พลังงานนิวเคลียร์ (Nuclear energy)


หมายถึงพลังงานไม่ว่าในลักษณะใดซึ่งเกิดจากการปลดปล่อยออกมาเมื่อมีการแยก รวมหรือแปลงนิวเคลียส (หรือแกน) ของ

ปรมาณู คำที่ใช้แทนกันได้คือพลังงานปรมาณู (Atomic energy) ซึ่งเป็นคำที่เกิดขึ้นก่อนและใช้กันมาจนติดปาก โดย อาจเป็นเพราะมนุษย์เรียนรู้ถึงเรื่องของปรมาณู (Atom) มานานก่อนที่จะเจาะลึกลงไปถึงระดับนิวเคลียส แต่การใช้ศัพท์ ที่

ถูกต้องควร ใช้คำว่า พลังงานนิวเคลียร์ อย่างไรก็ดีคำว่า Atomic energy ยังเป็นคำที่ใช้กันอยู่ ในกฏหมาย ของหลายประเทศ สำหรับประเทศไทยได้กำหนดความหมายของคำว่าพลังงานปรมาณู ไว้ในมาตรา 3 แห่ง พ.ร.บ. พลังงานปรมาณูเพื่อสันติ พ.ศ.2504 ในความหมายที่ตรงกับคำว่า พลังงานนิวเคลียร์ และ ต่อมาได้บัญญัติไว้ในมาตรา3 ให้ครอบคลุมไปถึง พลังงาน รังสีเอกซ์ด้วย การที่ยังรักษาคำ พลังงานปรมาณูไว้ในกฎหมายโดยไม่เปลี่ยนไปใช้คำว่า พลังงานนิวเคลียร์ แทนจึงน่าจะยังคง มีประโยชน์ อยู่บ้างเพราะในในวิชาการถือว่า พลังงานเอกซ์ ไม่ใช่ พลังงานนิวเคลียร์ การกล่าวถึง พลังงานนิวเคลียร์ ในเชิง ปริมาณ ต้องใช้หน่วยที่เป็นหน่วยของพลังงานโดยส่วนมากจะนิยมใช้หน่วย eV, KeV (เท่ากับ1,000 eV) และ MeV (เท่ากับ 1,000,000 eV) เมื่อกล่าวถึงพลังงานนิวเคลียร์ปริมาณน้อย และนิยมใช้หน่วย กิโลวัตต์- ชั่วโมง หรือ เมกะวัตต์-วัน เมื่อกล่าวถึง พลังงานปริมาณมากๆ โดย: 1MWd=เมกะวัตต์-วัน = 24,000 กิโลวัตต์-ชั่วโมง และ 1MeV=1.854x10E-24 MWd

พลังนิวเคลียร์ (Nuclear power)
เป็นศัพท์คำหนึ่งที่มีความหมายสับสนเพราะโดยทั่วไป มักจะมีผู้นำไปใช้ปะปนกับคำว่า พลังงานนิวเคลียร์ โดยถือเอาว่า เป็นคำที่มีความหมายแทนกันได้ แต่ในทางวิศวกรรมนิวเคลียร์เราควรจะใช้คำพลังนิวเคลียร์เมื่อกล่าวถึงรูปแบบ หรือวิธีการ เปลี่ยนพลังงานจากรูปหนึ่งไปสู่อีกรูปหนึ่งเช่น โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ย่อมหมายถึงโรงงานที่ใช้เปลี่ยนรูป พลังงานนิวเคลียร์มา เป็นพลังงานไฟฟ้า หรือ เรือขับเคลื่อนด้วย พลังนิวเคลียร์ ย่อมหมายถึงเรือที่ขับเคลื่อนโดยการเปลี่ยนรูป พลังงานนิวเคลียร์มา เป็นพลังกล เป็นต้น พลังนิวเคลียร์เป็นคำที่มาจาก Nuclear power ในภาษาอังกฤษ แต่ในภาษาอังกฤษเอง เมื่อกล่าว ถึงเรื่องที่เกี่ยวกับดุลอำนาจระหว่างประเทศ (Nuclear power) กลับหมายถึง มหาอำนาจนิวเคลียร์ หรือประเทศที่มี อาวุธ นิวเคลียร์สะสมไว้เพียงพอที่จะใช้เป็นเครื่องมือทางการเมืองได้ (โดยเฉพาะเมื่อใช้เป็นพหูพจน์) การเน้นให้เห็นถึงความ แตกต่าง ระหว่างคำ พลังนิวเคลียร์ และ พลังงานนิวเคลียร์ ก็เพราะในด้านวิศวกรรม พลัง ควรมีความหมาย เช่น เดียวกับ กำลัง ดังนั้นเมื่อกล่าวถึงพลังในเชิงปริมาณจะต้องใช้หน่วยที่เป็นหน่วยของกำลัง เช่น "โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ ขนาด 600 เมกะวัตต์ (ไฟฟ้า) โรงนี้ใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบน้ำเดือด (BWR) ขนาด 1,800 เมกะวัตต์ (ความร้อน) เป็นเครื่องกำเนิด ไอน้ำแทน เตาน้ำมัน" เป็นต้น
. ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ในกิจการต่างๆ

