ฟุกุชิมะ แผนการทิ้งน้ำกัมมันตภาพรังสี

ฟุกุชิมะ: การระบายน้ำปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีที่บำบัดแล้วลงสู่ทะเล

^๑,๒อุษา กัลลประวิทย์ ^๑วราลี คงเจริญ ^๑สาเราะห์ นิยมเดชา ^๑ยุทธนา ตุ้มน้อย

^๑สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม
^๒สมาคมนิวเคลียร์แห่งประเทศไทย

                     บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเผยแพร่ความรู้เกี่ยวกับแผนการจัดการและผลกระทบเนื่องจากการทิ้งน้ำปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีที่บำบัดแล้วจากโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิ ของบริษัทโตเกียวอิเล็กทริกเพาเวอร์ (TEPCO) ลงทะเล ซึ่งรัฐบาลญี่ปุ่นประกาศยืนยันเมื่อวันที่ ๑๓ เมษายน ค.ศ. ๒๐๒๑ ว่ามีแผนจะปล่อยน้ำปนเปื้อนกัมมันตรังสีกว่า ๑ ล้านตันที่ผ่านการบำบัดแล้วจากโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะไดอิชิ ลงสู่ทะเล ท่ามกลางความวิตกกังวลจากประเทศเพื่อนบ้านและกระแสคัดค้านอย่างรุนแรงจากชุมชนชาวประมงในท้องถิ่น การระบายน้ำปนเปื้อนกัมมันตรังสีที่บำบัดแล้วนี้อาจเริ่มต้นในอีกหลายปีข้างหน้า และต้องใช้เวลานานนับสิบๆ ปีกว่าจะแล้วเสร็จ แต่ก็เรียกเสียงวิจารณ์ดังกระหึ่มจากทั้งในและนอกประเทศ รัฐบาลญี่ปุ่นอ้างว่าการปล่อยน้ำเหล่านี้ออกสู่ธรรมชาติมีความปลอดภัย เนื่องจากผ่านการบำบัดและขจัดสารกัมมันตรังสีออกเกือบหมด และเมื่อลงสู่มหาสมุทรก็จะยิ่งเจือจางลงไปอีก ทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) โดย นายราฟาเอล มาริอาโน กรอสซี ผู้อำนวยการใหญ่ ได้ประกาศรับรองการปล่อยน้ำออกจากโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะไดอิชิ พร้อมยืนยันว่าโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์แห่งอื่นๆ ในโลกก็มีกระบวนการกำจัดน้ำเสียที่ไม่แตกต่างกัน นายกรัฐมนตรี โยชิฮิเดะ ซูงะ แห่งญี่ปุ่นกล่าวต่อที่ประชุมคณะรัฐมนตรีว่าการปล่อยน้ำออกจากโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะ“เป็นภารกิจที่หลีกเลี่ยงไม่ได้” และต้องใช้เวลาอีกหลายสิบปีกว่าจะปิดโรงไฟฟ้าแห่งนี้ลงอย่างถาวร โดยการปล่อยน้ำปนเปื้อนที่บำบัดแล้วจากโรงไฟฟ้าจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อ “มั่นใจว่ามีความปลอดภัย” และต้องทำควบคู่ไปกับมาตรการ “ปกป้องชื่อเสียงของประเทศ”

                   ปัจจุบันมีน้ำปนเปื้อนรังสีกว่า ๑.๒๕ ล้านตันถูกกักเก็บอยู่ในแทงก์ขนาด 1400 ลูกบาศก์เมตรที่โรงไฟฟ้าฟุกุชิมะซึ่งมีทั้งน้ำที่ใช้หล่อเย็นแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ซึ่งเกิดการหลอมละลายหลังเหตุการณ์สึนามิเมื่อปี ค.ศ.๒๐๑๑ รวมไปถึงน้ำฝนและน้ำใต้ดินที่ไหลซึมเข้ามาทุกๆ วัน โรงไฟฟ้าแห่งนี้มีการติดตั้งระบบปั๊มและกรองน้ำที่เรียกกันว่า Advanced Liquid Processing System (ALPS) ซึ่งสามารถบำบัดน้ำเสียได้วันละหลายตัน และกรองเอาสารกัมมันตรังสีส่วนใหญ่ออกไป บริษัทโตเกียวอิเล็กทริกเพาเวอร์ (TEPCO) ซึ่งเป็นผู้บริหารโรงไฟฟ้ามีแผนที่จะกรองน้ำเพื่อแยกไอโซโทปต่างๆ ออก เหลือเพียงทริเทียม (tritium) ซึ่งเป็นไอโซโทปหนึ่งใน ๓ ชนิดของอะตอมไฮโดรเจนที่ยากจะแยกออกจากน้ำได้ หลังจากนั้นก็จะนำน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วไปเจือจางเพิ่มอีกด้วยน้ำทะเล จนกระทั่งความเข้มข้นรังสีของทริเทียมไม่เกินกว่าที่กฎหมายกำหนดแล้วจึงจะปล่อยออกสู่ทะเล

