Ati auzit de PACEMAKER cu baterie nucleară?
Mini bateriile nucleare sunt mici, nu necesită întreținere și durabile. Cercetătorii ruși au găsit o modalitate de a prelungi semnificativ durata de viață a stimulatoarelor cardiace fără radiații gamma periculoase.
Pe drumul către bateriile nucleare utilizabile medical, cercetătorii ruși au înregistrat un progres tehnologic major. Ei au gestionat izotopul radioactiv Nickel-63 ca o posibilă sursă de energie într-o centrifugă de gaz, care să îmbogățească mai mult de 69%. Producătorul rus de stat de combustibil nuclear cu materiale comune TVEL la Moscova recent. Gradul de îmbogățire a duratei de viață a bateriei depinde. Chiar și în anul 2019, urmează să fie realizat în uzina de cercetare din Zelenogorsk din Siberia, o îmbogățire de aproximativ 80 la sută. Conform TVEL baterii nucleare compacte cu o durată de viață de până la 50 de ani, în prezent în Trend în domeniul instrumentelor și electronică radio.
Micro-bateriile cu energie nucleară pot fi utilizate nu numai în spații, militare sau industriale, dar și în „stimulatoare cardiace cardiace și alte bio-stimulatoare”, JSC „TVEL”. Deoarece până acum, bateriile inimii pentru a menține stimulatorul cardiac doar aproximativ cinci-zece ani.
Radiatie in limite de sigurantă
Energia electrică este produsă la mini-baterii nucleare, cum ar fi în centrala nucleară, ca urmare a fisiunii nucleare de dezvoltare a energiei, dar mai degrabă din degradarea naturală a radioizotopilor artificiali, cum ar fi Nickel-63 sau Tritium. Izotopul artificial produs Ni-63 are un timp de înjumătățire de 100 de ani. Acesta a fost împărțit într-o „radiație Beta moale, fără utilizarea radiațiilor Gamma dăunătoare”, a declarat TVEL. Pentru utilizarea medicamentului în cauză. Pentru a proteja această radiație într-un ambalaj simplu din plastic, conform Oficiului Federal pentru Protecția împotriva Radiațiilor (BfS) „deja”.
Nou pentru ideea de stimulator stimulator nuclear nu este. La mijlocul anilor '70, mai mulți pacienți din SUA, dar și în Germania, au fost plantate baterii cu izotopul Promethium-147, a declarat BfS. Cu toate acestea, a avut probleme cu dimensiunile, durata de viață și protecția împotriva radiațiilor.
Agenția spațială americană Nasa a fost folosită de mult timp ca baterii nucleare - așa-numitele RTG (generator de termoelectric radioiosotop) ca sursă de energie pentru plantele din spațiu. De cele mai multe ori, se folosește un foarte puternic emițător alfa Plutoniu-238. Cu o astfel de baterie, Mars Rover Curiosity se deplasează. Uniunea Sovietică a furnizat mai devreme faruri și alte sisteme la distanță cu RTG.
Durata de viață a unei baterii nucleare, nu se bazează nu pe reactivitatea sa, ci pe timpul de înjumătățire a puterii sale, ca si la o bateria alcalină. Dar în loc să fie măsurată în ore sau zile, viața lor potențială poate fi de zeci de ani sau chiar de secole (cum sunt bateriile utilizate în sondele interplanetare sau sateliții artificiali).
Așa-numitele baterii betavoltaice au fost visate până în 1913. Nu sunt deloc ca niște reactoare nucleare în miniatură. În loc să producă căldură, aceștia își încarcă din particule beta emise de un izotop care bat electroni dintr-un alt material.
Din păcate, acest lucru nu duce la o inundație torențială de putere. Pentru a depăși această deficiență, trucul de electroni ar putea fi introdus într-un fel de acumulator, cum ar fi un condensator. Funcționează, dar se adaugă și volumului general.
Având în vedere că acest tip de tehnologie ar fi ideal pentru a alimenta lucruri la care nu puteți (sau nu doriți) să accesați des - cum ar fi stimulatoarele cardiace sau sateliții mici - este un lucru pe care doriți să îl evitați.
Mai mult, cuvântul „radioactiv” nu este la fel de fermecător ca în urmă cu un secol. Comercializarea unui stimulator cardiac cu energie nucleară în lumea de azi ar necesita mai mult decât un zgomot atrăgător; dar această nouă abordare ar putea ajuta la vârful scalelor.
Dispozitivele sunt fabricate din izotopuri de nichel-63 sandwich între o pereche de diode semiconductoare speciale numită barieră Schottky.
(V. Bormashov et al./Diamond și materiale conexe)
Această barieră păstrează un curent într-o direcție, o caracteristică folosită adesea pentru a transforma curenții alternanți în direcți.
Aflând că grosimea optimă a fiecărui strat era de doar 2 micrometri, cercetătorii au reușit să maximizeze tensiunea produsă de fiecare gram de izotop.
Nickel-63 are un timp de înjumătățire de puțin peste 100 de ani, care într-un sistem optimizat ca acesta adaugă până la 3.300 milliwatt-ore de energie pe gram: de zece ori energia specifică celulei dvs. electrochimice tipice.
Este un pas important față de dispozitivele beta-voltaice anterioare de nichel-63 și, deși nu este suficient pentru a-ți alimenta telefonul inteligent, îl aduce într-un domeniu de a fi util pentru o mare varietate de sarcini.
„Cu cât densitatea de putere a dispozitivului este mai mare, cu atât va avea mai multe aplicații”, spune directorul Institutului Tehnologic pentru Superhard and Novel Carbon Materials, Vladimir Blank.
De exemplu, generațiile actuale de stimulatoare cardiace au dimensiunea de aproximativ 10 centimetri cubi și utilizează aproximativ 10 microwți de putere furnizată de o baterie electrochimică subcutanată.
Încărcarea wireless prin piele ar putea fi într-o zi o posibilitate, dar deocamdată trebuie înlocuite printr-o operație chirurgicală invazivă.
Pacemaker-urile ar fi mult mai simple și mai sigure dacă ar avea o sursă de energie care să depășească pacientul și o celulă betavoltaică ca aceasta ar putea fi ideală.
Însă, după o inițială aventură de dragoste cu toate lucrurile radioactive, apelul public a trecut de atunci. O jumătate de secol de a face față amenințării războiului atomic și frica de cădere a dus la confuzie și neîncredere față de puterea izotopului.
Chiar și comunicarea riscurilor de radioactivitate folosind comparații inofensive face puțin pentru a ușura îngrijorarea cu privire la impactul potențial al oricărui material descris drept radioactiv.
Dar pentru unii, micile dispozitive nucleare ar fi tehnologia în care să investești.
Această cercetare a fost publicată în revista științifică Diamond and Related Materials.
 | Daniel GaneaMedic la ConsultatiiLaDomiciliu.ro |
Dr. Daniel Ganea este "Doctorul tău", Medic Specialist Medic de familie, medic rezident cardiologie, cu Competență în Ecografie și scrie aici articole pentru pacienți. A început cariera ca medic specialist în 2009 în Urgență, a lucrat și pe Ambulanță, aflând ce-și doresc de la medic pacienții care solicită online consultații medicale cu medic specialist la domiciliu.
Dacă ai citit Termeni și condiții, fă o programare online sau telefonic:
