1945年8月，美国在日本广岛和长崎分别投下一枚原子弹，猛烈地核爆致使两座城市瞬间化为人间地狱，数十万日本平民当场死亡，在侥幸存活的人当中，又有十几万人在核辐射的痛苦折磨中凄惨地离去。一时间，“核弹”成为令世人恐惧的大规模杀伤性武器，人们谈核变色，这种氛围在冷战后期甚至达到了人人自危的程度。

然而，核能虽然非常恐怖，但如果利用合理，它便能够成为可持续利用的高效能源。比如说，科学家通过核反应制造的热能，研发了核动力航母、核潜艇、核电站、甚至核动力飞机、导弹、灯塔等等。从那时起，原子能就开始被“坏坏”了，它不再只是用来爆炸杀伤的战争武器，而是一种续航能力超强的高效新能源，相比于常规能源，核能的优势是续航时间极长，一次装填通常可以使用五年、十年、三十年甚至更久。

核爆试验

有了各种行之有效的核动力经验之后，就有科学家发现，这个核动力搞老搞去还是在军事领域内部转，能否将核动力运用于其他领域呀？

1967年，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室接到了一项新使命：将原子能赋予到人工心脏上，研发核动力心脏起搏器。在此之前，美国早在60年代初就已经开始着手研究如何利用原子能为太空探测器提持久供动力了。1964年“子午仪”导航卫星事件，致使泄露的钚-238在全球上空飘荡。

有了航天器上的微型核能驱动的先例，洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员很快意识到，“核动力心脏起搏器”是具有可行性的。因为，人工心脏的驱动原理和航天器非常相似，都属于微小型动力装置，并且都需要持久不断地运行，而核动力的续航能力超强，可以为心脏起搏器永久保持运转（相当于人的寿命而言），是非常理想的动力来源。

心脏起搏器大致示意图

为了配合项目研究，美国国家心肺研究所也一同参与了计划。他们提出，核动力人工心脏起搏器最需要注意的问题是，如何减少元素的中子辐射效应，以及在减少辐射的同时尽可能地延长起搏器的供能时间。否则的话，病人还没用到几个月，就提前被辐射效应给杀死了。

针对这个问题，洛斯阿拉莫斯实验室的研究人员博蒙特通过对比人工心脏的体积和结构，制造了一个功率为50瓦的人工心脏起搏器，这个起搏器的能量来源由以往的电池换成了核能，并在三种不同的同位素中选择了钚-238作为原料。钚-238是一种非常强大的α发射体，这种α粒子很容易被屏蔽，可以很轻易地将辐射效应降到最低。而且钚-238的半衰期为88年，能够为人工心脏提供足够长时间的动力。

钚-238自热发光氧化物芯块

确定了同位素之后，另外一个新问题摆在研究人员面前：心脏起搏器的体积毕竟非常小，如果利用核能转化为电能来提供动力的话，这个电源的体积将会非常大，用在航天器上或许还勉强可行，但是在对于人工心脏来说的话点不切实际。

经过反复商讨，洛斯阿拉莫斯的研究人员认为“斯特林循环发动机”是比较理想的动力装置，这种发动机是采用热气机循环来运行，只要制作一个小到足以植入人体的钚-238热源，就可以源源不断地为发动机提供动力。

紧接着，洛斯阿拉莫斯实验室为这个项目生产了63克高纯度钚-238金属作为第一批原料，并采用三层金属进行封装，第一层是钽，第二层是钽-10钨，最外层是铂-20铑，这些金属可以有效地屏蔽核辐射，还能保护热源免受氧气的影响。这批63克的钚-238一共制作了大约250个核动力心脏起搏器。

核心区

然而，虽然核动力心脏起搏器本身的测试安全性可以打标，但在现实中，可能会遇到很多问题，毕竟钚具有很强的放射性，如果出现意外，不仅安装核动力起搏器的人会有生命危险，后续的放射性辐射对社会造成极大的危害。当时，人们担心的问题有两点：

• 第一，该起搏器强度有限，无法承受枪械以及其他重型穿透，如果钚核心被打碎，这些泄露的辐射可能会致使受害者死亡，而且还会对周围造成二次伤害。这样一来，核动力心脏起搏器就成为了隐形炸弹。
• 第二，钚-238的熔点很低，在患者死亡后，如果不将起搏器拆卸，那么在火化的过程中，这些钚-238将会成为放射性源头，火葬场将被辐射笼罩。

整体设计图

对于上述两个问题，洛斯阿拉莫斯实验室做出了对应的方案。

首先，因为普通人无法被保护，他们被枪击或者炮击的可能性随时都存在，实验室只能敦促他们注意安全。同时，假如患者不幸被枪击中起搏器的位置，那么不管这个人工心脏是否属于核动力，他被枪击受到的伤害都是一样的，只不过非核动力起搏器不会让他遭受辐射而已。所以实验室使用钛合金制作心脏起搏器的外壳，这样一来，一般的轻型武器不会损害到起搏器的钚核心。

另外，关于患者死亡后火化的问题。研究小组使用了3％镓来提高钚-238的熔点。并在植入时向患者家属说明情况，火葬前一定要将起搏器取出，然后送往洛斯阿拉莫斯研究所进行回收。

但是，对于这些说法，精明的保险公司却拒绝买账，他们认为这个核动力存在的风险过于庞大。比如说，如果患者遭遇大口径枪击怎么办？如果患者疏忽，火葬前没有提前拆卸怎么办？这些问题不出还好，一旦出现一次，那就是大规模核辐射事件，谁也担当不起这个责任。当成千上万个核动力心脏出现在大街上的时候，它的安全性又有几分保障呢？

为了防止更大的问题发生，1977年，美国国会结束了这项研究，核动力心脏起搏器也正式告一段落。

在这一批制造的约250个核动力心脏起搏器当中，大约有100个美国人选择了它，因为它比电池驱动的起搏器更便宜，售价仅5000美元，而且还不需要后续更换。电池起搏器5-8年就需要更换一次。

拆卸掉钚核心的心脏起搏器

核动力心脏起搏器质量怎么样？

根据数据显示，这使用核动力心脏起搏器的一百个人当中，至少有22个人在安装后25年依然可以正常使用，这个记录在世界上没有任何一款电池心脏起搏器可以超越，充分可以说明其质量良好。

而在2007年的一篇相关报道当中我们也可以看到，一名54岁的女性在1973年接受了核动力心脏起搏器的植入，当时花费了大约5000美元。连续运行34年之后，这个起搏器依然正常工作，并且动力强劲。根据当时的数据显示，电池驱动起搏器需要55000美元，而且还需要频繁更换。相比之下，核动力心脏起搏器为她节约了一大笔钱。

从1967年到现在，半个多世纪过去了，核动力起心脏搏器并没有出现过安全性问题，但它的存在却一直被世人争议，因为它们的驱动是由人类目前已知最危险物质制造的。