| ขึ้นชื่อว่า “นิวเคลียร์” แล้วคนเรามักจะนึกถึงแต่ภาพที่น่ากลัวจากระเบิดรูปดอกเห็ด หรือซากปรักหักพังของเมืองฮิโรชิมา และเมืองนางาซากิ ที่ถูกถล่มด้วยระเบิดนิวเคลียร์ หรือมาอีกภาพหนึ่งก็คือ ภาพซากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โรงที่ 4 ของเมืองเชอร์โนบิล ระเบิดที่ประเทศรัสเซีย เมื่อวันที่ 26 เมษายน 2529 ล้วนแล้วแต่เป็นภาพที่มองแล้ว เกิดภาพแห่งความกลัว “นิวเคลียร์” ขึ้นมาทันที
สำหรับเรื่องการปรับปรุง แก้ไข จัดทำใหม่หนังสือเรียนที่เกี่ยวข้องกับเรื่อง “นิวเคลียร์” นั้น ทางกระทรวงวิทยาศาสตร์ (โดยสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ) จะให้ความร่วมมือกับทางกระทรวงศึกษาธิการ (กรมวิชาการเดิม และสถาบันส่งเสริมการสอน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, สสวท) ในการที่จะดำเนินการ เพื่อให้นักเรียน รู้ถึงข้อดีและข้อเสีย ของนิวเคลียร์ต่อไป
หากท่านอาจารย์ท่านใด เมื่ออ่านบทความนี้แล้ว มีความคิดเห็นจะช่วยเพิ่มเติมเสริมในส่วนใด โปรดกรุณาติดต่อผู้เขียนได้ ไม่ว่าโดยทางไปรษณีย์ (สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ ถนนวิภาวดีรังสิต จตุจักร กทม. 10900) หรือ E-mail : somporn@oaep.go.th และอยากเชิญชวนให้ทุกท่าน ลองเข้าไปดูเวปไซต์ ของสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ ขื่อ www.oaep.go.th และเวปไซต์ของ สมาคมนิวเคลียร์แห่งประเทศไทย ชื่อ www.nst.or.th และ www.geocities.com/nuclearthai ท่านจะพบว่า โลกของนิวเคลียร์ ไม่ได้น่ากลัวอย่างที่คิด และยังมีหนังสืออีกหนึ่งเล่ม ที่ขอถือโอกาสแนะนำที่นี้ คือ สารานุกรมไทย สำหรับเยาวชน (โดยพระราชประสงค์ในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว) เล่ม ๒๗ ปี พ.ศ. ๒๕๔๖ ผู้เขียนได้มีโอกาสเรียบเรียง เรื่อง “พลังงานนิวเคลียร์” เพื่อนำมาลงพิมพ์เผยแพร่ แก่ประชาชนและเยาวชน ได้รับทราบถึง “ข้อดี” และ “ข้อเสีย” โดยพร้อมๆ กัน
| พลังงานนิวเคลียร์คืออะไร มาจากไหน? |
| “นิวเคลียร์” เป็นคำคุณศัพท์ของคำว่า “นิวเคลียส (nucleus)” ซึ่งเป็นส่วนใจกลางของปรมาณูของธาตุทุกชนิด “ปรมาณู” มาจากคำว่า “อะตอม (atom)” ในภาษาอังกฤษ เรามักนิยมเรียกทับศัพท์ว่า “อะตอม” โดยที่ปรมาณู หรืออะตอม จะประกอบด้วย นิวเคลียส ซึ่งเป็นแกนกลาง และมีอิเล็กตรอนโคจรอยู่รอบๆ นิวเคลียส
“พลังงานนิวเคลียร์” เป็นพลังงานที่มาจากนิวเคลียส ส่วน “พลังงานปรมาณู” เป็นพลังงานที่ออกมาจากอะตอมหรือปรมาณู ซึ่งรวมถึงพลังงานนิวเคลียร์ และพลังงานที่มาจากอิเล็กตรอนโดยรอบอีกด้วย ดังนั้นโดยทั่วไปคำว่า “พลังงานนิวเคลียร์” มักจะหมายถึง “พลังงานปรมาณู” เช่นเดียวกัน และพลังงานนิวเคลียร์มีอยู่ 4 แบบ คือ |
- พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน (fusion) ที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยการรวมตัวกันของนิวเคลียสของธาตุเบา เช่น ธาตุไฮโดรเจน และธาตุฮีเลียม เรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ซึ่งปฏิกิริยานี้ จะให้พลังงานออกมาอย่างมากมาย ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ที่เกิดขึ้นในดวงอาทิตย์ ที่ให้พลังงานหลายชนิด รวมทั้งแสง และพลังงานความร้อน จำนวนมหาศาล กับโลกของเรา
