קלייר קמרון פטרסון – הבדלי גרסאות

'''קלייר קמרון פטרסון''' (ב[[אנגלית]]: '''Clair Cameron Patterson'''; נולד ב-[[1922]]–[[1995]]) הוא בוגר מכללת גרינל ובעל [[דוקטור]]ט מ[[אוניברסיטת שיקגו]]. פטרסון היה [[גיאוכימיה|גיאוכימאי]] שבילה את רוב הקריירה שלו במכוןב{{ה|מכון הטכנולוגי של קליפורניה}}.

קלייר פטרסון בשיתוף עם [[ג'ורג' טילטון,]] פיתחופיתח דרך למדידת ריכוזים זעירים של [[עופרת]] ו[[אורניום]] ב[[סלע]]ים. בעזרת פיתוח זה הצליח פטרסון לגלות את גיל [[כדור הארץ]] שנקבע כ-4.55 מיליארד שנים. בנוסף, פטרסון נאבק רוב חייו להפחתת והפסקת הפצת העופרת בסביבה. ב-[[1995]] הוענק לו [[פרס טיילר]] להישגים סביבתיים.

פטרסון נולד וגדל ב[[איווה]], [[ארצות הברית]]. אביו היה [[דוור]] ואימוואמו עסקה בחינוך. חיבתו ל[[כימיה]] החלה בגיל צעיר כאשר אימואמו נתנה לו ערכת כימיה. הוא רכש השכלה גבוהה במכללת גרינל, שם הוא הכיר את אשתו לעתיד, לורנה מקלארי, שלהםונולדו נולדולהם ארבעה ילדים.

כאשר סיים את לימודיו בגרינל עם תואר ראשון בכימיה עברו הוא ולורנה לאוניברסיטתל[[אוניברסיטת איווה]] ללימודי תואר שני, שם עשה תזה ב[[ספקטרוסקופיה]] מולקולרית. כשסיים את לימודיו ב-[[1944]] נשלחו שניהם לשיקגו על מנת לעבוד על ב[[פרויקט מנהטן]] (פיתוח פצצת האטום). לאחר מספר חודשים שם, החליט פטרסון להתגייס לצבא, אך הוא נדחה בשל האבטחה הגבוהה שהייתה קיימת בצבא. כשחזר לשיקגו החליטו פטרסון ולורי לעבור ל[[אוק רידג']], [[טנסי]], כדי להמשיך לעבוד על פרויקטבפרויקט מנהטן. באוק רידג' התוודע והחל לעבוד עם ספקטומטר[[ספקטרומטר מסה (מכשיר המשתמש במגנטים חזקים על מנת להפריד יסודות שונים כדי שיהיה ניתן למדוד אותם במדוייק)]].

לאחר [[מלחמת העולם השנייה]] חזר פטרסון ל[[שיקגו]] כדי להמשיך את לימודיו לתואר שלישי. בין שאר המדענים שהגיעו לאוניברסיטת שיקגו לאחר מלחמת העולם השנייה היה גם [[הריסון בראון]], שלימים הפך לאיש הראשון שהבין כיצד ניתן לאמוד את גיל כדור הארץ.

שאלת גיל כדור הארץ הייתה מאז ומעולם שאלה שבני האדם ניסו לתתלענות עבורה תשובהעליה. כבר ב-[[1650]] חיפש הארכיבישוף ג'יימס תשובה לשאלה הזו. כאדם דתי, הוא פנה לחפש תשובה ב[[תנ"ך]]. את התשובה הוא מצא ב[[ספר מלכים ב']] (שם מתואר מותו של שליט בבל [[נבוכדנצר]]), אשר חישב את דורות הנביאים מתקופת זמן האדם[[אדם הראשון]] עד מותו של נבוכדנצר ב-562 לפני הספירה (שתאריך מותו ידוע), והוסיף את השנים ממותו של נבוכדנצר ועד זמנו. על פי חישובו, כדור הארץ נוצר 4004 שנהשנים לפני הספירה. באותה התקופה כרונולוגיה זו התקבלה ברוב העולם המערבי.

ב[[המאה ה-20|מאה ב-20]] מדענים רבים עסקו במדידת הזמן שלוקח ל[[אטום]] [[רדיואקטיביות|רדיואקטיבי]] (שהוא יסוד בלתי יציב שמתפרק באופן ספונטני) להתגלגל ולהשתנותלהתפרק ליסוד אחר. בזכות ניסיונות אלה מדענים הבינו שהזמן שלוקח ליסוד מסוים להתגלגללהתפרק ליסוד אחר הוא קבוע.

