Ядерный реактор в груди: как работают кардиостимуляторы с вечной батарейкой?

Илья Хель

Кардиостимуляторы используются для стимуляции регулярного сердцебиения, когда естественная электрическая система кардиостимуляции в организме перестает выполнять свою функцию или работает неправильно. На протяжении многих лет для кардиостимуляторов искали наилучшие «батарейки». Среди них были и термоэлектрические батареи, содержащие от 2 до 4 кюри плутония-238, радиоактивного элемента с периодом полураспада в 88 лет. Как работали эти вечные батарейки? Насколько это опасно для человека?

Ядерный реактор в груди: как работают кардиостимуляторы с вечной батарейкой? Фото.

Как работают плутониевые кардиостимуляторы

Как следует из термина «термоэлектрический», тепло от разлагающегося плутония используется для выработки электричества, которое стимулирует сердце. В начале 2000-х в США было от 50 до 100 человек с кардиостимуляторами, работающими на атомной энергии. Каждый раз, когда один из этих людей умирал, кардиостимулятор извлекали и отправляли в Лос-Аламос, где впоследствии извлекали и восстанавливали плутоний.

Ядерный реактор в груди: как работают кардиостимуляторы с вечной батарейкой? Как работают плутониевые кардиостимуляторы. Фото.

Как видно на фотографии кардиостимулятора (уже без плутония) выше, электроника устройства заключена в эпоксидную смолу. Твердый титановый корпус спроектирован таким образом, чтобы выдерживать любые вероятные события повреждения, включая выстрелы и кремацию.

Доза излучения на поверхности кардиостимулятора составляет приблизительно 5-15 мбэр (микробэр, «биологический эквивалент рентгена», единица измерения) в час от испускаемых гамма-лучей и нейтронов. По оценкам, облучение всего тела составляет приблизительно 0,1 бэр в год для пациента и приблизительно 7,5 мбэр в год для его супруги. Для сравнения, 100 мбэр — это фоновое облучение, которое человек в среднем получает за год.

Зачастую плутониевые кардиостимуляторы переживали своих владельцев. В 1973 году сотрудник Медицинского центра Ньюарк Бет-Исраэль доктор Виктор Парсоннет  установил 20-летней женщине кардиостимулятор фирмы Numec NU-5. На тот момент устройство обошлось пациентке в 23 000 долларов в пересчете на современный курс. Однако в долгосрочной перспективе ядерный кардиостимулятор оказался весьма экономным – любой другой аналогичный прибор за такой срок потребовалось бы сменить от четырех до пяти раз.

По данным Парсоннета, NU-5 установили 139 больным. Большинства их уже нет в живых.

Батарейкой в таком кардиостимуляторе, как мы уже сказали, служит радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ), использующий тепловую энергию, выделяющуюся при естественном распаде радиоактивных изотопов и преобразующий её в электроэнергию с помощью термоэлектрогенератора. По сравнению с ядерным реакциями деления, которые протекают на обычных атомных станциях, РИТЭГ гораздо более компактны. КПД у них небольшое, как и выходная мощность, однако они не требуют обслуживания и работают десятилетиями. Многие спутники, которые мы запускали в холодные глубины космоса, вроде тех же «Вояджеров», уносили с собой РИТЭГ с плутонием-238 — в этом секрет их долговечной работы.

Почему же мы не используем такие вечные батарейки везде? Дело в том, что у нас закончился плутоний-238. Когда-то его производили как побочный материал при производстве ядерного оружия. Однако те времена давно прошли, а наладить производство непосредственно плутония-238 не успели.

Подробнее о производстве плутония-238 читайте в этой статье.

Не забудьте подписаться на наш канал с новостями.

Новости партнеров
Все, что известно про новые realme 15 и realme 15 Pro: характеристики, дата выхода и цена
Все, что известно про новые realme 15 и realme 15 Pro: характеристики, дата выхода и цена
Биткоин как защита от диктаторов. В чём на самом деле главное преимущество криптовалюты?
Биткоин как защита от диктаторов. В чём на самом деле главное преимущество криптовалюты?
Стоит ли обновлять Яндекс Станцию Дуо Макс до YaOS X. Проверили на себе
Стоит ли обновлять Яндекс Станцию Дуо Макс до YaOS X. Проверили на себе