Клэр Паттерсон — американский геохимик, который сделал несколько важных открытий и достижений в области науки и экологии.
Он был первым, кто точно определил возраст Земли, разработал методы очистки лабораторий от загрязнений и возглавил кампанию против использования свинца в бензине и других продуктах.
🌍 Определение возраста Земли
Паттерсон родился в 1922 году в Митчелвилле, штат Айова. Он учился химии в колледже Гриннелла. После войны он поступил в аспирантуру в университет Чикаго под руководством Харрисона Брауна — известного геохимика и космохимика. Браун поручил Паттерсону изучить возраст метеоритов. Паттерсон решил использовать уран-свинцовый метод датирования — один из самых точных методов определения возраста геологических образцов.
Он основан на том, что уран-238 (один из изотопов урана) распадается в цепочке превращений в свинец-206 (один из изотопов свинца). Период полураспада урана-238 составляет 4,47 миллиарда лет. Если мы знаем соотношение атомов урана-238 и свинца-206 в образце породы или минерала, мы можем вычислить его возраст.
Паттерсон выбрал для своего исследования метеорит Каньон-Дьябло — один из самых крупных и старейших метеоритов, найденных на Земле. Он считал, что этот метеорит был сформирован одновременно с Солнечной системой и поэтому его возраст должен быть равен возрасту Земли.
Однако Паттерсон столкнулся с проблемой: его результаты были искажены из-за загрязнения окружающей среды свинцом. Свинец был широко используем в промышленности, особенно в виде присадки к бензину. Свинец повышал октановое число бензина и предотвращал детонацию двигателя. Однако он также загрязнял атмосферу в виде токсичных частиц, которые оседали на почве и воде и попадали в организмы живых существ.
🥼 Создание первой стерильной лаборатории
Паттерсон понял, что для получения точных результатов ему нужно избавиться от влияния свинца из окружающей среды. Он решил создать специальную лабораторию, в которой было бы минимальное количество свинца и других загрязнителей. Он демонтировал свинцовые трубы и проводку в здании университета, где он работал, и заменил их на медные и стальные. Он также использовал специальные фильтры для очистки воздуха и воды от примесей. Так он создал самую стерильную лабораторию в мире, которая позволила ему провести точные измерения урана и свинца в метеоритах.
В 1953 году Паттерсон представил свою докторскую диссертацию, в которой он описал свой метод и результаты. Он получил возраст метеорита Каньон-Дьябло равным 4,55 миллиарда лет с погрешностью 70 миллионов лет. Это была первая точная оценка возраста Земли, основанная на радиоизотопном датировании.
🏭 Кампания против отравления свинцом
Паттерсон не ограничился определением возраста Земли. Он также заинтересовался влиянием свинца на окружающую среду и здоровье человека. Он заметил, что концентрация свинца в атмосфере и в тканях живых организмов резко возросла в XX веке. Паттерсон решил изучить историю загрязнения свинцом и его эффекты на жизнь.
Для этого он использовал свой метод радиоизотопного датирования и анализировал образцы ледяных кернов, кораллов, морских раковин и костей животных и людей из разных эпох. Он обнаружил, что концентрация свинца в этих образцах была постоянной до начала промышленной революции и резко возросла в XX веке. Он также выяснил, что свинец накапливается в костях и мозгу человека и вызывает серьезные нарушения нервной системы, умственного развития, поведения и иммунитета. Он пришел к выводу, что свинец является одним из самых опасных токсинов для человечества и необходимо прекратить его использование.
В результате его усилий в 1986 году США полностью запретили продажу этилированного бензина. Это привело к значительному снижению уровня свинца в атмосфере. По оценкам ученых, это спасло миллионы жизней и предотвратило миллиарды случаев заболеваний.