                   มีเสียงคัดค้านจากชุมชนชาวประมงในท้องถิ่นด้วยเกรงว่าการปล่อยน้ำที่ปนเปื้อนจากโรงไฟฟ้าจะทำลายความเชื่อมั่นในความปลอดภัยของอาหารทะเลจากจังหวัดฟุกุชิมะ ซึ่งต้องใช้เวลานานหลายปีกว่าจะกอบกู้คืนมาได้ นอกจากเสียงคัดค้านจากคนในพื้นที่เองแล้ว ท่าทีของรัฐบาลญี่ปุ่นยังนำมาซึ่งเสียงวิจารณ์จากประเทศเพื่อนบ้าน โดยล่าสุดกระทรวงการต่างประเทศจีนได้ออกคำแถลงตำหนิโตเกียวว่า “ขาดความรับผิดชอบอย่างยิ่ง” พร้อมเตือนให้ญี่ปุ่นชะลอแผนการปล่อยน้ำ จนกว่าจะบรรลุข้อตกลงกับประเทศใกล้เคียงที่มีส่วนได้ส่วนเสียรวมถึง IAEA อีกทั้งยังขู่กลายๆ ว่าจะขอสงวนสิทธิ์ที่จะใช้มาตรการตอบโต้ หากญี่ปุ่นยังคงเดินหน้าทำตามแผนเดิม ก่อนหน้านั้นกระทรวงการต่างประเทศเกาหลีใต้ก็ได้แสดงความ “ผิดหวังอย่างยิ่ง” ต่อการตัดสินใจของญี่ปุ่น ในขณะที่กระทรวงการต่างประเทศสหรัฐฯ ออกมาถือหางโตเกียว โดยระบุว่าที่ผ่านมารัฐบาลญี่ปุ่น “ได้ดำเนินการตัดสินใจอย่างโปร่งใส และใช้แนวทางที่สอดคล้องกับมาตรฐานความปลอดภัยนิวเคลียร์ที่ทั่วโลกยอมรับ”

                  ผู้เขียนได้รวบรวมเหตุการณ์สำคัญ ณ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิ ในระยะเวลา ๑๐ ปีที่ผ่านมา (ค.ศ.๒๐๑๑-๒๐๒๑) โดยสืบค้นข้อมูลจากเอกสารเผยแพร่ต่างๆ และข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้อง เช่น จากเว็บไซต์ของ METI เป็นต้น เพื่อศึกษารูปแบบผลกระทบจากแผนการทิ้งน้ำกัมมันตภาพรังสีที่บำบัดแล้วจากโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะของบริษัท TEPCO ดังกล่าว ต่อน่านน้ำและสิ่งแวดล้อมของไทย ตลอดจนความเป็นไปได้ที่เจ้าหน้าที่ของไทยจะเข้าไปมีส่วนร่วมในการสังเกตการณ์แผนปฏิบัติการดังกล่าว

๑. เหตุการณ์สำคัญ ณ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิ ในระยะเวลา ๑๐ ปีที่ผ่านมา

                   หลังจากแผ่นดินไหวขนาด 9.1 ริกเตอร์ นอกชายฝั่งตะวันออกของญี่ปุ่น ประมาณ 70 กิโลเมตร เมื่อเดือนมีนาคม ค.ศ. ๒๐๑๑ ทำให้เกิดสึนามิขนาดยักษ์ความสูงถึง 15 เมตร ทำลายโครงสร้างพื้นฐานจำนวนมากในเมืองใกล้เคียงตามแนวชายฝั่งของญี่ปุ่นได้แก่ ฟุกุชิมะ กุนมะ อิบารากิ และโทจิงิ และสร้างความเสียหายให้กับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิ ส่งผลให้ระบบจ่ายไฟฉุกเฉินและระบบทำความเย็นของเครื่องปฏิกรณ์ (หมายเลข ๑-๓ รูปที่ ๑) ต้องถูกปิดใช้งาน

ตารางที่ ๑ แสดงลำดับเหตุการณ์สำคัญ ณ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิ ในระยะเวลา ๑๐ ปีที่ผ่านมา^๑

เดือน/ปี ค.ศ.	เหตุการณ์สำคัญ	ข้อสังเกต
๒๐๑๑	ญี่ปุ่นประกาศเพิ่มความรุนแรงของระดับมาตราระหว่างประเทศว่าด้วยเหตุการณ์ทางนิวเคลียร์และรังสี (INES) เป็น ระดับ ๗ (เมษายน) “อุบัติเหตุรุนแรงสูงสุด”	ระดับเดียวกับเชอร์โนบิล (อุบัติเหตุใหญ่)
๒๐๑๒	-TEPCO ยอมรับเป็นครั้งแรกว่าล้มเหลวในการใช้มาตรการที่เข้มงวดขึ้นในการป้องกันภัยพิบัติ เนื่องจากกลัวว่าจะเกิดการฟ้องร้องหรือการประท้วงต่อโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของบริษัท (ตุลาคม) -TEPCO จะสามารถบรรเทาผลกระทบจากอุบัติเหตุได้หากมีระบบพลังงานและระบบทำความเย็นที่หลากหลายโดยให้ความสำคัญกับมาตรฐานสากลและข้อเสนอแนะอย่างใกล้ชิด และให้พนักงานได้รับการฝึกอบรมด้วยทักษะการจัดการวิกฤตที่นำไปใช้ได้จริง
๒๐๑๓	รัฐบาลญี่ปุ่นยอมรับว่ามีการรั่วไหลของน้ำกัมมันตภาพรังสีลงสู่น้ำบาดาลและลงสู่มหาสมุทรตั้งแต่ปี ค.ศ. 2๐๑๑ ทำให้เกิดกัมมันตภาพรังสีในน้ำใต้ดิน ซึ่งมีผลกระทบต่อน้ำดื่มและในมหาสมุทรแปซิฟิก สำนักงานกำกับดูแลนิวเคลียร์ของญี่ปุ่น (Japanese Nuclear Regulation Authority, NRA) ประกาศความรุนแรงของการรั่วไหลของน้ำตามมาตราระหว่างประเทศว่าด้วยเหตุการณ์ทางนิวเคลียร์และรังสี (INES) ที่ระดับ 3 (สิงหาคม) “อุบัติการณ์รุนแรง”
๒๐๑๔	เนื่องจากมีปัญหากับอุปกรณ์วัด จึงมีการวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำบาดาลที่นำมาจากบ่อน้ำในเดือนกรกฎาคม ค.ศ. 2013 อีกครั้ง เพื่อยืนยันค่ากัมมันตภาพรังสีบีตาของ สทรอนเชียม-90 (ค่าครึ่งชีวิต: 28.79 ปี) ยืนยันจาก 0.9 MBq/L เป็น 5 MBq/L ซึ่งสูงเป็นประวัติการณ์ ค่ากัมมันตภาพรังสีบีตารวม (Gross Beta) ซึ่งจะรวมค่ากัมมันตภาพรังสีบีตาจากอิตเทรียม (Y-90 ค่าครึ่งชีวิต ๒.๕ วัน) และไอโซโทปอื่น เท่ากับ 10 MBq/L TEPCO รายงานว่าแท่งเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วทั้งหมดได้ถูกนำออกจากแหล่งกักเก็บที่เครื่องปฏิกรณ์ #4 อย่างปลอดภัยแล้ว (ธันวาคม)
๒๐๑๕	สร้างกำแพงป้องกันชายทะเลแล้วเสร็จเพื่อลดปริมาณน้ำปนเปื้อนที่รั่วไหลลงสู่ทะเล
๒๐๑๖	มีการประเมินปริมาณกากกัมมันตรังสีที่จะมีถึงปี ค.ศ. ๒๐๒๗
๒๐๑๗	หุ่นยนต์ควบคุมระยะไกลถ่ายภาพแรกของแกนที่หลอมละลายของเครื่องปฏิกรณ์ # 3 (กรกฎาคม)
๒๐๑๘	มีการตรวจสอบห้องกักกันหน่วยที่ 2 ด้วยกล้องพบว่า “ไม่มีความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญ” ที่ผนังด้านใน อัตราปริมาณรังสีในห้องกักกันแตกต่างกันระหว่าง 7-42 เกรย์/ชม. ขึ้นกับตำแหน่งที่วัด
๒๐๑๙	หุ่นยนต์ที่มี “นิ้ว” สองนิ้วสัมผัสกับเศษเชื้อเพลิงในแทงก์กักกันหลัก (PCV) ของเครื่องปฏิกรณ์ # 2 เป็นครั้งแรก และสามารถเคลื่อนย้ายเศษซาก 7 ใน 10 ตำแหน่งที่ตรวจสอบได้ (กุมภาพันธ์)	ทำให้มีความหวัง

