A pacemakereket arra használják, hogy stimulálják a rendszeres szívverést, amikor a test természetes elektromos ingerlési rendszere nem működik, vagy nem működik megfelelően. A szívritmus-szabályozók számára évek óta keresik a legjobb "elemeket".
Az 1970-es években, mielőtt az Egyesült Államokban lítium-ion akkumulátorokat használták a pacemakerek táplálására, olyan akkumulátorokat használtak, amelyek energiát vonnak a plutónium-238 alfa-bomlásából. Az alfa-bomlást egy nehéz héliummag kibocsátása kíséri, amely gyorsan elveszti az energiát és gátolódik: ezért az akkumulátor vékony teste képes teljes mértékben megvédeni az emberi testet az alfa-részecskék ellen. Az alfa-bomlást általában erős gamma-sugárzás kíséri, ami pontosan veszélyes, ám a pllutónium-238 kivételes kivétel, amelynél a gamma-kvanták kibocsátása ritka. Az ilyen akkumulátorokból származó kiegészítő sugárzás dózis a szívritmus-szabályozóban csak 0,1 mSv évente, míg egy hétköznapi ember évente körülbelül 2,4 mSv háttér sugárzást kap.
Hogyan működtek ezek az örök akkumulátorok? Mennyire veszélyes az emberre?
Amint az a fenti pacemaker (már plutónium nélkül) fotójából látható, a készülék elektronikája epoxi-gyantába van zárva. A szilárd titán tokot úgy tervezték, hogy ellenálljon a valószínűsíthető károknak, beleértve a lövést és a hamvasztást is.
A radioaktív akkumulátorok élettartama hatalmas, mivel a plutónium-238 felezési ideje 88 év, és a lítium-ion akkumulátorok csak a plutónium irigyelhetik. Tehát, ebben az évben az Int. J. Cardiol. közzétett egy tudományos cikket, amelyben ismerteti egy olyan beteget, aki 35 évig sikeresen használta a plutónium pacemakert, mielőtt az akkumulátor cseréje mellett döntött.
A szívritmus-szabályozó felületén a sugárzás dózisa körülbelül 5-15 milliméter (mikrorem, "a röntgen biológiai ekvivalense", mértékegység) óránként a kibocsátott gamma sugarakból és neutronokból. Becslések szerint a teljes test besugárzása körülbelül 0,1 rem / év a beteg számára, és körülbelül 7,5 mmrem évente a házastársa. Összehasonlításképpen: 100 mrem a háttér-sugárzás, amelyet egy ember átlagosan évente kap.
Gyakran a plutónium-pacemakerek aggódtak a tulajdonosok miatt. 1973-ban Dr. Victor Parsonnett, a Newark Beth Israel Medical Center munkatársa felszerelte egy 20 éves nőt Numec NU-5 szívritmus-szabályozóval. Abban az időben a készülék 23 000 dollárba került a beteg számára egy modern kurzus szempontjából. Hosszú távon azonban a nukleáris pacemaker nagyon gazdaságosnak bizonyult - minden hasonló eszközt négy-öt alkalommal ki kellene cserélni egy ilyen időszakban.
Promóciós videó:
A Parsonnet szerint 139 beteget telepítettek NU-5-re. Legtöbbjük már nem él.
Az ilyen szívritmus-szabályozóban levő akkumulátor egy radioizotóp termoelektromos generátor (RTG), amely a radioaktív izotópok természetes bomlása során felszabadult hőenergiát felhasználja, és termoelektromos generátorral elektromosá konvertálja. A hagyományos atomerőművekben zajló nukleáris hasadási reakciókhoz képest az RTG-k sokkal kompaktabbak. Hatékonyságuk alacsony, csakúgy, mint a kimeneti teljesítmény, de nem igényelnek karbantartást, és évtizedek óta működnek. Számos műhold, amelyet az űr hideg mélységébe bocsátottunk, mint például a Voyagers, RTG-ket szállított a plutónium-238-mal - ez a hosszú távú működésük titka.