Os marca-passos são usados para estimular o batimento cardíaco regular quando o sistema de estimulação elétrica natural do corpo para de funcionar ou não está funcionando corretamente. Por muitos anos, as melhores "baterias" foram procuradas para marcapassos.
Na década de 1970, antes do uso de baterias de íon-lítio para alimentar marca-passos nos Estados Unidos, eram usadas baterias que extraíam energia da decadência alfa do plutônio-238. A decadência alfa é acompanhada pela emissão de um pesado núcleo de hélio, que rapidamente perde energia e é inibido: portanto, o corpo delgado da bateria é capaz de proteger completamente o corpo humano das partículas alfa. A decadência alfa é geralmente acompanhada por forte radiação gama, o que é precisamente perigoso, mas o plutônio-238 é uma exceção impressionante, para a qual a emissão de quanta gama é rara. A dose adicional de radiação de uma dessas baterias em um marca-passo é de apenas 0,1 mSv por ano, enquanto uma pessoa comum recebe cerca de 2,4 mSv de radiação de fundo por ano de vida.
Como essas baterias eternas funcionaram? Quão perigoso é para os humanos?
Como você pode ver na foto do marca-passo (já sem plutônio) acima, a parte eletrônica do aparelho é envolta em resina epóxi. A caixa de titânio sólido foi projetada para resistir a qualquer evento de dano provável, incluindo tiros e cremação.
As baterias radioativas têm uma vida útil enorme, já que a meia-vida do plutônio-238 é de 88 anos, e as baterias de íon-lítio só podem invejar o plutônio. Então, esse ano no Int. J. Cardiol. publicou um artigo científico descrevendo um paciente que usou com sucesso um marcapasso de plutônio por 35 anos antes de decidir trocar a bateria.
A dose de radiação na superfície do marcapasso é de aproximadamente 5-15 mrem (microrema, "equivalente biológico dos raios X", uma unidade de medida) por hora dos raios gama e nêutrons emitidos. Estima-se que a irradiação corporal total é de aproximadamente 0,1 rem por ano para o paciente e aproximadamente 7,5 mrem por ano para seu cônjuge. Para efeito de comparação, 100 mrem é a radiação de fundo que uma pessoa recebe em média por ano.
Freqüentemente, os marcapassos de plutônio se preocupavam com seus proprietários. Em 1973, o Dr. Victor Parsonnett, membro da equipe do Newark Beth Israel Medical Center, adaptou um marca-passo Numec NU-5 a uma mulher de 20 anos. Naquela época, o dispositivo custava ao paciente US $ 23.000 em termos de um curso moderno. No entanto, a longo prazo, um marca-passo nuclear provou ser muito econômico - qualquer outro dispositivo semelhante teria que ser substituído de quatro a cinco vezes nesse período.
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De acordo com a Parsonnet, 139 pacientes foram instalados NU-5. A maioria deles não está mais viva.
A bateria desse marca-passo, como já dissemos, é um gerador termoelétrico radioisotópico (RTG), que usa a energia térmica liberada durante o decaimento natural dos isótopos radioativos e a converte em eletricidade por meio de um gerador termoelétrico. Em comparação com as reações de fissão nuclear que ocorrem em usinas nucleares convencionais, os RTGs são muito mais compactos. Sua eficiência é baixa, assim como a potência de saída, mas não requerem manutenção e estão em funcionamento há décadas. Muitos satélites que lançamos nas frias profundezas do espaço, como as Voyagers, carregaram GTRs com plutônio-238 com eles - este é o segredo de sua operação de longo prazo.