๒. มาตราระหว่างประเทศว่าด้วยเหตุการณ์ทางนิวเคลียร์และรังสี (International Nuclear and Radiological Event Scale; INES)

                      ในการเตรียมความพร้อมฉุกเฉินด้านนิวเคลียร์ INES ถูกใช้เป็นเครื่องมือในการสื่อสารความสำคัญด้านความปลอดภัยของเหตุการณ์นิวเคลียร์และกัมมันตภาพรังสีต่อสาธารณชน โดยจำแนกเหตุการณ์นิวเคลียร์ออกเป็น ๗ ระดับ (รูปที่ ๒ และตารางที่ ๒)

                      จากรูปที่ ๒ แผนภูมิแสดงมาตราระหว่างประเทศว่าด้วยเหตุการณ์ทางนิวเคลียร์และรังสี จำแนกเหตุการณ์ตามนัยสำคัญด้านความปลอดภัย (ล่างไปบน) จากน้อยไปหามาก จากความผิดปกติ อุบัติการณ์ อุบัติการณ์ร้ายแรง อุบัติเหตุที่มีผลกระทบภายในสถานประกอบการนิวเคลียร์ อุบัติเหตุที่มีผลกระทบในวงกว้าง อุบัติเหตุร้ายแรง และอุบัติเหตุรุนแรงสูงสุด ตามลำดับ ดังนี้

• • • • เหตุการณ์ที่มีนัยสำคัญด้านความปลอดภัยมาก ระดับ 4-7 เรียกว่า “อุบัติเหตุ”
    • • เหตุการณ์ที่มีนัยสำคัญด้านความปลอดภัยน้อยลงมา ระดับ 1-3 เรียกว่า “อุบัติการณ์”
    • • ส่วนเหตุการณ์ที่ไม่มีนัยสำคัญด้านความปลอดภัย ระดับ 0 เรียกว่า “การเบี่ยงเบน”

ตารางที่ ๒ คำอธิบายมาตราระหว่างประเทศว่าด้วยเหตุการณ์ทางนิวเคลียร์และรังสี (INES)^๓