לדוגמה, מדענים גילו שיסוד האורניום משתנה תחילה ליסוד [[תוריום]]. לאחר שהפך לתוריום, היסוד ישתנה עוד כמה פעמים עד שיהפוך ליסוד העופרת. כאשר האטום הפך ליסוד העופרת הוא יישאר עופרת לנצח ולא ישתנה יותר. בנוסף, המדענים גם גילו שהזמן שלוקח לאטום האורניום להתגלגל ולהפוך לאטום עופרת הוא בממוצע קבוע.

בעזרת מידע זה על יחס האורניום-עופרת בסלעים, יכלו לחשב מדענים לחשב את גילם של סלעים. (בפשטות: נאמר וידוע שמתוך 10 אטומי אורניום לאחד לוקח שנה להתגלגל ולהפוך לעופרת. אם נגלה שיש בסלע 9 אטומי אורניום ואטום עופרת אחד, משמע הסלע בן שנה אחת).

ב-[[1947]] ה[[גיאולוגיה|גיאולוגגאולוג]] הריסון בראון מאוניברסיטת שיקגו, הבין לראשונה כיצד ניתן לחשב בעזרת מידע זה את גילו של כדור הארץ. הריסון ידע שלא ניתן לחשב את גילו של כדור הארץ מהסלעים שנמצאים בכדור הארץ, משום שסלעים אלה עברו יותר מדי שינויים מאז הולדת כדור הארץ ולכן הם כבר אינם אותם סלעים. הריסון פעל תחת ההנחה ש[[מטאוריט]]ים הם שאריות מיצירת [[מערכת השמש]] ולכן גיל המטאוריטים במערכת השמש הם בקירוב גם גיל כדור הארץ. את דגימת המטאוריט השיג הריסון מ"מכתש המטאור" שב[[אריזונה]].

הריסון הטיל על שני מדענים את משימת המדידה. ראשית, הריסון הטיל על פטרסון את משימת מדידת העופרת, אף שפטרסון לא היה גיאולוגגאולוג הוא התמצא בספקטרומטר מסה שאיתו היה ניתן למדוד כמויות זעירות של יסודות מסויימים בחומר. שנית, הוא הטיל על מדען אחר, ג'ורג' טילטון, את משימת מדידת האורניום.

הריסון נתן לשניים [[גביש]]ים זעירים הנקראים "זירקונים". גבישים אלה, שגילם היה כבר ידוע היו חזקים מאוד והם לא עברו שינויים כבר מיליארדי שנים. משימתם הייתה למצוא דרך למדוד את כמות העופרת והאורניום בגבישים, משימה שנראתה לכאורה פשוטה.

ב-[[1948]] החלו השניים במדידות. על השניים היה להגיע לתוצאות מדידה עקביות (כלומר לתוצאות דומות במדידות שונות). בעוד במדידות האורניום הצליח טילטון להגיע למדידות עקביות, פטרסון לא הצליח להגיע למדידות עקביות כלל. כמות העופרת שמדד פטרסון בכל פעם הייתה שונה לגמרי.

פטרסון חשד שהעופרת הנמצאת בסביבת המעבדה מזהמת את המדידות שלו (בתקופה זו הוא כבר השקיע במדידות שנתיים). לכן פטרסון עשה כל דבר אפשרי על מנת לטהר את המעבדה מזיהומי עופרת, הוא טיהר את הכימיקלים במעבדה ושטף את הכלים שלו ב[[חומצה]]. במשך ארבע שנים נוספות ניסה פטרסון להגיע למדידות עקביות תוך ניקוי ושמירה על ניקיון אובססיביים, אך ללא הצלחה.

פטרסון הבין שעליו לבנות מעבדה חדשה. ההזדמנות הגיעה כאשר הריסון עבר למכוןל{{ה|מכון הטכנולוגי של קליפורניה שבעיר פסדינה}}, והזמין את פטרסון להצטרף אליו. פטרסון בנה במכון את החדר האולטרה-נקי הראשון מסוגו (בשלב זה עסק פטרסון במדידות כבר שש שנים). בחדר האולטרה-נקי שבמכון הטכנולוגי הצליח פטרסון למדוד את כמות העופרת בזירקונים. כעת פטרסון היה מוכן למדוד את כמות העופרת שהייתה קיימת במטאוריט.

פטרסון הביא את דגימת המטאוריט למעבדה הלאומית "הארגוןארגון" (Argonne National Laboratory). באותה עת נכנס לשימוש ספקטרומטר המסה המדויק בעולם. לאחר שבודד את הדגימה מכל זיהום עופרת אפשרי, היה מוכן פטרסון למדוד את כמות העופרת והאורניום בדגימה ולחשב בעזרתם את גילו של כדור הארץ, שנקבע כ-4.55 מליארדמיליארד שנים. פטרסון היה האדם הראשון שידע את גילו של כדור הארץ והוא החליט לספר את התגלית קודם כל לאימולאמו.

=== עופרת רקע ===

לפני כ-85008,500 שנה הבינו בני האדם כיצד ניתן לכרות ולעבד מתכות מסלעים. עד אז רוב העופרת נמצאה מתחת לפני השטח, קבורה באדמה. במרוצת השנים תהליך זה התגבר והשתכללהשתכלל עד כדי כך שלפני כ-20002,000 שנה ה[[רומאים]] כבר הצליחו להפיק 80,000 טון עופרת בשנה. אף שהרומאים ידעו שהעופרת היא [[מתכת]] רעילה, הם השתמשו בעופרת כדי לבנות את תעלות המים שלהם, הם ציפו בעופרת את בתי המרחץ, הסירים והחביות שלהם ובנוסף הם המתיקו בעזרתה יינות. הם השתמשו בה משום שהעופרת הייתה קלה לעיבוד, זולה וגמישה. בנוסף האנשים שנחשפו אליה במידה הניכרת, אלה שכרו ועיבדו אותה, היו [[עבד]]ים. ישנם [[היסטוריון|היסטוריונים]] שמאמינים שהשימוש הנרחב בעופרת הוא זה שהביא לקריסת [[האימפריה הרומית]].

בתחילת שנות ה-20 החלו יצרני צבע לייצר צבע המכיל עופרת, על מנת לשכנע את הציבור שהעופרת אינה מסוכנת הם שכרו את תעשיית הפרסום.ה[[פרסום]], תעשיית הפרסום השתמשהשהשתמשה בסיפורי ילדים ומעשיות כדי ליצור לעופרת תדמית טובה וידידות למשפחה.

בתחילת שנות העשרים של המאה ה-20 החל השימוש העופרת להתגבר כאשר הכימאי, תומס מידג'לי, והממציא, צ'רלס קטרינג, גילו שניתן לשווק תוסף דלק ארבע-אתיל כמונע נקישות במנוע. הם הקימו חברה חדשה הנקראת "אתיל" (בעבר שקלו במשרד המלחמה בארה"ב להשתמש ב"אתיל" כגז רעיל). תהליך יצורייצור תוסף הדלק גרר אחריו סיפורים וידיעות על כך שעובדים במפעל יצור התוסף איבדו את שפיותם והתאבדו כתוצאה מכך. כאן כבר לא הספיקה תעשיית הפרסום כדי להרגיע את חששות הציבור, ולכן שכרה חברת [[ג'נרל מוטורס]] את ד"ר רוברט קיהו (Robert A. Kehoe), רופא צעיר מסינסנטי, על מנת שירגיע את חששות הציבור מסכנות העופרת וישפר את תדמיתה. קיהו גרם לספקות בנוגע למסוכנות העופרת. הוא טען שהעופרת נמצאת באופן טבעי בסביבה ושאין ראיות לכך שהעופרת מזיקה לאדם. במשך עשרות שנים איש לא פקפק במסקנותיו של קיהו, עד 1961 כאשר פטרסון יצא לחקור את אופן הפיזור של העופרת בעולם.

הצלחתו של פטרסון בקביעת גיל כדור הארץ הפכה אותו למומחה בעל שם עולמי במדידת ריכוזייםריכוזים מזעריים של עופרת. ב-1961 יצאו כמה חוקרים ובראשם פטרסון, במימון מכון הנפט האמריקאי, למדוד את כמויות העופרת באוקיינוס, במים עמוקים ורדודים. עד אז, כמו כולם, פטרסון חשב שהעופרת נמצאת בסביבה באופן טבעי. לאחר המדידות גילה פטרסון שכמויות העופרת במים הרדודים גדולות בהרבה מכמויות העופרת במים עמוקים, בניגוד למתכות אחרות כגון בריום. בנוסף, פטרסון ידע שהזמן שלוקח למים הרדודים להתערבב במים העמוקים הוא מאות שנים, ומכך הסיק שהעופרת במים הרדודים (הקרובים לחוף) הגיעוהגיע לאחרונה, מהבנזין והאדם.