- พลังงานนิวเคลียร์ฟิชชัน (fission) ที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ โดยการแยกตัว หรือแตกตัวของนิวเคลียส ของธาตุหนัก เช่น ธาตุยูเรเนียม ธาตุพลูโตเนียม เรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน การแตกตัวแต่ละครั้ง ของนิวเคลียส ของธาตุหนัก ที่ถูกชนด้วยอนุภาค จากภายนอก จะมีอนุภาคนิวตรอนออกมาด้วย 2 ถึง 3 ตัว และนิวตรอนเหล่านี้ จะวิ่งต่อไป และชนกับนิวเคลียสของอะตอมอื่น ต่อเนื่องกันไป เรียกว่า “ปฏิกิริยาลูกโซ่ (chain reaction)” พร้อมทั้ง ให้พลังงาน ความร้อนออกมา เราได้ใช้ประโยชน์ จากพลังงานนิวเคลียร์แบบฟิชชัน สำหรับการสร้างโรงไฟฟ้า พลังงานนิวเคลียร์ และการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัย
- ไอโซโทปกัมมันตรังสี (radioisotope) คือ พลังงานนิวเคลียร์ ที่เกิดจากการสลายตัว ของสารกัมมันตรังสี ซึ่งมีคุณสมบัติ ในการสลายตัว โดยการปลดปล่อยรังสี หรืออนุภาคต่าง ๆ ออกมาจากนิวเคลียส เช่น รังสีแกมมา รังสีเอกซ์ หรือเอ็กซเรย์ อนุภาคแอลฟา อนุภาคบีตา อนุภาคนิวตรอน และอนุภาคโปรตอน เราได้ใช้ประโยชน์ ของพลังงานนิวเคลียร์ จากรังสีแกมมา ที่ถูกปลดปล่อยออกมา จากนิวเคลียส ของไอโซโทปโคบอลต์-60 ในการรักษาโรคมะเร็งและเนื้องอก
- พลังงานนิวเคลียร์ ที่เกิดจากการเร่งอนุภาค ให้มีพลังงานสูง เช่น อนุภาคอิเล็กตรอน
อนุภาคโปรตอน และอนุภาคแอลฟา ด้วยเครื่องเร่งอนุภาค (particle accelerator) ตัวอย่างเช่น เครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์ ได้จากการเร่งอนุภาค อิเล็กตรอน ให้มีพลังงานสูงถึง 1 แสนอิเล็กตรอนโวลท์ เครื่องเร่งอนุภาคไซโคลตรอน (cyclotron) ซึ่งสามารถเร่งอนุภาคโปรตอน และอนุภาคแอลฟาในแนววงกลม ให้มีพลังงานสูง ถึงหลายสิบล้านอิเล็กตรอนโวลท์ เราได้ใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์ ที่เกิดจากการเร่งอนุภาคอิเล็กตรอน ในการรักษาโรคมะเร็ง ในโรงพยาบาลต่างๆ มากกว่า 10 แห่งในประเทศไทย
รูปแบบของพลังงานนิวเคลียร์
|
พลังงานนิวเคลียร์สามารถปลดปล่อยออกมาในรูปของรังสีและอนุภาค เช่น รังสีแกมมา รังสีเอกซ์ อนุภาคแอลฟา อนุภาคบีตา อนุภาคนิวตรอน และอนุภาคโปรตอน นอกจากนั้นยังสามารถปลดปล่อยพลังงานชนิดอื่นๆตามออกมา เช่น ในรูปของ พลังงานความร้อน และพลังงานแสง พลังงานนิวเคลียร์สามารถแบ่งรูปแบบตามลักษณะวิธีการปลดปล่อยพลังงานออกมาได้ 3 ประเภท คือ
- พลังงานนิวเคลียร์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะเฉียบพลัน
- พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้
- พลังงานนิวเคลียร์จากสารกัมมันตรังสี
|
| 1. พลังงานนิวเคลียร์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะเฉียบพลัน |
การปลดปล่อยพลังงานนิวเคลียร์ออกมาในลักษณะเฉียบพลันจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ไม่มีการควบคุม ทำให้ พลังงาน ของปฏิกิริยาเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เป็นผลให้มีความร้อนสูง และความดันในบริเวณนั้นสูง สามารถ ก่อให้เกิดการระเบิดขึ้นได้ (nuclear explosion) สิ่งประดิษฐ์ที่ใช้หลักการเช่นนี้ได้แก่ ระเบิดปรมาณู (atomic bomb) ระเบิดไฮโดรเจน หัวรบนิวเคลียร์แบบต่างๆ ที่บรรจุไว้ในจรวดนำวิถีเพื่อใช้ให้เกิดการระเบิดในระยะไกล