ระดับ (Level)	ผลกระทบ (Impact)			ตัวอย่างเหตุการณ์
	ภายนอกสถานที่ตั้ง (Off-Site)	ในสถานที่ตั้ง (On-site)	ความสูญเสีย การป้องกันเชิงลึก (Defence in Depth Degradation)
ระดับ 7 อุบัติเหตุรุนแรงสูงสุด / อุบัติเหตุใหญ่หลวง (Major Accident)	อุบัติเหตุที่ก่อให้เกิดการแพร่กระจายของสารกัมมันตรังสีออกสู่ภายนอกสถานประกอบการนิวเคลียร์ในปริมาณมหาศาล มีผลกระทบต่อสุขภาพอนามัยและ สิ่งแวดล้อมอย่างกว้างขวาง			-Chernobyl ยูเครน (ค.ศ.1986) เชื้อเพลิง เกิดการหลอมเหลวและเกิดเพลิงไหม้
ระดับ 6 อุบัติเหตุรุนแรง (Serious Accident)	อุบัติเหตุที่ก่อให้เกิดการแพร่กระจายของสารกัมมันตรังสีออกสู่ภายนอกสถานประกอบการนิวเคลียร์ในปริมาณสูงและต้องดำเนินการตามแผนฉุกเฉินเฉพาะที่อย่างเต็มรูปแบบ			-Mayak ที่ Ozersk รัสเซีย (ค.ศ 1957) โรงงานแปรสภาพซ้ำเชื้อเพลิง เกิดสภาวะวิกฤต
ระดับ 5 อุบัติเหตุที่มีผลกระทบถึงภายนอกสถานที่ตั้ง (Accident with wider consequences)	มีการแพร่กระจายของสารกัมมันตรังสีออกสู่ภายนอกสถานประกอบการนิวเคลียร์ปริมาณจำกัด ทำให้ต้องมีการใช้แผนฉุกเฉินเฉพาะที่บางส่วน หรือ อุบัติเหตุที่ก่อให้เกิด ความเสียหายรุนแรงต่อสถานประกอบการนิวเคลียร์ (ต่อแกน เครื่องปฏิกรณ์ หรือต่อ ตัวกั้นทางรังสี)			-Windscale กองทัพบก อังกฤษ (ค.ศ. 1957) -Three Mile Island สหรัฐอเมริกา (ค.ศ.1979) เกิดเชื้อเพลิงหลอมเหลว
ระดับ 4 อุบัติเหตุที่ไม่มีผลกระทบภายนอก สถานที่ตั้ง (Accident with local consequences)	มีการแพร่กระจายของสารกัมมันตรังสีออกสู่ภายนอกสถานประกอบการนิวเคลียร์เล็กน้อย ยังผลให้กลุ่มบุคคลที่ล่อแหลมต่อเหตุการณ์ได้รับปริมาณรังสีในเกณฑ์กำหนด หรือก่อให้เกิดความเสียหายในสถานที่ตั้ง (On-site)	อุบัติเหตุที่ก่อให้เกิดความเสียหายในระดับสำคัญต่อแกนเครื่องปฏิกรณ์ ตัวกั้นทางรังสี และผู้ปฏิบัติงาน		Saint-Laurent A1 ฝรั่งเศส (ค.ศ. 1969) เชื้อเพลิงแตก และ A2 ( ค.ศ.1980) แกรไฟต์ร้อนเกิน -Tokai-mura ญี่ปุ่น (ค.ศ. 1999) สภาวะวิกฤต ในโรงงานผลิตเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ระดับทดลอง
ระดับ 3 อุบัติการณ์รุนแรง หรือเหตุขัดข้องรุนแรง (Serious Incident)	มีการแพร่กระจายสารกัมมันตรังสีปริมาณเล็กน้อยออกสู่ภายนอกสถานประกอบการนิวเคลียร์ กลุ่มบุคคลที่ล่อแหลมต่อเหตุการณ์ได้รับรังสีในช่วงเป็นเศษส่วนในสิบของเกณฑ์กำหนด หรือก่อให้เกิดความเสียหายในสถานที่ตั้ง (On-site)	เหตุการณ์ที่ทำให้เกิดการแพร่กระจายของสารกัมมันตรังสีภายในบริเวณสถานประกอบการนิวเคลียร์อย่างรุนแรง ผู้ปฏิบัติงานได้รับปริมาณรังสี ในระดับที่เป็นอันตรายต่อสุขอนามัย	เหตุการณ์ที่ใกล้เคียงต่อการเกิดอุบัติเหตุ ซึ่งเหลือเพียงระบบป้องกันขั้นสุดท้าย ยังคงทำงานอยู่	-Vandellos สเปน ปี 1989 เทอร์ไบน์ ติดไฟ -Davis-Besse สหรัฐอเมริกา (ค.ศ. 2002) การกัดกร่อนอย่างรุนแรง -Paks ฮังการี (ค.ศ. 2003) เชื้อเพลิงเสียหาย
ระดับ 2 อุบัติการณ์ หรือ เหตุขัดข้อง (Incident)	ไม่มีผลกระทบ	เหตุการณ์ที่ทำให้เกิดการแพร่กระ จายของสารกัมมันตรังสีภายในบริเวณสถานประกอบการนิวเคลียร์อย่างมีนัยสำคัญ ผู้ปฏิบัติงานได้รับปริมาณรังสีเกินเกณฑ์กำหนด หรือเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในสถานที่ตั้ง (On-site)	เหตุการณ์ซึ่งส่งผลกระทบด้านความปลอดภัยอย่างมีนัยสำคัญ แต่ระบบป้องกันอื่น ๆ ยังสามารถควบคุมสภาวะผิดปกติอื่น ๆ ได้

ตารางที่ ๒ คำอธิบายมาตราระหว่างประเทศว่าด้วยเหตุการณ์ทางนิวเคลียร์และรังสี (INES)^๓ (ต่อ)

ระดับ (Level)	ผลกระทบ (Impact)			ตัวอย่างเหตุการณ์
	ภายนอกสถานที่ตั้ง (Off-Site)	ในสถานที่ตั้ง (On-site)	ความสูญเสีย การป้องกันเชิงลึก (Defence in Depth Degradation)
ระดับ 1 เหตุผิดปกติ (Anomaly)	ไม่มีผลกระทบ	ไม่มีผลกระทบ	เหตุการณ์ที่แตกต่างจากเงื่อนไขตามที่ อนุญาตให้เดินเครื่องของสถานประกอบการนิวเคลียร์แต่ไม่มีผลกระทบด้านความปลอดภัย ไม่มีการเปื้อนสารกัมมันตรังสี หรือผู้ปฏิบัติงานไม่ได้รับรังสีเกินเกณฑ์กำหนด
ระดับ 0 การเบี่ยงเบน (Deviation)	ไม่มีผลกระทบ	ไม่มีผลกระทบ	เหตุการณ์ที่คลาดเคลื่อนเล็กน้อยจากการเดินเครื่องของสถานประกอบการนิวเคลียร์ตามปกติ ไม่ส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยต่าง ๆ
ต่ำกว่า 0	ไม่มีผลกระทบ	ไม่มีผลกระทบ	ไม่ส่งผลต่อกระทบต่อความปลอดภัยใด ๆ

