Kardiostimulátory sa používajú na stimuláciu pravidelného srdcového rytmu, keď prirodzený stimulačný systém tela prestane fungovať alebo nefunguje správne. Po mnoho rokov sa pre kardiostimulátory hľadali najlepšie „batérie“.
V 70. rokoch minulého storočia, pred použitím lítium-iónových batérií na napájanie kardiostimulátorov v Spojených štátoch, sa používali batérie, ktoré čerpajú energiu z alfa rozpadu plutónia-238. Rozpad alfa je sprevádzaný emisiou ťažkého jadra hélia, ktoré rýchlo stráca energiu a je inhibované: tenké telo batérie je preto schopné úplne chrániť ľudské telo pred alfa časticami. Rozpad alfa je zvyčajne sprevádzaný silným gama žiarením, čo je presne nebezpečné, ale Plutónium 238 je ohromujúcou výnimkou, pre ktorú je emisia gama quanta zriedkavá. Dodatočná dávka žiarenia z jednej takejto batérie v kardiostimulátore je iba 0,1 mSv ročne, zatiaľ čo bežný človek dostáva okolo 2,4 mSv žiarenia pozadia za rok života.
Ako tieto večné batérie fungovali? Aké nebezpečné je to pre ľudí?
Ako vidíte na fotografii vyššie uvedeného kardiostimulátora (už bez plutónia), elektronika zariadenia je uzavretá v epoxidovej živici. Pevné titánové puzdro je skonštruované tak, aby odolalo akejkoľvek pravdepodobnej udalosti poškodenia, vrátane paľby a kremácie.
Rádioaktívne batérie majú obrovskú životnosť, pretože polčas rozpadu plutónia 238 je 88 rokov a lítium-iónové batérie môžu závisti iba plutónium. Tento rok v Int. J. Cardiol. publikoval vedecký článok popisujúci pacienta, ktorý úspešne používal kardiostimulátor plutónia 35 rokov pred rozhodnutím o výmene batérie.
Radiačná dávka na povrchu kardiostimulátora je približne 5 - 15 mrem (mikrorem, "biologický ekvivalent röntgenového žiarenia", jednotka merania) za hodinu od emitovaných gama lúčov a neutrónov. Odhaduje sa, že celkové ožarovanie tela je približne 0,1 rem za rok pre pacienta a približne 7,5 mrem za rok pre jeho manžela. Pre porovnanie, 100 mrem je žiarenie v pozadí, ktoré človek dostáva v priemere za rok.
Kardiostimulátory sa často obávali o svojich majiteľov. Victor Parsonnett, zamestnankyňa lekárskeho centra Newark Beth Israel Medical Center, v roku 1973 vybavila 20-ročnú ženu kardiostimulátorom Numec NU-5. V tom čase zariadenie stálo pacienta 23 000 dolárov z hľadiska moderného kurzu. Z dlhodobého hľadiska sa však jadrový kardiostimulátor osvedčil ako veľmi hospodárny - akékoľvek podobné zariadenie by sa muselo v takomto období nahradiť štyrikrát až päťkrát.
Propagačné video:
Podľa Parsonnet bolo 139 pacientov nainštalovaných NU-5. Väčšina z nich už nie je nažive.
Batéria v takomto kardiostimulátore, ako sme už povedali, je rádioizotopový termoelektrický generátor (RTG), ktorý využíva tepelnú energiu uvoľnenú počas prirodzeného rozkladu rádioaktívnych izotopov a prevádza ju na elektrickú energiu pomocou termoelektrického generátora. V porovnaní s reakciami jadrového štiepenia, ktoré prebiehajú v konvenčných jadrových elektrárňach, sú RTG oveľa kompaktnejšie. Ich účinnosť je nízka, rovnako ako výstupný výkon, nevyžadujú si však údržbu a pracujú už desaťročia. Mnoho satelitov, ktoré sme vypustili do chladných hlbín vesmíru, ako Voyagers, odviedli RTG s plutónium 238 s nimi - to je tajomstvo ich dlhodobej prevádzky.