Pacemakere brukes til å stimulere en vanlig hjerterytme når kroppens naturlige elektriske stimuleringssystem slutter å fungere eller ikke fungerer som det skal. I mange år har de beste "batteriene" blitt søkt for pacemakere.
På 1970-tallet, før bruk av litium-ion-batterier til å drive pacemakere i USA, ble det brukt batterier som henter energi fra alfa-forfallet til plutonium-238. Alfa-forfall ledsages av utslippet av en tung heliumkjerne, som raskt mister energi og blir hemmet: Derfor er den tynne kroppen på batteriet i stand til å beskytte menneskekroppen fullstendig mot alfapartikler. Alfa-forfall ledsages vanligvis av sterk gammastråling, som er nøyaktig farlig, men Plutonium-238 er et fantastisk unntak, som utslippet av gamma quanta er sjelden. Tilleggsdosen av stråling fra et slikt batteri i en pacemaker er bare 0,1 mSv per år, mens en vanlig person får omtrent 2,4 mSv bakgrunnsstråling per leveår.
Hvordan fungerte disse evige batteriene? Hvor farlig er det for mennesker?
Som du kan se på bildet av pacemakeren (allerede uten plutonium) ovenfor, er elektronikkene til enheten omsluttet i epoksyharpiks. Den solide titanhylsen er konstruert for å motstå enhver sannsynlig skadehendelse, inkludert skuddveksling og kremering.
Radioaktive batterier har en enorm levetid, ettersom halveringstiden til plutonium-238 er 88 år, og litium-ion-batterier bare kan misunne plutonium. Så i år i Int. J. Cardiol. publiserte en vitenskapelig artikkel som beskrev en pasient som med suksess brukte en plutonium pacemaker i 35 år før han bestemte seg for å bytte batteri.
Strålingsdosen på overflaten til pacemakeren er omtrent 5-15 mrem (mikrorem, "biologisk ekvivalent av røntgen", en måleenhet) per time fra de utsendte gammastrålene og nøytronene. Det anslås at total bestråling av kroppen er omtrent 0,1 rem per år for pasienten og omtrent 7,5 mrem per år for sin ektefelle. Til sammenligning er 100 mrem bakgrunnsstrålingen som en person i gjennomsnitt mottar per år.
Ofte var plutoniumpacemakere bekymret for eierne sine. I 1973 utstyrte Dr. Victor Parsonnett, en ansatt ved Newark Beth Israel Medical Center, en 20 år gammel kvinne med en Numec NU-5 pacemaker. På det tidspunktet kostet enheten 23 000 dollar for et moderne kurs. På lang sikt har imidlertid en nukleær pacemaker vist seg å være veldig økonomisk - enhver annen lignende enhet må byttes ut fire til fem ganger i en slik periode.
Salgsfremmende video:
I følge Parsonnet ble 139 pasienter installert NU-5. De fleste av dem er ikke lenger i live.
Batteriet i en slik pacemaker er, som vi allerede har sagt, en radioisotop termoelektrisk generator (RTG), som bruker termisk energi frigitt under det naturlige forfallet til radioaktive isotoper og konverterer det til elektrisitet ved hjelp av en termoelektrisk generator. Sammenlignet med kjernefysjonsreaksjoner som finner sted ved konvensjonelle kjernekraftverk, er RTG-er mye mer kompakte. Effektiviteten deres er liten, så vel som utgangseffekten, men de krever ikke vedlikehold og har arbeidet i flere tiår. Mange satellitter som vi lanserte i de kalde dypet av rommet, som Voyagers, fraktet RTG-er med plutonium-238 - dette er hemmeligheten bak deres langvarige drift.