๓. การขจัดสิ่งปนเปื้อนและการจัดเก็บน้ำกัมมันตภาพรังสีชั่วคราว^๔,๕

                      การฉีดน้ำรีไซเคิลอย่างต่อเนื่องไปยังแกนกลางที่เสียหายทั้งสามแกนในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา จำเป็นต้องมีการประมวลผลอย่างต่อเนื่องของซีเซียมและสทรอนเชียมที่มีการปนเปื้อนสูงจากห้องใต้ดิน ด้วยในบรรดาผลิต ภัณฑ์ฟิชชันรังสีแกมมาที่ปนเปื้อนและมีค่าครึ่งชีวิตยาวที่สุดมาจากซีเซียม-๑๓๗ (Cs-137 ค่าครึ่งชีวิต ๓๐.๑๗ ปี) ส่วนสทรอนเชียม-๙๐ เป็นผลิตภัณฑ์ฟิชชันรังสีบีตาที่ปนเปื้อนและมีค่าครึ่งชีวิตยาวที่สุดเช่นกัน (Sr-90 ค่าครึ่งชีวิต ๒๘.๗๙ ปี) ระบบการกำจัดซีเซียมขั้นต้น (Kurion และ SARRY) ทำการบำบัดน้ำปนเปื้อนมากกว่า 2.4 ล้านตันเพื่อลดระดับรังสีแกมมา ซึ่งสามารถกำจัดซีเซียมได้เกือบ 100 เปอร์เซ็นต์ จนถึงปัจจุบันระบบเหล่านี้ใช้ซีโอไลต์ดูดซับกัมมันตภาพรังสีสูงซึ่งถูกจัดเก็บไว้ในแทงก์ขนาด 1400 ลูกบาศก์เมตร มากกว่า 1,000 แทงก์ ณ โรงงานฟุกุชิมะ

                     หลังจากการกำจัดซีเซียมขั้นต้นระดับรังสีแกมมาจะลดลงเพื่อให้สามารถกำจัดเกลือโดยระบบออสโมซิสผันกลับหรือออสโมซิสย้อนกลับ (reverse osmosis, RO) ซึ่งเป็นกระบวนการกรองด้วยเยื่อเมมเบรน โดยการให้ความดันที่สูงกว่าความดันออสโมติก (osmotic pressure) ทำให้โมเลกุลของน้ำเคลื่อนที่จากจากสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงกว่าผ่านเยื่อกึ่งซึมผ่านได้ (semi permeable membrane) ไปยังสารละลายที่เจือจางกว่า ซึ่งจะแยก Sr-90 และไอโซโทปอื่นๆ ที่มีความเข้มข้นสูงออกจากน้ำที่ปนเปื้อน น้ำที่บริสุทธิ์ขึ้นจะถูกฉีดกลับเข้าไปที่ส่วนบนของแกนเครื่องปฏิกรณ์

๔. ระบบการบำบัดน้ำเสียขั้นสูง (Advanced liquid waste processing systems; ALPS) ^๔,๕

                      ระบบการบำบัดน้ำเสียขั้นสูง (ALPS) สามระบบสร้างขึ้นเพื่อกำจัดสารไอโซโทป Sr-90 และสารไอโซโทปอื่น ๆ อีก 62 ชนิดออกไปจนระดับรังสีแกมมาต่ำกว่ามาตรฐานสากลการควบคุมการปล่อยน้ำจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลงมหาสมุทร เหลือแต่ทริเทียม (H-3) แต่ระดับความแรงรังสีต่ำพอที่จะทำให้เจือจางลงได้ต่ำกว่ามาตรฐานความปลอดภัยสากลและการปกป้องสิ่งแวดล้อม จนถึงปัจจุบันระบบเหล่านี้ได้บำบัดน้ำกัมมันตรังสีไปแล้วกว่า 1.2 ล้านตัน

รูปที่ ๓ แสดงกลไกการเกิดน้ำปนเปื้อนกัมมันตรังสีและระบบการบำบัดน้ำเสียขั้นสูง (ALPS) ^๔,๕

เดือนเมษายน ค.ศ. ๒๐๒๑ TEPCO ประกาศว่าจะทิ้งน้ำกัมมันตภาพรังสีหลายล้านเมตริกตันลงในมหาสมุทรแปซิฟิก เนื่องจากความจุในการจัดเก็บ 1.37 เมตริกตัน จะเต็มภายในปลายปี ค.ศ. ๒๐๒๒

๕. น้ำปนเปื้อนกัมมันตรังสีเกิดขึ้นได้อย่างไร^๔,๕

       แหล่งน้ำปนเปื้อนกัมมันตรังสีของโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะไดอิชิมาจาก 3 แหล่งใหญ่ คือ

(1) น้ำหล่อเย็น เพื่อให้ซากแท่งเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์อยู่ในสภาพคงที่

(2) น้ำบาดาล ซึ่งอยู่เหนือระดับน้ำภายในอาคารเสมอ และไหลเข้าสู่อาคารอย่างต่อเนื่องเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำที่ปนเปื้อนในเครื่องปฏิกรณ์ไหลออกจากอาคารเครื่องปฏิกรณ์

(3) น้ำฝนแทรกซึมทะลุหลังคาอาคาร

รูปที่ ๕ แสดงภาพน้ำบาดาลไหลเข้าสู่อาคารอย่างต่อเนื่อง^๔

๖. การเกิดทริเทียม (H-3 ค่าครึ่งชีวิต ๑๒.๓๒ ปี)

            ทริเทียมมักถูกผลิตขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์โดยการกระตุ้นนิวตรอนของลิเทียม-6 ปลดปล่อยทริเทียมและฮีเลียม ทริเทียมส่วนใหญ่ที่ผลิตในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มาจากโบรอน ซึ่งเป็นตัวดูดซับนิวตรอนที่ดี ใช้ในการควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่ในแกนเครื่องปฏิกรณ์ สุดท้าย H-3 จะกลับเข้าไปยังน้ำหล่อเย็น