มีการใช้ระเบิดนิวเคลียร์ในโครงการด้านสันติ เช่น การขุดหลุมลึก (cratering) ขนาดใหญ่ การขุดทำโพรงใต้ดิน (contained explosion) สำหรับการกระตุ้นแหล่งน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติในชั้นหินลึกใต้ดิน การขุดอ่างเก็บน้ำ การทำท่าเรือน้ำลึกและการตัดช่องเขา สำหรับประเทศไทย เคยมีโครงการ จะนำเอาระเบิดนิวเคลียร์มาใช้ ขุดคลองที่คอคอดกระ จังหวัดระนอง เพื่อสร้างคลองน้ำลึกสำหรับให้เรือสินค้า เรือเดินสมุทรขนาดใหญ่ แล่นผ่านได้ ระหว่างทะเลอันดามันเข้าสู่กรุงเทพฯ ทางอ่าวไทย เป็นการย่นระยะเวลา เป็นอย่างมาก โดยไม่ต้อง เดินเรืออ้อมประเทศมาเลเซีย
|
| 2. พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้ |
ในปัจจุบันปฏิกิริยานิวเคลียร์ ซึ่งควบคุมได้ตลอดเวลา ซึ่งมนุษย์ได้พัฒนาขึ้น จนถึงขั้นที่นำเอาพลังงาน มาใช้ประโยชน์ในทางการค้า คือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันแบบลูกโซ่ของไอโซโทป*ยูเรเนียม-235 และของไอโซโทป ที่แตกตัวได้ (fissile isotopes) อื่นๆ อีก 2 ชนิด คือ ยูเรเนียม-233 และพลูโทเนียม-239 สิ่งประดิษฐ์ที่ทำงาน โดยหลักการของปฏิกิริยาฟิชชันแบบลูกโซ่ ของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู หรือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (nuclear reactor) และเนื่องจาก เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์นี้ ให้พลังงานความร้อนออกมาด้วย จึงนิยมเรียกกันว่า เตาปฏิกรณ์ หรือ เตาปรมาณู
|
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สามารถนำมาใช้ประโยชน์ให้แก่มวลมนุษย์ได้ดังนี้
- เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลัง (Nuclear Power Reactor) สำหรับ
ก. ด้านการใช้พลังงานขับเคลื่อน เช่น จรวด เรือดำน้ำ เรือเดินสมุทร
ข. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ สำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้า
- เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์วิจัย (Nuclear Research Reactor) สำหรับผลิตอนุภาคนิวตรอน เพื่อใช้ผลิตไอโซโทปรังสีสำหรับการรักษาโรคและใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม การผลิตสารกึ่งตัวนำ การเปลี่ยนสีอัญมณี การวิเคราะห์ธาตุในสารตัวอย่าง และการศึกษาปฏิกิริยานิวเคลียร์
|
| 3. พลังงานนิวเคลียร์จากสารกัมมันตรังสี |
รังสี (Ray หรือ Radiation) คือ พลังงานที่แผ่ออกมาจากต้นกำเนิดในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ได้แก่ คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครหรือไมโครเวฟ แสงสว่าง รังสีเอกซ์ และรังสีคอสมิก เป็นต้น หรือในลักษณะของอนุภาคที่มีความเร็วสูง เช่น อนุภาคแอลฟา และอนุภาคบีตา เป็นต้น
| การใช้ประโยชน์พลังงานนิวเคลียร์ในทางการแพทย์และอนามัย |
1. ด้านการตรวจและวินิจฉัยโรค (Diagnosis)
ก. การถ่ายเอกซเรย์ เพื่อตรวจความผิดปกติของอวัยวะในร่างกาย เช่น ฟัน ปอด กระดูก
