Elektrokardiostimulatori tiek izmantoti, lai stimulētu regulāru sirdsdarbību, kad ķermeņa dabiskā elektriskā ritēšanas sistēma pārstāj darboties vai nedarbojas pareizi. Daudzus gadus elektrokardiostimulatoriem tika meklētas labākās "baterijas".
70. gados pirms litija jonu bateriju izmantošanas elektrokardiostimulatoru izmantošanai Amerikas Savienotajās Valstīs tika izmantotas baterijas, kas patērē enerģiju no plutonija-238 alfa sadalīšanās. Alfa sabrukšanu papildina smagā hēlija kodola izstarošana, kas ātri zaudē enerģiju un tiek kavēta: tāpēc akumulatora plānais korpuss spēj pilnībā aizsargāt cilvēka ķermeni no alfa daļiņām. Alfa sabrukšanu parasti pavada spēcīgs gamma starojums, kas ir tieši bīstams, taču plutonijs-238 ir satriecošs izņēmums, kuram gamma kvantācijas izstaro reti. Papildu starojuma deva no viena šāda akumulatora elektrokardiostimulatorā ir tikai 0,1 mSv gadā, bet parasts cilvēks saņem aptuveni 2,4 mSv fona starojuma dzīves gadā.
Kā šīs mūžīgās baterijas darbojās? Cik tas ir bīstams cilvēkiem?
Kā redzat elektrokardiostimulatora (jau bez plutonija) fotoattēlā, ierīces elektronika ir ievietota epoksīda sveķos. Cietais titāna korpuss ir izstrādāts tā, lai izturētu visus iespējamos bojājuma gadījumus, ieskaitot apšaudi un kremēšanu.
Radioaktīvajām baterijām ir milzīgs kalpošanas laiks, jo plutonija-238 pussabrukšanas periods ir 88 gadi, un litija jonu baterijas var apskaust tikai plutoniju. Tātad, šogad Starptautiskajā universitātē J. Kardiols. publicēja zinātnisku rakstu, kurā aprakstīts pacients, kurš 35 gadus veiksmīgi izmantoja plutonija elektrokardiostimulatoru, pirms nolēma mainīt akumulatoru.
Apstarojuma deva uz elektrokardiostimulatora virsmas ir aptuveni 5-15 mrem (mikrorem, "rentgena bioloģiskais ekvivalents", mērvienība) stundā no izstarotajiem gamma stariem un neitroniem. Tiek lēsts, ka ķermeņa kopējais apstarojums ir aptuveni 0,1 rem gadā un pacientam - aptuveni 7,5remrem gadā. Salīdzinājumam - 100 mrem ir fona starojums, ko cilvēks vidēji saņem gadā.
Bieži vien plutonija elektrokardiostimulatori uztraucās par to īpašniekiem. 1973. gadā doktors Viktors Parsonnetts, Ņūarkas Betas Izraēlas medicīnas centra darbinieks, 20 gadus vecu sievieti aprīkoja ar elektrokardiostimulatoru Numec NU-5. Tajā laikā ierīce pacientam maksāja 23 000 USD modernā kursa ziņā. Tomēr ilgtermiņā kodolstimulators ir izrādījies ļoti ekonomisks - jebkura cita līdzīga ierīce šādā laika posmā būtu jāmaina četras līdz piecas reizes.
Reklāmas video:
Pēc Parsonnet datiem, NU-5 tika uzstādīti 139 pacienti. Lielākā daļa no viņiem vairs nav dzīvi.
Akumulators šādā elektrokardiostimulatorā, kā mēs jau teicām, ir radioizotopu termoelektriskais ģenerators (RTG), kas izmanto siltuma enerģiju, kas izdalās radioaktīvo izotopu dabiskās sabrukšanas laikā, un, izmantojot termoelektrisko ģeneratoru, to pārvērš elektrībā. Salīdzinot ar kodolskaldīšanas reakcijām, kas notiek parastajās atomelektrostacijās, RTG ir daudz kompaktākas. To efektivitāte, tāpat kā izejas jauda, ir zema, taču tiem nav nepieciešama apkope un tie ir strādājuši gadu desmitiem ilgi. Daudzi satelīti, kurus mēs palaidām kosmosa aukstajos dziļumos, piemēram, Voyagers, aiznesa līdzi RTG ar plutoniju-238 - tas ir viņu ilgtermiņa darbības noslēpums.