             ทริเทียมปริมาณเล็กน้อย อาจเกิดจากการแตกตัวของยูเรเนียม-235 ในแกนเครื่องปฏิกรณ์ หรือเมื่อมีสารเคมีอื่นๆ (เช่น ลิเทียมหรือน้ำมวลหนัก) ในน้ำหล่อเย็นดูดซับนิวตรอน

๗. กำจัดทริเทียมออกได้ไหม^๔,๕

           เป็นเรื่องยากมากที่จะขจัดน้ำมวลหนักออกจากน้ำมวลปกติ เนื่องจากมีคุณสมบัติเหมือนกัน ในปัจจุบันยังไม่มีเทคโนโลยีการแยกน้ำมวลหนักความเข้มข้นต่ำออกจากน้ำที่ผ่านการบำบัดปริมาณมาก (แม้แต่ IAEA)

๘. น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วมีสารกัมมันตภาพรังสีอื่นๆหรือไม่^๔,๕

             น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วประมาณ 70% ที่เก็บไว้ในแทงก์มีสารกัมมันตรังสีอื่นๆ นอกเหนือจากทริเทียมที่ความเข้มข้นเกินมาตรฐานกำหนด ดังนั้นการกรองน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วจึงได้เริ่มต้นขึ้นเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการกำกับดูแลของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่ไม่ใช่ไอโซโทปตั้งแต่ปี ค.ศ. ๒๐๒๐ น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วจะถูกเจือจางอย่างเพียงพอเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการกำกับสารไอโซโทปก่อนที่จะปล่อยลงสู่ทะเล

๙. มาตรฐานการควบคุม Tritium

            Tritium มีอยู่ในธรรมชาติ ระดับความแรงรังสี ในน้ำประปาแตกต่างกันตามพื้นที่ ปริมาณทริเทียมในน้ำประปาประเทศไทยจากงานวิจัยปี ค .ศ. 2019 พบปริมาณทริเทียมอยู่ในช่วง 0.41 – 0.75 Bq/L ซึ่งต่ำกว่าค่ามาตรฐานมาก๗ ส่วนในร่างกายมนุษย์มี Tritium ในระดับเป็นหลัก ๑๐ Bq
ค่ามาตรฐานการควบคุม Tritium ในน้ำดื่มในแต่ละประเทศแตกต่างกันไป ดังแสดงในตารางที่ ๓

 

ตารางที่ ๓ ค่ามาตรฐาน Tritium ในน้ำดื่มในบางประเทศ

ประเทศ / หน่วยงาน	ค่ามาตรฐาน Tritium ในน้ำดื่ม(Bq/L)
ออสเตรเลีย	76,103
ฟินแลนด์	30,000
WHO	10,000
สวิตเซอร์แลนด์	10,000
รัสเซีย	7,700
แคนาดา (ออนตาริโอ)	7,000
สหรัฐอเมริกา	740
European Union๑	100๑
ODWAC proposed limits	20
แคลิฟอร์เนีย (ค่าเป้าหมาย ยังไม่บังคับใช้)	14.8

อ้างอิงจาก http://nuclearsafety.gc.ca/eng/resources/health/tritium/tritium-in-drinking-water.cfm^๘

– ค่ามาตรฐานการควบคุม Tritium ในน้ำบำบัดระบายจากโรงงานนิวเคลียร์ (จำแนกตาม graded approach ชนิดและกำลังของเครื่องปฏิกรณ์/สถานประกอบการนิวเคลียร์/ปี) โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะปล่อย Tritium ในปริมาณที่แตกต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับปริมาณของเสียที่เป็นของเหลวที่ปล่อยผ่าน และชนิดของเครื่องปฏิกรณ์ โดยทั่วไป PWRs จะมีการปล่อย Tritium สูงกว่า BWR

รูปที่ ๗ แสดงแผนภาพชนิดของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
บน: Boiling Water Reactor (BWR) ล่าง: Pressurized Water Reactor(PWR)๙

               ตัวอย่าง เครื่องปฏิกรณ์ Fukushima Daiichi ( รุ่น Mark I) เป็นเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด (BWR) ออกแบบในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ก่อสร้างโดยบริษัท GE ร่วมกับ Toshiba และ Hitachi Unit 1 มีกำลังการผลิต 460 MWe Unit 2-5 กำลังการผลิต 784 MWe และ Unit 6 กำลังการผลิต 1100 MWe ตามลำดับ กำลังการผลิตรวม 4.696 GWe

               มาตรฐานการกำกับดูแลทริเทียมของสำนักงานกำกับดูแลนิวเคลียร์ของญี่ปุ่น (NRA) กำหนดระดับความแรงรังสีในการระบาย H-3 ในน้ำ คือ 60,000 Bq/L

๑๐. เหตุใดจึงต้องมีการระบายน้ำที่บำบัดด้วย ALPS^๔,๕

                            TEPCO ให้เหตุผลในประเด็นนี้ไว้อย่างน้อย 3 ประการ คือ

• • • (1) แทงก์เก็บจะเต็มความจุในฤดูร้อนปี ค.ศ. ๒๐๒๒
    • (2) การรื้อถอนโรงงานฟุกุชิมะไดอิชิ (FDNPS) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการฟื้นฟูฟุกุชิมะ เพื่อให้การฟื้นฟูเสร็จสมบูรณ์ จำเป็นต้องเคลื่อนย้ายแทงก์ทั้งหมดออกไป
    • (3) ปัญหาการระบายน้ำปนเปื้อนที่บำบัดแล้วไม่สามารถเลื่อนอีกต่อไปได้