ข. การตรวจการทำงานระบบอวัยวะ โดยให้ผู้ป่วยรับประทาน หรือฉีดสารกัมมันตรังสีเข้าไปในร่างกาย แล้วทำการถ่ายภาพอวัยวะ (organ imaging หรือ scintigraphy) จะช่วยให้แพทย์ รู้ถึงบริเวณที่แน่นอน ของอวัยวะที่เสียหน้าที่ไป สารกัมมันตรังสีที่นำมาใช้ ได้แก่
– แกลเลียม-67 (Gallium-67) ใช้ตรวจการอักเสบต่างๆ เป็นหนอง เช่น ในช่องท้อง และใช้ตรวจหา การแพร่กระจายของมะเร็ง ในต่อมน้ำเหลือง
– คริปทอน-81เอ็ม (Krypton-81m) ใช้ตรวจการทำงานของหัวใจ
– เทคนีเชียม-99เอ็ม (Technitium-99m) ใช้ตรวจการทำงานระบบต่างๆ เช่น ไทรอยด์ กระดูก สมอง ปอด ตับ ม้าม ไต และหัวใจ
2. ด้านการบำบัดรักษาโรค (Radiotherapy)
โดยทั่วไปได้มีการใช้ไอโซโทปรังสีในการรักษาโรคมะเร็ง และเนื้องอก ดังตัวอย่างต่อไปนี้
– ฟอสฟอรัส-32 (Phosphorus-32) ใช้รักษาภาวะที่มีเม็ดเลือดแดงมากเกินไป และรักษามะเร็ง เม็ดเลือดขาว ชนิดเรื้อรัง
– โคบอลต์-60 (Cobalt-60) ใช้รักษามะเร็งในอวัยวะต่างๆ ของร่างกาย
– สทรอนเชียม-90 (Strontium-90) ใช้รักษามะเร็งผิวหนัง
– ไอโอดีน-131 (Iodine-131) ใช้รักษามะเร็งของต่อมไทรอยด์
– แทนทาลัม-182 (Tantalum-182) ใช้รักษามะเร็งปากมดลูก
3. ด้านการปลอดเชื้อผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ (Radiosterilization)
การปลอดเชื้อ หมายถึง การทำให้จุลินทรีย์ ที่ปนเปื้อนอยู่ ในผลิตภัณฑ์นั้น ตายไป หรือไม่สามารถขยายพันธุ์ ต่อไปได้อีก โดยเฉพาะ ในผลิตภัณฑ์เข็ม และกระบอกฉีดยา ที่ใช้ฉีดสารละลายเข้าเส้นเลือด ท่อพลาสติก หรือสายสวน ที่เข้าไปสัมผัสเนื้อเยื่อ ภายในร่างกาย โดยการใช้รังสีแกมมา จากไอโซโทปโคบอลต์-60 หรือรังสีอิเล็กตรอนพลังงานสูง
| การใช้ประโยชน์พลังงานนิวเคลียร์ในด้านอุตสาหกรรม |
| ได้มีการพัฒนาและนำเอาพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ให้เกิดประโยชน์ทางด้านอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลาย และสามารถจำแนก ออกเป็น 2 แบบ ตามวิธีการของเทคโนโลยีนิวเคลียร์ ดังนี้ |
| 1. อุตสาหกรรมการฉายรังสี
การใช้รังสีพลังงานสูงมาฉายรังสีวัสดุ เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ทางชีววิทยา และทางกายภาพ เพื่อประโยชน์ ในด้าน การปรับปรุงคุณภาพของวัสดุ การกำจัดจุลินทรีย์บางชนิด ในอาหารโดยมีตัวอย่างดังต่อไปนี้
ก. การฉายรังสีอาหาร (food irradiation)
ประเทศไทยเรามีศูนย์ฉายรังสีอาหารและผลิตผลการเกษตร ซึ่งเป็นโรงงานต้นแบบโดยสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ ตั้งแต่ ปี พ.ศ. 2532 ใช้ไอโซโทปโคบอลต์-60 มีกัมมันภาพรังสีตอนเริ่มต้น 44,000 คูรี ให้บริการ ฉายรังสี อาหาร และผลิตผลการเกษตร ที่สำคัญ คือ เครื่องเทศ สมุนไพร ฝรั่ง ผลไม้ กุ้งแช่แข็ง หอมหัวใหญ่ และกระเทียม เป็นต้น
ข. อุตสาหกรรมการปลอดเชื้อจุลินทรีย์
รังสีแกมมาจากโคบอลต์-60 ได้ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการปลอดเชื้อโรคในผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ อันได้แก่ เวชภัณฑ์ เภสัชภัณฑ์ และเนื้อเยื่อ มีจำนวนมากกว่า 140 โรงงานใน 40 ประเทศ สำหรับประเทศไทย มีโรงงานอุตสาหกรรมปลอดเชื้อ จำนวน 5 แห่ง
ค. อุตสาหกรรมโพลีเมอร์
รังสีแกมมาหรืออิเล็กตรอนสามารถไปช่วยเร่งการเกิดปฏิกิริยาในการผลิตสารพวกโพลิเมอร์ต่างๆ เช่น
