Alat pacu jantung digunakan untuk merangsang degupan jantung secara berkala apabila sistem pemacu elektrik semula jadi badan berhenti berfungsi atau tidak berfungsi dengan baik. Selama bertahun-tahun, "bateri" terbaik telah dicari untuk alat pacu jantung.
Pada tahun 1970-an, sebelum penggunaan bateri lithium-ion untuk memberi kuasa pada alat pacu jantung di Amerika Syarikat, bateri telah digunakan yang menarik tenaga dari pereputan alpha plutonium-238. Pereputan alpha disertai dengan pelepasan inti helium yang berat, yang dengan cepat kehilangan tenaga dan dihambat: oleh itu, badan bateri yang nipis dapat melindungi tubuh manusia sepenuhnya dari zarah alfa. Pereputan alpha biasanya disertai dengan sinaran gamma yang kuat, yang betul-betul berbahaya, tetapi Plutonium-238 adalah pengecualian yang menakjubkan, di mana pelepasan gamma quanta jarang terjadi. Dos tambahan radiasi dari satu bateri tersebut pada alat pacu jantung hanya 0.1 mSv per tahun, sementara orang biasa menerima sekitar 2.4 mSv radiasi latar belakang setiap tahun kehidupan.
Bagaimanakah bateri kekal ini berfungsi? Sejauh mana bahaya bagi manusia?
Seperti yang anda lihat dalam foto alat pacu jantung (sudah tanpa plutonium) di atas, elektronik alat ini dilampirkan dalam resin epoksi. Sarung titanium padat direkayasa untuk menahan sebarang kemungkinan berlaku kerosakan, termasuk tembakan dan pembakaran.
Bateri radioaktif mempunyai jangka hayat yang besar, kerana jangka hayat plutonium-238 adalah 88 tahun, dan bateri lithium-ion hanya boleh cemburu dengan plutonium. Jadi, tahun ini di Int. J. Cardiol. menerbitkan artikel ilmiah yang menggambarkan pesakit yang berjaya menggunakan alat pacu jantung plutonium selama 35 tahun sebelum memutuskan untuk menukar bateri.
Dos radiasi pada permukaan alat pacu jantung adalah kira-kira 5-15 mrem (microrem, "setara biologi sinar-X", satuan ukuran) setiap jam dari sinar gamma dan neutron yang dipancarkan. Dianggarkan bahawa jumlah penyinaran badan adalah kira-kira 0.1 rem per tahun untuk pesakit dan kira-kira 7.5 mrem per tahun untuk pasangannya. Sebagai perbandingan, 100 mrem adalah sinaran latar yang diterima oleh seseorang secara purata setiap tahun.
Sering kali, alat pacu jantung plutonium bimbangkan pemiliknya. Pada tahun 1973, Dr. Victor Parsonnett, seorang kakitangan di Pusat Perubatan Newark Beth Israel, menempatkan seorang wanita berusia 20 tahun dengan alat pacu jantung Numec NU-5. Pada masa itu, alat ini memerlukan pesakit $ 23,000 dari segi kursus moden. Walau bagaimanapun, dalam jangka masa panjang, alat pacu jantung nuklear terbukti sangat ekonomik - mana-mana alat serupa yang lain harus diganti empat hingga lima kali dalam jangka masa tersebut.
Video promosi:
Menurut Parsonnet, 139 pesakit dipasang NU-5. Sebilangan besar dari mereka tidak lagi hidup.
Bateri dalam alat pacu jantung seperti, seperti yang telah kita katakan, adalah penjana termoelektrik radioisotop (RTG), yang menggunakan tenaga terma yang dilepaskan semasa peluruhan semula jadi isotop radioaktif dan mengubahnya menjadi elektrik menggunakan penjana termoelektrik. Berbanding dengan reaksi pembelahan nuklear yang berlaku di loji tenaga nuklear konvensional, RTG jauh lebih padat. Kecekapan mereka rendah, seperti juga daya keluaran, tetapi mereka tidak memerlukan penyelenggaraan dan telah bekerja selama beberapa dekad. Banyak satelit yang kami lancarkan ke kedalaman ruang yang sejuk, seperti Voyagers, membawa RTG dengan plutonium-238 - inilah rahsia operasi jangka panjang mereka.