                          TEPCO มีแผนที่จะบำบัดและเจือจางน้ำก่อนสูบออกในอีกประมาณ 2 ปีนับจากปี ค.ศ. ๒๐๒๑ จะมีน้ำกัมมันตภาพรังสีมากกว่าหนึ่งล้านเมตริกตันจากโรงงานที่ต้องระบายออก อาจใช้เวลาหลายทศวรรษกว่าจะระบายน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วทั้งหมด

๑๑. การระบายน้ำบำบัดจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะ (FDNPS) ทิ้งลงทะเลมีอันตรายหรือไม่

                           Brent Heuser ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมแห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ให้ความเห็นว่าแผนการของญี่ปุ่นที่จะปล่อยน้ำกัมมันตภาพรังสีที่ผ่านการบำบัดแล้วจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะที่พังเสียหายจะมี “ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเป็นศูนย์”^๑๐

                          ในขณะที่นายราฟาเอล มาริอาโน กรอสซี ผู้อำนวยการใหญ่ IAEA ยินดีกับการประกาศของญี่ปุ่นและให้การสนับสนุนแผนการดังกล่าวของญี่ปุ่นโดยกล่าวในแถลงการณ์ว่า “วิธีการกำจัดน้ำที่ญี่ปุ่นเลือกนั้นเป็นไปได้ทั้งทางเทคนิคและสอดคล้องกับแนวปฏิบัติสากล”^๑๑

                          สหรัฐอเมริกา ให้ความเห็นว่าแผนปฏิบัติการของญี่ปุ่นมีความโปร่งใสและแนวทางดังกล่าวสอดคล้องกับ “มาตรฐานความปลอดภัยทางนิวเคลียร์ที่เป็นที่ยอมรับทั่วโลก”^๑๒

                          U.S. FDA ให้ความเห็นต่อข้อกังวลใจเกี่ยวกับทริเทียมว่า “การบริโภค Tritium มีความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์และสัตว์ต่ำมาก ผลกระทบความเสี่ยงด้านสุขภาพใดๆ จะลดลงอีกจากการเจือจางเมื่อปล่อยลงสู่มหาสมุทร ยังไม่มีหลักฐานว่าสารกัมมันตรังสีจากเหตุการณ์ฟุกุชิมะมีอยู่ในแหล่งอาหารของสหรัฐฯในระดับที่ไม่ปลอดภัยหรือจะก่อ ให้เกิดความกังวลด้านสาธารณสุขและเชื่อว่าภารกิจนี้จะไม่ส่งผลต่อความปลอดภัยของอาหารที่นำเข้าจากประเทศญี่ปุ่นและผลิตภัณฑ์อาหารในประเทศของสหรัฐฯ รวมทั้ง อาหารทะเลที่จับได้นอกชายฝั่งสหรัฐอเมริกา”^๑๓

๑๒. ข้อกังวลใจของประเทศเพื่อนบ้านญี่ปุ่นและประเทศไทย

                          หากพิจารณาจากพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหวและสึนามิในโทโฮคุ (ชายฝั่งตะวันออกของญี่ปุ่น) และกระแสน้ำในมหาสมุทรแปซิฟิกทั่วไป ไม่น่าแปลกใจว่าทำไมจีนและเกาหลีจึงแสดงความกังวลใจ เนื่องจากที่ตั้งทางธรณีวิทยาของทั้งสองประเทศใกล้ประเทศญี่ปุ่นที่สุด ดังนั้นมีความเป็นไปได้ที่การระบายน้ำปนเปื้อนรังสีลงสู่มหาสมุทรแปซิฟิกอาจส่งผลกระทบต่อการทำประมงและการขายอาหารทะเลของญี่ปุ่น จีนและเกาหลีในบริเวณน่านน้ำใกล้เคียง^๑๔

                             สำหรับประเทศไทย หากพิจารณาจากตำแหน่งทางธรณีวิทยา ระยะทางจากฟุกุชิมะถึงอ่าวไทย (7,860.41 ไมล์/12,650.11 กิโลเมตร) และกระแสน้ำอุ่นในมหาสมุทรแปซิฟิก มีความเป็นไปได้น้อยมากที่กัมมันตภาพรังสีจะส่งผลกระทบต่อชายฝั่งทะเลของประเทศไทย แต่การตรวจสอบอาหารทะเลจากชายฝั่งของประเทศไทยจะยังคงต้องดำเนินการอย่างต่อเนื่องโดยความร่วมมือของสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติและหน่วยงานพันธมิตรที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ กรมประมง กรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง กรมควบคุมมลพิษ และ สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา เป็นต้น หน่วยงานเหล่านี้จะร่วมกันตรวจสอบสภาพแวดล้อมทางทะเลตามแนวชายฝั่งของประเทศไทยตั้งแต่ต้นจนจบภารกิจนี้ การตรวจสอบอาหารทะเลนำเข้าจากประเทศญี่ปุ่นจะดำเนินการเพื่อประกันความปลอดภัยของผู้บริโภคไทยเช่นเดียวกัน

                            จากข้อมูลที่ว่าญี่ปุ่นมีแผนที่จะระบายน้ำที่ปนเปื้อน H-3 ลงสู่ทะเลที่ระดับ 22,000 GBq/a (เจือจาง H-3 เป็น 1500 Bq/L ก่อนระบายทิ้ง) ซึ่งเป็นระดับปฏิบัติการปกติเดียวกับที่ใช้ในการระบาย H-3 ที่ปนเปื้อนจาก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะก่อนเหตุการณ์ในปี ค.ศ. 2011 จากข้อมูลนี้ประมาณการว่าจะสามารถระบายน้ำทิ้งได้ 367 ล้านตัน/ปี