2.1 กิจการอุตสาหกรรม

การใช้วัสดุกัมมันตรังสี และเทคนิคทางรังสีในทางอุตสาหกรรม ซึ่งเรียกว่า เทคนิคเชิงนิวเคลียร์ เป็นการนำพลังงานปรมาณูมาใช้

ประโยชน์ในทางสันติ สำหรับประเทศไทย ได้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกิจการต่างๆ ดังนี้

- ใช้วัดระดับของไหล สารเคมีต่างๆ ในขบวนการผลิตในโรงงานเส้นใยสังเคราะห์ด้วยรังสีแกมมา

- ใช้ตรวจสอบระดับเศษไม้ในหม้อนึ่งภายใต้ความดันสูง ในการผลิตไม้อัดแผ่นเรียบด้วยรังสีแกมมา

- ควบคุมการไหลผ่านของส่วนผสมในการผลิตปูนซีเมนต์

- วัดความหนาแน่นของน้ำปูนกับเส้นใยหิน ในขบวนการผลิตกระเบื้องกระดาษ

- วัดความหนาแน่นในการดูดสินแร่ในทะเล เพื่อคำนวณหาปริมาณแร่ที่ดูดผ่าน

- วัดและควบคุมความหนาแน่นของน้ำโคลนที่จะใช้ในการขุดเจาะอุโมงค์ส่งน้ำใต้ดิน

- ควบคุมขบวนการผลิต ผลิตภัณฑ์เครื่องแก้วให้มีความหนาสม่ำเสมอ

- วัดหาปริมาณสารตะกั่วหรือธาตุกำมะถันในผลิตภัณฑ์น้ำมันปิโตเลียม

- ควบคุมความหนาของเนื้อยางที่เคลือบบนแผ่นผ้าใบในขบวนการผลิตยางรถยนต์

- ควบคุมน้ำหนักของกระดาษต่อหน่วยพื้นที่ในอุตสาหกรรมผลิตกล่องกระดาษ

- ใช้เป็นเครื่องขจัดประจุกระแสไฟฟ้าสถตย์บน แผ่นฟิล์ม ฟิล์มภาพยนต์ หลอดแก้วที่ใช้ บรรจุผลิตภัณฑ์ เวชภัณฑ์ต่างๆ

- ใช้ตรวจสอบความรั่วซึมในการผนึกแน่นวงจรไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ IC, Semiconductor Watch module ต่างๆ ด้วยก๊าซ คริปตอน-85

- ใช้ตรวจสอบและถ่ายรอยเชื่อมโลหะ หาความสึกหรอโดยวิธไม่ทำลายชิ้นงาน มีทั้งการใช้ X-rays, Gamma rays, และ Neutron radiography

- ใช้ในการสำรวจหาแหล่งน้ำมันใต้ดิน ความชื้นใต้ดินฯลฯ ด้วยรังสีนิวตรอน

- ใช้ทำสีเรืองแสง

- ใช้วัดหาปริมาณเถ้าของลิกไนต์

- การวิเคราะห์แร่ธาตุด้วยเทคนิคเชิงนิวเคลียร์ สำหรับการสำรวจทรัพยากรในประเทศ(Neutron activation and X-ray fluorescence analysis)

- การใช้รังสีแกมมาเพื่อห่าเชื้อในเครื่องมือเวชภัณฑ์ เช่น กระบวนการฉีดยาสายน้ำเกลือ ถุงเลือด ถุงมือ

2.2 ด้านการแพทย์และอนามัย

เวชศาสตร์นิวเคลียร์ (Nuclear medicine) คือการนำเอาสารรังสีหรือ รังสีมาใช้ในการตรวจ การรักษา และด้านการค้นคว้าศึกษาการทำงานของระบบอวัยวะในร่างกายเพื่อช่วยในการตรวจวิเคราะห์หรือรักษาโรค บรรเทาความทุกข์ทรมานของผู้ป่วย และย่นระยะเวลาการรักษาในโรงพยาบาล ตัวอย่างบางส่วนของการใช้สารรังสี หรือรังสีด้านการแพทย์ เช่น

- การรักษาโรคมะเร็งด้วย โคบอลต์-60

- เม็ดทองคำ-198 ในการรักษามะเร็งผิวหนัง

- ลวดแทนทาลัม-182 ในการรักษามะเร็งปากมดลูก

- ไอโอดีน-131 ใช้ตรวจวินิจฉัยและรักษาโรคคอพอก และในรูป Labeled compound ใช้ตรวจวิเคราะห์การทำงานของไต ระบบโลหิต

- เทคนิเชียม-99m ตรวจทางเดินน้ำดี ไต ต่อมน้ำเหลือง

- แทลเลียม-201ตรวจสภาพหัวใจเมื่อทำงานเต็มที่ ตรวจสภาพการไหลของโลหิตเลี้ยงหัวใจ และตรวจสภาพกล้ามเนื้อในหัวใจ

