова, И. (1998), «Клер К. Паттерсон (1922–1995), первооткрыватель возраста Земли», Int. Микробиол. , том. 1, нет. 3 (опубликовано в сентябре 1998 г.), стр. 231–2, PMID 10943366.
- Дэвидсон, Клифф И., изд. (1998), Чистые руки: крестовый поход Клера Паттерсона против загрязнения окружающей среды свинцом , Нью-Йорк: Nova Science Publishers, стр. xxxiv+162, ISBN 978-1-56072-568-8
- Денворт, Л. Токсичная правда: ученый, врач и битва за свинец , Beacon Press, 2009.
- ДиМео, Нейт (11 апреля 2022 г.), «Маленький образец» , Дворец памяти , серия 192 , получено 13 апреля 2022 г.
{{citation}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка ) - Флегал, А. (1998), «Влияние Клера Паттерсона на экологические исследования», Environ. Рез. , том. 78, нет. 2 (опубликовано в августе 1998 г.), стр. 65–185, Bibcode : 1998ER.....78...65F , PMID 9719609 .
- Флегал, Арканзас (1998), «Влияние Клера Паттерсона на экологические исследования», Environ. Рез. , том. 78, нет. 2 (опубликовано в августе 1998 г.), стр. 64–70, Bibcode : 1998ER.....78...65F , doi : 10.1006/enrs.1998.3861 , PMID 9725987
- МакГрейн, С. Берч (2002), «Глава 9: Бензин, не содержащий свинца, и Клер К. Паттерсон», « Прометеи в лаборатории» , Нью-Йорк: McGraw-Hill, ISBN 978-0-07-140795-3
- Нидлман, Х.Л. (1998), «Клэр Паттерсон и Роберт Кехо: два взгляда на токсичность свинца», Environ. Рез. , том. 78, нет. 2 (опубликовано в августе 1998 г.), стр. 79–85, Bibcode : 1998ER.....78...79N , doi : 10.1006/enrs.1997.3807 , PMID 9719611
- Нриагу, Дж.О. (1998), «Парадигма Клера Паттерсона и Роберта Кехо «покажи мне данные» об отравлении свинцом в окружающей среде», Environ. Рез. , том. 78, нет. 2 (опубликовано в августе 1998 г.), стр. 71–8, Bibcode : 1998ER.....78...71N , doi : 10.1006/enrs.1997.3808 , PMID 9719610
- Рейли, Лукас (17 мая 2017 г.), «Самый важный ученый, о котором вы никогда не слышали» , Mental Floss
- Тилтон, Джордж Р., Клэр Кэмерон Паттерсон , получено 1 июля 2018 г.
- Ребельски, Сэмюэл А., Разные размышления и разглагольствования SamR: гриннеллианцы, которых вы должны знать (или знать): Клэр Паттерсон '43 , получено 9 октября 2022 г.
