Stymulatory są używane do stymulowania regularnego bicia serca, gdy naturalny system stymulacji elektrycznej organizmu przestaje działać lub nie działa prawidłowo. Od wielu lat poszukuje się najlepszych „baterii” do rozruszników serca.
W latach siedemdziesiątych XX wieku, przed użyciem akumulatorów litowo-jonowych do zasilania rozruszników serca w Stanach Zjednoczonych, używano akumulatorów pobierających energię z rozpadu alfa plutonu-238. Rozpadowi alfa towarzyszy emisja ciężkiego jądra helu, które szybko traci energię i jest hamowane: dzięki temu cienki korpus baterii jest w stanie całkowicie chronić ludzki organizm przed cząstkami alfa. Rozpadowi alfa zwykle towarzyszy silne promieniowanie gamma, które jest dokładnie niebezpieczne, ale Pluton-238 jest oszałamiającym wyjątkiem, dla którego emisja kwantów gamma jest rzadka. Dodatkowa dawka promieniowania z jednej takiej baterii w rozruszniku serca to zaledwie 0,1 mSv na rok, podczas gdy zwykły człowiek otrzymuje około 2,4 mSv promieniowania tła w ciągu roku życia.
Jak działały te wieczne baterie? Jak niebezpieczne jest to dla ludzi?
Jak widać na powyższym zdjęciu rozrusznika serca (już bez plutonu), elektronika urządzenia zamknięta jest w żywicy epoksydowej. Solidna tytanowa obudowa została zaprojektowana tak, aby wytrzymać wszelkie prawdopodobne uszkodzenia, w tym ostrzał i kremację.
Baterie radioaktywne mają ogromną żywotność, ponieważ okres półtrwania plutonu-238 wynosi 88 lat, a baterie litowo-jonowe mogą zazdrościć tylko plutonowi. Tak więc w tym roku w Int. J. Cardiol. opublikował artykuł naukowy opisujący pacjenta, który z powodzeniem stosował rozrusznik plutonowy przez 35 lat, zanim zdecydował się na wymianę baterii.
Dawka promieniowania na powierzchni stymulatora wynosi około 5–15 mrem (mikrorem, „biologiczny odpowiednik promieniowania rentgenowskiego”, jednostka miary) na godzinę z emitowanych promieni gamma i neutronów. Szacuje się, że całkowite napromienianie ciała wynosi około 0,1 remu rocznie dla pacjenta i około 7,5 mrem rocznie dla jego małżonka. Dla porównania 100 mrem to promieniowanie tła, które człowiek otrzymuje średnio w ciągu roku.
Często rozruszniki z plutonu martwiły się o swoich właścicieli. W 1973 roku dr Victor Parsonnett, pracownik Centrum Medycznego Newark Beth Israel, założył 20-letniej kobiecie rozrusznik Numec NU-5. W tym czasie urządzenie kosztowało pacjenta 23 000 dolarów w ramach nowoczesnego kursu. Jednak w dłuższej perspektywie rozrusznik jądrowy okazał się bardzo ekonomiczny - każde inne podobne urządzenie musiałoby być wymieniane cztery do pięciu razy w takim okresie.
Film promocyjny:
Według Parsonnet, 139 pacjentów miało zainstalowaną NU-5. Większość z nich już nie żyje.
Bateria w takim rozruszniku, jak już powiedzieliśmy, jest radioizotopowym generatorem termoelektrycznym (RTG), który wykorzystuje energię cieplną uwalnianą podczas naturalnego rozpadu izotopów promieniotwórczych i zamienia ją na energię elektryczną za pomocą generatora termoelektrycznego. W porównaniu z reakcjami rozszczepienia jądrowego, które mają miejsce w konwencjonalnych elektrowniach jądrowych, RTG są znacznie bardziej zwarte. Ich sprawność jest niska, podobnie jak moc wyjściowa, ale nie wymagają konserwacji i pracują od dziesięcioleci. Wiele satelitów, które wystrzeliliśmy w zimne głębiny kosmosu, jak Voyagers, zabrało ze sobą RTG z plutonem-238 - na tym polega tajemnica ich długotrwałego działania.