– การฉายรังสีไม้เนื้ออ่อนที่ถูกอัดด้วยสารโมโนเมอร์ จะกลายเป็นสารโพลิเมอร์ที่มีความแข็งมากขึ้น ใช้สำหรับทำพื้นปาร์เก้หรือท่อนไม้ที่ต้องการให้มีความแข็งสูง
– การฉายรังสีเพื่อไปช่วยให้โมโนเมอร์จับตัวกับโพลิเมอร์ เช่น การนำน้ำยางธรรมชาติมาฉายรังสีเพื่อทำกาวให้เหนียวขึ้นหรือทำยางพลาสติก
– การฉายรังสีโพลิเมอร์เป็นผลให้ผลิตภัณฑ์มีความคงทนต่อความร้อน เช่น ใช้ผลิตฉนวนหุ้มสายไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์พลาสติก และโฟม
– การฉายรังสีน้ำยางธรรมชาติที่ผสมกับสารเคมี เพื่อให้มีการจับตัวกันของโพลิเมอร์เป็นแผ่นยาง (rubber vulcanization)
|
| 2. การตรวจวัดและควบคุมโดยเทคนิคนิวเคลียร์ในโรงงานอุตสาหกรรม
การใช้วัสดุกัมมันตรังสี และเทคนิคทางรังสี ซึ่งเรียกว่า “เทคนิคนิวเคลียร์” มาใช้ประโยชน์ในระบบวัดและควบคุมต่างๆ ของโรงงานอุตสาหกรรม ปัจจุบันมีการใช้อย่างแพร่หลายในประเทศไทย ซึ่งมีตัวอย่างดังต่อไปนี้
– การใช้รังสีแกมมาวัดระดับของไหลหรือสารเคมีในกระบวนการผลิตเส้นใยสังเคราะห์
– การใช้รังสีแกมมาวัดระดับเศษไม้ในหม้อนึ่ง เพื่อการผลิตไม้อัดแผ่นเรียบ
– การใช้รังสีแกมมาวัดความหนาแน่นของน้ำปูนกับเส้นใยหิน เพื่อการผลิตกระเบื้องกระดาษ
– การใช้รังสีแกมมาวัดและควบคุมความหนาแน่นของเนื้อยางที่เคลือบบนแผ่นผ้าใบเพื่อผลิตยางรถยนต์
– การใช้รังสีแกมมาวัดและควบคุมความหนาของแผ่นเหล็ก
– การใช้รังสีบีตาวัดและควบคุมน้ำหนักของกระดาษในอุตสาหกรรมผลิตกระดาษ
– การใช้รังสีเอกซ์วัดหาปริมาณตะกั่วและกำมะถันในการกลั่นน้ำมันปิโตรเลียม
– การใช้รังสีนิวตรอนในการสำรวจแหล่งน้ำมัน และก๊าซธรรมชาติใต้ดิน
| การใช้ประโยชน์พลังงานนิวเคลียร์ในกิจการเกษตร |
ประเทศไทยมีการเกษตรเป็นอาชีพหลักของประชากร ได้มีการใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์เพื่อส่งเสริมกิจการเกษตร เพื่อการเพิ่มริมาณ ผลผลิตและเพิ่มคุณภาพ ของผลผลิต ดังต่อไปนี้
- การปรับปรุงพันธุ์พืช
การใช้รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา หรือนิวตรอน ฉายไปยังเซลล์ของพืชจะทำให้การแบ่งตัวของเซลล์พืชหยุดชะงัก มีการแบ่งตัว ของเซลล์ล่าช้า เซลล์มีการกลายพันธุ์ เพื่อสร้างพันธุ์พืชที่มีลักษณะดีตามความต้องการ สำหรับประเทศไทย มีการปรับปรุงพันธุ์พืช ที่สำเร็จ และเพาะปลูกกันอย่างแพร่หลาย มากกว่า 10 ชนิด เช่น ข้าวจำนวน 3 พันธุ์ คือ พันธุ์ กข6, กข10 และ กข15 ถั่วเหลืองพันธุ์ดอยคำ เก๊กฮวย คาร์เนชัน เบญจมาศ พุทธรักษา ปทุมมา และกล้วยหอมทอง
- การทำหมันแมลง
วิธีการกำจัดแมลงศัตรูพืช โดยเทคนิคการใช้แมลงที่เป็นหมัน (Sterile Insect Technique : SIT) เริ่มจากการเพาะเลี้ยงแมลงให้มีปริมาณมากเพื่อผลิตดักแด้ ต่อมานำไปฉายรังสีแกมมา เพื่อให้เป็นหมัน แล้วนำไปปล่อยในธรรมชาติอย่างต่อเนื่อง การผสมพันธุ์จะไม่สามารถกำเนิดลูกหลานต่อไปได้ เป็นการลดการขยายพันธุ์ ทำให้จำนวนประชากรแมลงลดลงหรือหมดไปในที่สุด
ทางสำนักงานพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ ได้ร่วมกับกรมส่งเสริมการเกษตรดำเนินการกำจัดแมลงวันผลไม้ ในพื้นที่บริเวณดอยอ่างขาง จังหวัดเชียงใหม่ ได้ผลสำเร็จอย่างดียิ่ง ทำให้ผลผลิตของผลไม้เมืองหนาว เช่น ลูกพลับ สาลี่ ท้อ และลูกพรุน มีจำนวนเพิ่มขึ้นเป็นอย่างมาก