๑๓. ข้อเสนอเพื่อลดความกังวลและผลกระทบของรังสีต่อสิ่งแวดล้อมทางทะเล

                            เพื่อลดความกังวลและผลกระทบของรังสีต่อสิ่งแวดล้อมทางทะเลของประเทศเพื่อนบ้านและทุกฝ่ายที่อาจได้รับผลกระทบและเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบทางเศรษฐกิจและสังคม ประเทศไทยและประเทศอื่น ๆ รวมถึงองค์กรระหว่างประเทศ อาจมีข้อเสนอร่วมกัน ดังนี้

• • • ๑) ขอให้ญี่ปุ่นเปิดเผยข้อมูลที่ถูกต้อง ตรงไปตรงมา รายงานผลการวัดกัมมันตภาพรังสีอย่างสม่ำเสมอและทันเวลา (ก่อนและหลังการระบายน้ำ) รวมถึงระดับ H-3 และสารกัมมันตภาพรังสีอื่นๆ
    • ๒) เปิดโอกาสให้ประเทศที่สามเข้าร่วมในคณะทำงานด้านเทคนิคเพื่อประเมินขั้นตอนการดำเนินการ เพื่อความโปร่งใสของญี่ปุ่นและเพื่อสร้างความเชื่อมั่นในประเทศเหล่านั้นและองค์กรระหว่างประเทศ
    • ๓) คณะทำงานด้านเทคนิคจะเป็นการดำเนินการร่วมกันภายใต้กรอบพหุภาคี ประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญจากประเทศจีน เกาหลีใต้ ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียจากประเทศที่สามและ IAEA เป็นผู้ประสานงาน เพื่อดำเนินการประเมินความปลอดภัยอย่างเป็นธรรมในการปฏิบัติการดังกล่าว และเพื่อให้มั่นใจว่าการดำเนินการเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยสากล

ซึ่งการดำเนินการตามข้อเสนอข้างต้นจำเป็นต้องได้รับงบประมาณสนับสนุนการร่วมภารกิจจากรัฐบาลของประเทศสมาชิกและจาก IAEA

เอกสารอ้างอิง

• ๑.  Timeline of the Fukushima Daiichi nuclear disaster https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_the_Fukushima_Daiichi_nuclear_disaster
• ๒.  International Nuclear and Radiological Event Scale (about emergency preparedness); https://www.nrc.gov/about-nrc/emerg-preparedness/about-emerg-preparedness/emerg-classification/event-scale.html
• ๓.  สุรศักดิ์ พงศ์พันธุ์สุข สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) อุบัติเหตุทางนิวเคลียร์ และ มาตราระหว่างประเทศ ว่าด้วยเหตุการณ์ทางนิวเคลียร์ http://www0.tint.or.th/nkc/nkc54/content-01/nstkc54-029.html
• ๔.  METI Q&A; https://www.meti.go.jp/english/earthquake/nuclear/decommissioning/qa.html
• ๕.  METI, The Situation of TEPCO’s Fukushima Daiichi NPS, https://www.meti.go.jp/english/earthquake/nuclear/decommissioning/pdf/20191129_4.pdf
• ๖.  Fukushima: Japan may have to dump radioactive water into the sea, environment minister says; https://www.abc.net.au/news/2019-09-11/fukushima-japan-may-have-to-dump-radioactive-water-into-the-sea/11498450
• ๗.  วารสารคลินิกน้ าสะอาด การประปานครหลวง ปีที่ ๖ ฉบับที่ ๒ ธันวาคม ๒๕๖๓-มกราคม ๒๕๖๔
• ๘.  Tritium in drinking water, The Canadian Nuclear Safety Commission (CNSC), http://nuclearsafety.gc.ca/eng/resources/health/tritium/tritium-in-drinking-water.cfm
• ๙.  Roman Mouginot and Hannu H?nninen, Microstructures of nickel- base alloy dissimilar Metal welds, Aalto University, 2012
• ๑๐. https://www.cnbc.com/2021/04/16/fukushima-japans-plan-to-dump-radioactive-water-is-not-dangerous-prof-says.html
• ๑๑. IAEA Ready to Support Japan on Fukushima Water Disposal, Director General Grossi Says, https://www.iaea.org/newscenter/pressreleases/iaea-ready-to-support-japan-on-fukushima-water-disposal-director-general-grossi-says
• ๑๒. U.S. expresses support for Japan’s release of Fukushima nuclear plant water, https://www.reuters.com/business/environment/us-expresses-support-japans-release-fukushima-nuclear-plant-water-2021-04-13/
• ๑๓. FDA Response to the Fukushima Daiichi Nuclear Power Facility Incident, https://www.fda.gov/news-events/public-health-focus/fda-response-fukushima-daiichi-nuclear-power-facility-incident
• ๑๔. South Korea and China are unhappy with Japan’s decision to release radioactive water from Fukushima into the Pacific Ocean, https://www.insider.com/south-korea-china-object-to-japan-releasing-fukushima-water-into-sea-2021-4
• ๑๕. The Fukushima disaster in maps and charts; Ten years after Japan’s deadly earthquake and tsunami, we take a look at how the disaster unfolded.; https://www.aljazeera.com/news/2021/3/10/fukushima-disaster-in-maps-and-charts
• ๑๖. https://bangkok.unesco.org/content/asia-and-pacific
• ๑๗. East Asia Asia-Pacific Pacific Ocean Middle East Map, asia, world, world Map png, https://www.pngegg.com/en/png-zukun
• ๑๘. https://www.slideshare.net/tanujjoshig609/ocean-currents-pacific
• ฟุกุชิมะ_ แผนการทิ้งน้ำกัมมันตภาพรังสี_OAP_F
• ฟุกุชิมะ_ แผนการทิ้งน้ำกัมมันตภาพรังสี_OAP_F
• ฟุกุชิมะ_ แผนการทิ้งน้ำกัมมันตภาพรังสี_OAP_F