พลังงานนิวเคลียร์
พลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานที่เกิดขึ้นมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ หรือกระบวนการนิวเคลียร์ หลักการพื้นฐานของการเกิดหรือสร้าง พลังงานนิวเคลียร์ก็คือหลักการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างสสารและพลังงานจากทฤษฎีสัมพันธภาพของไอน์สไตน์ ที่รู้จักกันดีในรูปของสมการ
Text Box:
E = mc2
ตามสมการ E = mc2 เมื่อสสารมีมวล m สูญหายไปจะเปลี่ยนไปเป็นพลังงาน E มีขนาด mc2 โดยที่ c เป็นค่าความเร็วของแสงในสูญญากาศ คือประมาณ 186.000 ไมล์ต่อวินาที หรือ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่รู้จักกันในปัจจุบันมี 2 แบบ คือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่น และปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น
ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่น อะตอมของธาตุที่หนักเช่น ยูเรเนียมถูกยิงด้วยอนุภาคนิวตรอน แล้วแตกตัวเป็นธาตุที่เบากว่า จากกระบวนการแตกตัวนี้ก็เกิดมีมวลสารส่วนหนึ่งของอะตอมยูเรเนียมหายไป และมวลของยูเรเนียมที่หายไปนี้ก็เปลี่ยนไปเป็นพลังงานที่เรียกกันว่า พลังงานอะตอม แต่จะเรียกเป็นพลังงานนิวเคลียร์ก็ได้เพราะปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องนี้เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในระดับนิวเคลียสของอะตอมเราจึงอาจเรียกได้ทั้งสองอย่าง
สำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น เราได้กล่าวถึงบ้างแล้วเมื่ออธิบายกระบวนการเกิดพลังงานบนดวงอาทิตย์ โดยสรุปแล้วปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นเป็นปฏิกิริยาที่เกิดจากการรวมตัวของอะตอมของธาตุที่เบา เช่น อะตอมไฮโดรเจน เกิดเป็นอะตอมของธาตุที่หนักกว่าคือ อะตอมฮีเลียมแล้วเกิดมีมวลสารส่วนหนึ่งของอะตอมไฮโดรเจนหายไป เปลี่ยนไปเป็นพลังงาน พลังงานนิวเคลียร์เป็นที่รู้จักกันดีอย่างน่าเสียดายในรูปของอาวุธนิวเคลียร์ที่มีอานุภาพทำลายร้ายแรงคือ ระเบิดอะตอมซึ่งอาศัยหลักการของกระบวนการนิวเคลียร์ฟิชชั่น และระเบิดไฮโดรเจนซึ่งอาศัยกระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชั่น
พลังงานนิวเคลียร์คืออะไร พลังงานนิวเคลียร์ทั้งจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่นและฟิวชั่นที่สำคัญออกมาในรูปของความร้อนและกัมมันตภาพรังสี คำว่า กัมมันตภาพรังสีในที่นี้ก็ประกอบด้วยบรรดาอนุภาคจำพวกนิวตรอน และจำพวกอนุภาคอัลฟา เบตาและรังสีแกมมา แต่ส่วนสำคัญของพลังงานนิวเคลียร์ที่เราสนใจในที่นี้ก็คือ ส่วนที่เป็นความร้อนนั่นเอง เพราะหลักการใหญ่ของการใช้ประโยชน์ของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ก็คือ อาศัยความร้อนของพลังงานนิวเคลียร์ไปใช้ในการผลิตไฟฟ้าอีกต่อหนึ่ง ก็ในลักษณะที่คล้ายคลึงกับการใช้ความร้อนจากเชื้อเพลิงรูปอื่น ทั้งน้ำมัน ถ่านหินและอื่นๆ นั่นเอง นั่นคือ เราต้องการความร้อนที่เกิดขึ้นไปต้มน้ำหรือไปทำให้ก๊าซร้อนแล้วอาศัยไอน้ำร้อนหรือก๊าซร้อนที่ขยายตัวไปทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงาน
พลังงานนิวเคลียร์มีข้อดีและข้อเสียอย่างไร ข้อดีของพลังงานนิวเคลียร์ที่สำคัญคือ โดยอาศัยเชื้อเพลิง เช่น ยูเรเนียมเป็นปริมาณน้อย เราก็ได้พลังงานนิวเคลียร์ไปใช้งานได้เป็นปริมาณมาก และนาน ทั้งนี้เนื่องจากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์จะสลายตัวช้ามากตามธรรมชาติของมันเอง เช่น ยูเรเนียม-235 มีค่าของครึ่งอายุถึง 7.1 คูณ 108 ปี นั่นคือ ยูเรเนียม-235 ปริมาณหนึ่งจะสลายตัวเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม ก็กินเวลานานถึง 7.1 คูณ 108 ปีทีเดียว
ข้อเสียของพลังงานนิวเคลียร์ฟิชชั่นคือ สภาพความเป็นกัมมันตภาพรังสี ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ทำให้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์เก็บรักษายากและยังหายากอีกด้วย อีกประการหนึ่งเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วคือ กากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์หรือสิ่งที่สัมผัสกับพลังงานนิวเคลียร์แล้ว เช่น น้ำหรือก๊าซที่กำจัดยากที่จะปล่อยทิ้งอย่างตามสบายดังเชื้อเพลิงชนิดอื่นๆไม่ได้ เพราะเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตและสภาวะแวดล้อม
นอกเหนือไปจากข้อเสียของพลังงานนิวเคลียร์ดังที่กล่าวไปแล้วในระยะช่วงเวลา 2-3 ปีมานี้ได้เกิดมีโรคระบาดชนิดใหม่เกิดขึ้นคือ โรคกลัวอุบัติเหตุจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งข่าวอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ทรีไมล์ ไอส์แลนด์ ในรัฐเพนซิลวาเนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อวันที่ 4 เดือน เมษายน พ.ศ.2522 และที่เชอร์โนบิล ประเทศสหภาพโซเวียต พ.ศ.2529 ทำให้โรคกลัวอุบัติเหตุจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทรุดหนักที่สุด และระบาดแพร่หลายไปทั่วโลกอย่างรวดเร็วทั้งประเทศไทยเราด้วย
สำหรับเรื่องอุบัติเหตุเกี่ยวกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นี้ก็นับว่า เป็นเรื่องที่มีมูลน่ากลัวทีเดียว แต่ในขณะเดียวกันโรงงานอุตสาหกรรมใหญ่ๆ ทุกประเภท รวมทั้งอุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้าเพื่อจำหน่ายด้วยก็ล้วนแต่มีอันตรายจากอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้นได้ทั้งสิ้น นั่นคือ ไม่มีโรงงานอุตสาหกรรมใดๆ เลยที่จะปลอดภัยจากอุบัติเหตุได้อย่างแท้จริง แต่เนื่องจากพลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานค่อนข้างใหม่และอยู่ในสายตาของความสนใจของคนทั่วๆ ไป ดังนั้นเมื่อเกิดเหตุการณ์อะไรขึ้น จึงมักเป็นข่าวใหญ่ทั้งๆ ที่อาจจะปลอดภัยกว่าโรงงานใหญ่ๆ ประเภทอื่นๆ อีกมากมาย
บรรณานุกรม
หนังสือ “ทักษะ” กรมวิทยาศาสตร์ กระทรวงอุตสาหกรรม โดย ดร.ชัยวัฒน์ ดุประตกุล
|
|