- การถนอมอาหารด้วยรังสี
การถนอมอาหารโดยการฉายรังสี เช่น รังสีแกมมาพลังงานสูงถึง 1.33 ล้านอิเล็กตรอนโวลท์ ที่สลายตัวมาจากไอโซโทปโคบอลต์-60 ไปทำลายยีนส์และการรบกวนการแบ่งเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เป็นผลให้จุลินทรีย์ เช่น บักเตรี เชื้อรา ยีสต์ พยาธิ และแมลง ตายไปหรือเป็นหมันได้ สำหรับในพืชนั้นรังสีจะทำให้อัตราการหายใจ และกระบวนการทางชีวเคมีเปลี่ยนไป เป็นผลให้ผลไม้บางชนิดสุกช้าลง ทำให้มันฝรั่ง และหอมหัวใหญ่งอกช้าลง และทำให้เห็ดบานช้าลงอีกด้วย กล่าวโดยสรุปคือ การถนอมอาหารโดยการฉายรังสี สามารถควบคุมการแพร่พันธุ์ของโรค พยาธิ และแมลง ควบคุมการงอก การสุก และการเน่าเสียของผลิตผลการเกษตรได้
| รังสี…….เกิดขึ้นได้อย่างไร? |
| รังสีเกิดขึ้นได้ทั้งจากธรรมชาติและการกระทำของมนุษย์ โดยแหล่งที่ก่อให้รังสีมากที่สุด ได้แก่ รังสีจากธรรมชาติ อาทิเช่น จากสารกัมมันตรังสีที่มีในพื้นดิน สินแร่ และสิ่งแวดล้อม จากอากาศที่เราหายใจ ในอาหารที่เราบริโภค ซึ่งมีการเจือปนด้วยสารกัมมันตรังสีตามธรรมชาติ แม้กระทั่งในร่างกายของเรา นอกจากนั้นในห้วงอวกาศก็มีรังสี ซึ่งนอกจากรังสีของแสงอาทิตย์แล้วก็ยังมีรังสีคอสมิกที่แผ่กระจายอยู่ทั่วจักรวาล
แหล่งกำเนิดรังสี ที่มาจากการกระทำของมนุษย์ มีหลายรูปแบบ อาทิเช่น จากการเดินเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู การระเบิดของระเบิดนิวเคลียร์ การใช้เครื่องเร่งอนุภาค และเครื่องเอกซเรย์ รวมทั้งการผลิต สารกัมมันตรังสีจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ต่างๆ
กัมมันตรังสี (radioactive) เป็นคำคุณศัพท์ หมายถึง “เกี่ยวข้องกับการแผ่รังสี” ตัวอย่างเช่น สารกัมมันตรังสี หมายถึง วัสดุที่สามารถแผ่รังสีออกมาได้ด้วยตนเอง หรือกากกัมมันตรังสี หมายถึง ขยะ หรือของเสีย ที่เจือปนด้วยสารกัมมันตรังสี
กัมมันตภาพรังสี (radioactivity) เป็นปรากฏการณ์การสลายตัวที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติของนิวเคลียส ของอะตอมที่ไม่เสถียร ซึ่งจะมีการแผ่รังสีออกมาด้วย เช่น รังสีแกมมา รังสีแอลฟา และรังสีบีตา โดยทั่วไป “กัมมันตภาพรังสี” หมายถึงอัตราการปล่อยรังสี หรือ “ความแรงรังสี” หน่วยวัดกัมมันตภาพรังสีเดิมใช้หน่วย “คูรี (Curie, Ci)” โดยกำหนดว่า 1 คูรี เท่ากับอัตราการสลายตัวของไอโซโทปรังสีเรเดียม-226 หนัก 1 กรัม ซึ่งเท่ากับการสลายตัวจำนวน 3.7×107 ครั้งในหนึ่งวินาที
ปัจจุบัน มีหน่วยวัดเป็น “เบคเคอเรล (Becquerel, Bq)” โดยที่ 1 เบคเคอเรล เท่ากับ การสลายตัว ของสารกัมมันตรังสี จำนวน 1 ครั้งในหนึ่งวินาที หน่วยวัดทั้งสองนี้ ตั้งขึ้นเพื่อเป็นเกียรติ แก่ผู้ค้นพบ ปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสี คืออองรี เบคเคอเรล (Henri Becquerel) จากแร่ยูเรเนียมเมื่อ ปี พ.ศ. 2439 และ มารี คูรี (Marie Curie) ผู้ค้นพบธาตุกัมมันตรังสี เรเดียม และ พอโลเนียมเมื่อ ปี พ.ศ. 2441 (ค.ศ. 1898)