פטרסון הבין את גודל הסכנה לציבור ומאז הקדיש את חייו לצמצום הפצת העופרת בסביבה. ב-1963 פירסם פטרסון את מסקנותיו במאמר: "concentrations of common lead in some atlantuc and mediterranean waters and in snow" שהתפרסם בכתב העת המדעי "[[נייצ'ר]]" (Nature). ימים ספורים לאחר המאמר החלה התנגדות התאגידים (שמימנו את מחקרו של פטרסון), התאגידים הציעו לפטרסון לעבור לנושא מחקר אחר, אך פטרסון סרב ומימון מחקרו הופסק. פטרסון ניסה למשוך את תשומת הלב הציבורית לזיהום שנגרם עקב שימוש בדלק שמכיל עופרת, אך הוא נתקל בהתנגדות מצד התאגידים ומומחים כגון ד"ר קיהו שנשכר על ידי התאגידים ונחשב למומחה בנושא הזיהום התעשייתי.

מאבקו של פטרסון בעופרת לא פסק וב-1965 פרסם את המאמר: contaminated and natural" lead environments of man" שבו הוא מנסהניסה להפיג את הדעה הרווחת שהעופרת התעשיית אינה גורמת לשינוי מהותי ברמות העופרת הטבעיות, ואראהוהראה כי קיימת חריגה קיצונית של ריכוזי עופרת בגופם של אמריקאים. רבים זילזלו במסקנותיו של פטרסון וראו בו אדם תמהוני, ד"ר קיהו עצמו קינהכינה את פטרסון "יותר קנאי מאשר מדען". אך פטרסון לא אמר נואש ושלח לאנשי ממשל אמריקאים שונים מכתבים ומאמרים שהוא כתב, בניהםביניהם היה הסנטור [[אדמונד מאסקי]], שהיה יושב ראש תת-וועדת הסנט לזיהום מים ואוויר.

ב-1966 קיים מאסקי שימועים בנוגע לשאלת העופרת, לשימועים הוזמנו ד"ר קיהו (שהיה שכיר של חברת ג'נרל מוטורס שנחשבונחשב באותה התקופה כמומחה המוביל לזיהום תעשייתי) ופטרסון. ד"ר קיהו טען שאין שינוי ברמות העופרת הנמצאות בסביבה בשלושת העשורים האחרונים ושאין הוכחה לכך שהעופרת מזיקה לבריאות האדם. לעומת זאת פטרסון טען שקיימת עלייה בריכוז העופרת הנמצאת בבני האדם כתוצאה מחשיפה לסביבה, ושרמות העופרת שנמדדו בבני האדם כלל אינן טבעיות אלה הםהן תוצאה של זיהום מתמשך של הסביבה בעופרת, ובעיקר מבנזיןמ[[בנזין]] המכיל עופרת.

באותה התקופה פטרסון ותלמידיו היו בשלבי מדידה של עופרת באנטרטיקהב[[אנטארקטיקה]] ובגרינלנדוב[[גרינלנד]], שם פטרסון הראה באופן המובהק ביותר את ההבדלים בריכוזי עופרת בין שלג שנחשף לסביבה לבין שלג שלא נחשף לסביבה ולמהפכה התעשיית (שלג שהיה נמצאשנמצא מתחת לפני השטח).

ב-1973מאמציו1973 מאמציו של פטרסון נשאו פרי, והמשרד להגנת הסביבה האמריקאי הכריז על תוכנית להפחתת העופרת מבנזין בצעדים הדרגתיים, ובסופו של דבר להסיר את העופרת מכל מוצרי הצריכה בארה"ב. עד סוף 1990 דווח על ירידה של כ80% בכמויות העופרת בגופם של האמריקאים.

פטרסון בנוסףעסק גם עסק בהרעלת עופרת דרך מזון, הוא הראה שקיימיםשקיימות חריגות של עופרת בדגים משומרים לעומת דגים טריים, כנראה מאיטום פחיות באמצעות עופרת.

=== תקנים כיום ===

פטרסון מת בביתו בים ראנץ', קליפורניה בגיל 73 ב -5 בדצמבר, 1995. הגורם המדווח של מותו היה, התקףמהתקף [[אסטמה]].

* [http://www.sviva.gov.il/subjectsEnv/SvivaAir/PollutantHealth/Pages/Lead.aspx עופרת], מתוך האתרבאתר של [[המשרד להגנת הסביבה]]