การใช้รังสีในกิจการอุตสาหกรรม

ดร.สมพร จองคำ และ อารีรัตน์ คอนดวงแก้ว

ได้มีการพัฒนา และนำเอาพลังงานนิวเคลียร์ มาใช้ให้เกิดประโยชน์ ทางด้านอุตสาหกรรม อย่างแพร่หลาย และสามารถ จำแนกออกเป็น 2 แบบ ตามวิธีการ ของเทคโนโลยีนิวเคลียร์ คือ อุตสาหกรรมการฉายรังสี และการควบคุมการผลิต ในโรงงานอุตสาหกรรม ดังนี้

อุตสาหกรรมการฉายรังสี การใช้รังสีพลังงานสูงมาฉายรังสีวัสดุ เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ทางชีววิทยา และทางกายภาพ เพื่อประโยชน์ในด้าน การปรับปรุงคุณภาพของวัสดุ การกำจัดจุลินทรีย์ บางชนิดในอาหาร

การฉายรังสีอาหาร (food irradiation) ประเทศไทยเรามีศูนย์ฉายรังสีอาหาร และผลิตผลการเกษตร ซึ่งเป็นโรงงานต้นแบบ ขึ้นอยู่กับสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ เปิดเป็นทางการตั้งแต่ปี พ.ศ. 2532 ใช้ไอโซโทปโคบอลต์-60 มีกัมมันภาพรังสี ตอนเริ่มต้น 44,000 คูรี สามารถให้บริการฉายรังสีอาหาร และผลิตผลการเกษตร ที่สำคัญ คือ เครื่องเทศ สมุนไพร ฝรั่ง ผลไม้ กุ้งแช่แข็ง หอมหัวใหญ่ และกระเทียม เป็นต้น

อุตสาหกรรมการปลอดเชื้อจุลินทรีย์ รังสีแกมมาจากโคบอลต์-60 ได้ถูกนำมาใช้ ในอุตสาหกรรมการปลอดเชื้อโรค ในผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ อันได้แก่ เวชภัณฑ์ เภสัชภัณฑ์ และเนื้อเยื่อ มีจำนวนมากกว่า 140 โรงงาน ใน 40 ประเทศ สำหรับประเทศไทย มีโรงงานอุตสาหกรรมปลอดเชื้อ จำนวน 5 แห่ง

อุตสาหกรรมโพลีเมอร์ รังสีแกมมาหรืออิเล็กตรอน สามารถไปช่วยเร่งการเกิดปฏิกิริยา ในการผลิตสารพวกโพลิเมอร์ต่างๆ เช่น
– การฉายรังสีไม้เนื้ออ่อน ที่ถูกอัดด้วยสารโมโนเมอร์ จะกลายเป็นสารโพลิเมอร์ ที่มีความแข็งมากขึ้น ใช้สำหรับ ทำพื้นปาร์เก้ หรือท่อนไม้ ที่ต้องการให้มีความแข็งสูง
– การฉายรังสี เพื่อไปช่วยให้โมโนเมอร์ จับตัวกับโพลิเมอร์ เรียกว่าการต่อกิ่ง (grafting) เช่น การนำน้ำยางธรรมชาติ มาฉายรังสี เพื่อทำกาวให้เหนียวขึ้น หรือทำยางพลาสติก
– การฉายรังสี เพื่อไปทำให้โพลิเมอร์ จับตัวกันเป็นร่างแหสามมิติ และเป็นผลให้ผลิตภัณฑ์ มีความคงทนต่อความร้อน เช่น ใช้ผลิตฉนวนหุ้มสายไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์พลาสติก และโฟม
– การฉายรังสีน้ำยางธรรมชาติ ที่ผสมกับสารเคมี เพื่อให้มีการจับตัวกัน ของโพลิเมอร์เป็นแผ่นยาง (rubber vulcanization)

การตรวจวัดและควบคุม โดยเทคนิคนิวเคลียร์ ในโรงงานอุตสาหกรรม การใช้วัสดุกัมมันตรังสี และเทคนิคทางรังสี ซึ่งเรียกว่า “เทคนิคนิวเคลียร์” มาใช้ประโยชน์ ในระบบวัด และควบคุมต่างๆ ของโรงงานอุตสาหกรรม ปัจจุบันมีการใช้อย่างแพร่หลาย ในประเทศไทย ซึ่งมีตัวอย่างดังต่อไปนี้
– การใช้รังสีแกมมา วัดระดับของไหลหรือสารเคมี ในกระบวนการผลิตเส้นใยสังเคราะห์
– การใช้รังสีแกมมา วัดระดับเศษไม้ในหม้อนึ่ง เพื่อการผลิตไม้อัดแผ่นเรียบ
– การใช้รังสีแกมมา วัดความหนาแน่นของน้ำปูนกับเส้นใยหิน เพื่อการผลิตกระเบื้องกระดาษ
– การใช้รังสีแกมมา วัดและควบคุมความหนาแน่นของเนื้อยาง ที่เคลือบบนแผ่นผ้าใบเพื่อผลิตยางรถยนต์
– การใช้รังสีแกมมาวัดและควบคุมความหนาของแผ่นเหล็ก
– การใช้รังสีบีตา วัดและควบคุมน้ำหนักของกระดาษ ในอุตสาหกรรมผลิตกระดาษ
– การใช้รังสีเอกซ์ วัดหาปริมาณตะกั่วและกำมะถัน ในการกลั่นน้ำมันปิโตรเลียม
– การใช้รังสีนิวตรอน ในการสำรวจแหล่งน้ำมัน และก๊าซธรรมชาติใต้ดิน
– การใช้รังสีแกมมา ตรวจสอบรอยเชื่อมโลหะ การหารอยรั่ว รอยร้าวของวัสดุ
– การใช้รังสีแกมมา วัดหาปริมาณเถ้า ในถ่านหินบนสายพานลำเลียง