สารกัมมันตรังสี หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ไอโซโทปกัมมันตรังสี นอกจากจะสลายตัวให้รังสีต่างๆ แล้วยังมีคุณสมบัติที่สำคัญ อีกประการหนึ่ง คือ มีอัตราการสลายตัวด้วยค่าคงตัวเรียกว่า “ครึ่งชีวิต (half life)” ซึ่งหมายถึง ระยะเวลาที่ไอโซโทปจำนวนหนึ่ง จะสลายตัวลดลงเหลือเพียงครึ่งหนึ่ง ของจำนวนเดิม ตัวอย่างเช่น ทอง-198 ซึ่งเป็นไอโซโทปรังสี ที่ให้รังสีแกมมาออกมา และใช้สำหรับรักษาโรคมะเร็ง มีครึ่งชีวิต 2.7 วัน หมายความว่า เมื่อเราซื้อทอง-198 มา 10 กรัม หลังจากนั้น 2.7 วัน เราจะเหลือทอง-198 เพียง 5 กรัม และต่อมาอีก 2.7 วัน ก็จะเหลือทอง-198 อยู่เพียง 2.5 กรัม และอีกส่วนหนึ่งหนัก 7.5 กรัม จะกลายเป็นไอโซโทปของปรอท-198 ซึ่งเป็นไอโซโทปของธาตุใหม่ มีลักษณะเสถียร และไม่มีการสลายตัวแต่อย่างใด |
| มนุษย์เราได้รับรังสีจากธรรมชาติ |
ปกติใน 1 ปี โดยเฉลี่ยแต่ละคนจะได้รับรังสีจากธรรมชาติประมาณ 2.23 มิลลิซีเวิร์ต (เป็นหน่วยวัดปริมาณรังสีที่ร่างกายได้รับ) ดังนี้
|
ที่มาของรังสี
|
มิลลิซีเวิร์ต
|
%
|
|
บ้านเรือน
|
1.2
|
53.80
|
|
พื้นดิน
|
0.4
|
17.93
|
|
รังสีคอสมิค
|
0.3
|
13.45
|
|
อาหาร และเครื่องดื่ม
|
0.2
|
8.97
|
|
เอกซ์เรย์ทางการแพทย์
|
0.1
|
4.50
|
|
ฝุ่นกัมมันตรังสี
|
0.01
|
0.45
|
|
เครื่องใช้ในบ้าน
|
0.01
|
0.45
|
|
โดยสารเครื่องบิน
|
0.01
|
0.45
|
|
รวม
|
2.23
|
100
|
|
| อันตรายจากรังสี |
| แม้รังสีจะมีอยู่ล้อมรอบตัวเราและมนุษย์ทุกคน และเราสามารถใช้ประโยชน์จากรังสีได้ แต่รังสีก็นับได้ว่า มีความเป็นพิษภัย ในตัวเองเช่นกัน ร่างกายของสิ่งมีชีวิต เช่น คน และสัตว์ จะประกอบด้วยส่วนสำคัญ คือ น้ำ ประมาณ 75% สารอินทรีย์ และสารอนินทรีย์ ประมาณ 25% ของน้ำหนักร่างกาย เมื่อร่างกายได้รับรังสีนิวเคลียร์ เช่น รังสีแกมมา เอกซเรย์ อิเล็กตรอน โปรตอน หรือนิวตรอน จะไปทำให้โมเลกุลของน้ำ สารอินทรีย์ และสารอนินทรีย์ เปลี่ยนแปลงไปโดยเกิดเป็นอนุมูลอิสระ ซึ่งมีคุณสมบัติ ไวต่อการทำปฏิกิริยาเคมีกับสารประกอบอื่นๆ จึงสามารถก่อให้เกิดความเสียหาย ต่อเซลล์ของร่างกาย และถ้าได้รับรังสีสูงมาก อาจทำให้มีอาการป่วยทางรังสีได้ ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวข้องกับรังสี จะต้องทำด้วยความรอบคอบ เพื่อป้องกันตัวเองและสาธารณชนไม่ให้ได้รับอันตรายจากรังสี |
|
ปริมาณรังสี
(มิลลิซีเวิร์ต)
|
อาการ
|
|
2.2
|
เป็นระดับรังสีปกติในธรรมชาติ ที่มนุษย์แต่ละคนได้รับใน 1 ปี |
|
5
|
เกณฑ์สูงสุดที่อนุญาตให้สาธารณชนได้รับใน 1 ปี |
|
50
|
เกณฑ์สูงสุดที่อนุญาตให้ผู้ปฏิบัติงานทางรังสีได้รับใน 1 ปี |
|
250
|
ไม่ปรากฎอาการผิดปกติใดๆ ทั้งระยะสั้นและระยะยาว |
|
500
|
เม็ดเลือดขาวลดลงเล็กน้อย |
|
1,000
|
มีอาการคลื่นเหียน และอ่อนเพลีย เม็ดเลือดขาวลดลง |
|
3,000
|
อ่อนเพลีย อาเจียน ท้องเสีย เม็ดเลือดขาวลดลง ผมร่วง เบื่ออาหาร ตัวซีด คอแห้ง มีไข้ อายุสั้น อาจเสียชีวิตภายใน 3-6 สัปดาห์ |
|
6,000
|
อ่อนเพลีย อาเจียน ท้องร่วงภายใน 1-2 ชั่วโมง เม็ดเลือดลดลงอย่างรวดเร็ว ผมร่วง มีไข้ อักเสบบริเวณปาก และลำคออย่างรุนแรง มีเลือดออก มีโอกาสเสียชีวิตถึง 50% ภายใน 2-6 สัปดาห์ |
|
10,000
|
มีอาการเหมือนข้างต้น ผิวหนังพองบวม ผมร่วง เสียชีวิตภายใน 2-3 สัปดาห์ |
นิวเคลียร์……น่ากลัวจริงหรือ?
พลังงานทุกชนิดมีทั้งคุณอนันต์และโทษมหันต์ควบคู่กันเป็นจริงเสมอ พลังงานนิวเคลียร์ก็เช่นกัน นอกจากจะมีประโยชน์อย่างมากมายมหาศาลแล้วก็ยังมีสิ่งที่น่ากลัวอยู่เช่นกัน คือ 1) ระเบิดนิวเคลียร์ หากคิดที่จะนำมาประหัตประหารกัน 2)ความประมาทในการเดินเครื่องของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และ 3) อันตรายจากรังสีและสารกัมมันตรังสีที่เกิดความประมาท |
| มาตรการเกี่ยวกับการใช้พลังงานนิวเคลียร์ |
การใช้พลังงานนิวเคลียร์เพื่อประโยชน์ในทางสันติ เป็นสิ่งจำเป็นและสมควรส่งเสริมเพื่อการพัฒนาประเทศ ประกอบกับประเทศไทยได้เข้าเป็นประเทศภาคีสมาชิกของทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (International Atomic Energy Agency, IAEA) ซึ่งจำเป็นต้องมีการควบคุมการใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์ให้เป็นไปตามหลักวิชาและปลอดภัย สอดคล้องกับแนวปฏิบัติตามมาตรฐานสากลในการควบคุมและป้องกันอันตรายจากรังสี โดยการตราพระราชบัญญัติพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ พ.ศ. 2504 และมีการแก้ไขเพิ่มเติมในปี พ.ศ. 2508 และ พ.ศ. 2546 ออกบังคับใช้ โดยผู้ใช้พลังงานนิวเคลียร์จำเป็นต้องทราบและปฏิบัติตามกฏเกณฑ์ระเบียบ ข้อบังคับต่างๆ ที่ได้ตราไว้ในพระราชบัญญัติพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ และกฎกระทรวง โดยมีสาระสำคัญดังต่อไปนี้
- ผู้ผลิต ผู้ใช้ ผู้ครอบครอง การขนย้าย หรือนำเข้าและส่งออกสารกัมมันตรังสี และต้นกำเนิดพลังงานนิวเคลียร์ชนิดอื่นใด จะต้องได้รับใบอนุญาตจากคณะกรรมการพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ
- ต้องมีผู้รับผิดชอบดำเนินการทางด้านเทคนิคในเรื่องรังสี มีเครื่องมือตรวจวัดรังสี และเครื่องมือระงับหรือป้องกันอันตรายจากรังสี
- ต้องอบรมบุคคลที่ทำงานในบริเวณรังสีให้เข้าใจถึงอันตรายจากรังสี
- มิให้บุคคลที่ทำงานในบริเวณรังสี ได้รับรังสีทั่วร่างกายเกิน 50 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี
- มิให้บุคคลภายนอกได้รับรังสีเกิน 5 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี
- ต้องติดป้ายเตือนภัยอันตรายจากรังสีอย่างชัดเจน
- การทิ้งหรือขจัดวัสดุกัมมันตรังสี ต้องปฏิบัติตามวิธีที่คณะกรรมการพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ เห็นชอบ
|
| สรุป |
พลังงานนิวเคลียร์ กัมมันตภาพรังสี และไอโซโทปรังสี มีส่วนเกี่ยวข้องกับชีวิตมนุษย์อย่างไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ เพราะสารกัมมันตรังสีมีอยู่ในทุกแห่งหน ไม่ว่าจะบนพื้นดิน อาคารบ้านเรือน อาหาร น้ำดื่ม อากาศที่หายใจ ตลอดจนในร่างกายของมนุษย์ สัตว์ หรือในต้นไม้ ล้วนประกอบด้วยไอโซโทปรังสีตามธรรมชาติ
รังสีเปรียบเหมือนดาบสองดม คือ ถ้าใช้ให้ดีก็จะมีคุณอนันต์ แต่ถ้าประมาทหรือรู้เท่าไม่ถึงการณ์ก็จะก่อให้เกิดโทษอย่างมหันต์ ดังนั้นจึงเป็นโอกาสดีที่ประชาชนทั่วไปควรมีความตระหนักรู้ในเบื้องต้นเกี่ยวกับประโยชน์และโทษของรังสี เพื่อเป็นการป้องกันตนเองไว้ก่อนและสามารถเลือกใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปลอดภัย เพื่อป้องโรคกลัวรังสีเนื่องจากความไม่รู้อีกด้วย และทำให้เรื่อง “นิวเคลียร์” เป็นเรื่องที่ไม่น่ากลัวอย่างที่คิด |
| เอกสารอ้างอิง |
- สมพร จองคำ “รังสีคอสมิก” วารสารวิทยาศาสตร์ ปีที่ 51 ฉบับที่ 7 ม.ค.-ก.พ. 2540 ISSN 0125-0515
- สมพร จองคำ “รังสีจากธรรมชาติ” วารสาร กฟผ. ปีที่ 8 เล่มที่ 4 ต.ค.-ธ.ค. 2543 ISSN 1859-0049
- สมพร จองคำ “พลังงานนิวเคลียร์กับการพัฒนาประเทศ” สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ พ.ศ. 2542
- สมพร จองคำ “พลังงานนิวเคลียร์” สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน เล่มที่ 27 พ.ศ. 2546
- ICRP Report 26 : Annual Report of the International Commission on Radiological Protection, Vol. 1, No. 3 (1997)
- Journal of Applied Radiation Isotopes, Vol 139, No. 8(1988) p. 757
|
|
|
|
|
|
|
|