- แกลเลียม-67 ตรวจการอักเสบ่างๆ ที่เป็นหนอง เช่น ในช่องท้อง ตรวจมะเร็งในต่อมน้ำเหลือง

- อินเดียม-111 ใช้ติดสลากเม็ดเลือดขาว ตรวจหาแหล่งอักเสบของร่างกาย ตรวจการอุดตันของไขสันหลัง ตรวจมะเร็งเต้านม รังไข่ ลำไส้

- ไอโอดีน-123 ตรวจการทำงานของต่อม ไธรอยด์

- คริปทอน-81m ตรวจการทำงานหัวใจ

- ทอง-195m ตรวจการไหลเวียนโลหิต

- การรักษาโรคมะเร็งในระดับตื้นของร่างกาย เช่น ลูกตา ด้วยรังสีโปรตอน

- การรักษาโรคมะเร็งและเนื้องอกในส่วนลึกของร่างกายด้วยรังสีนิวตรอน

2.3 ด้านการเกษตร ชีววิทยา และ อาหาร

ประเทศไทยมีการเกษตรเป็นอาชีพหลักของประชากร โครงการใช้นิวเคลียร์เทคโนโลยี เพื่อส่งเสริมกิจการเกษตร เป็นต้นว่าการเพิ่มผลผลิตและเพิ่มคุณภาพ ของผลิตผลซึ่งกำลังแพร่ขยายออกไปสู่ชนบทมากขึ้น

- การใช้เทคนิคนิวเคลียร์วิเคราะห์ดิน เพื่อการจำแนกพื้นที่ปลูก ทำให้ทราบว่า พื้นที่ที่ศึกษาเหมาะสมต่อการเพาะปลูกพืชชนิดใด ควรเพิ่มปุ๋ยชนิดใดลงไป

- เทคนิคการสะกดรอยด้วยรังสีใช้ศึกษาเกี่ยวกับการดูดซึมแร่ธาตุ และปุ๋ยดดยต้นไม้และพืชเศรษฐกิจต่างๆ เพื่อการปรับปรุงการใช้ปุ๋ยให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

- การฉายรังสีแกมมาเพื่อฆ่าแมลงและไข่ในเมล็ดพืช ซึ่งเก็บไว้ในยุ้งฉาง และภายหลังจากบรรจุในภาชนะเพื่อการส่งออกจำหน่าย

- การใช้รังสีเพื่อการกำจัดแมลงศัตรูพืชบางชนิดโดยวิธีทำให้ตัวผู้เป็นหมัน

- การถนอมเนื้อสัตว์ พืชผัก และผลไม้ โดยการฉายรังสีเพื่อเก็บไว้ได้นานยิ่งขึ้น เป็นประโยชน์ในการขนส่งทางไกล และการเก็บอาหารไว้บริโภคนอกฤดูกาล

- การใช้เทคนิครังสีเพื่อการขยายพันธุ์สัตว์เลี้ยง และการเพิ่มอาหารนม อาหารเนื้อ ในโค และ กระบือ

- การนำเทคนิคทางรังสีด้านอุทกวิทยา ในการเสาะหาแหล่งน้ำสำหรับการเกษตร

- การใช้เทคนิคการวิเคราะห์ด้วยวิธีอาบรังสี วิเคราะห์สารตกค้างในสิ่งแวดล้อมจากการใช้ยาปราบศัตรูพืช ยาฆ่าแมลง ซึ่งมีความสำคัญต่อผู้บริโภค

- การเอาพลังงานปรมาณูมาใช้ฉายพันธุ์พืช เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม(Induced Mutation) เช่น

ก. ข้าวขาวมะลิ 105 ซึ่งเป็นข้าวเจ้าจากผลการฉายรังสี มีการกลายพันธุ์ มาเป็นข้าวเหนียว มีกลิ่นหอมเหมือนขาวขาวมะลิ

ข. ข้าวพันธุ์ กข15 ซึ่งก็เป็นผลจากการฉายรังสีข้าวขาวมะลิ105 แต่เป็นพันธุ์ที่เก็บเกี่ยวได้ไวกว่า และมีผลผลิตสูงกว่าขาวมะลิ 105

ค. ปอแก้ว เมื่อนำเมล็ดมาฉายรังสีได้พันธุ์ที่มีความทนทานต่อโรคโคนเน่า

ง. ถั่วเหลือง ที่มีพันธุ์ทนทานต่อรา สนิม(Rust)

2.4 ด้านสิ่งแวดล้อม

พลังงานนิวเคลียร์ มีส่วนเกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมใน 2 ด้าน คือในด้านการรักษาและพัฒนาสภาพของสิ่งแวดล้อมให้ดีขึ้น อีกด้านหนึ่ง คือ การตรวจตรา และควบคุมปริมาณรังสีที่มีอยู่ในธรรมชาติ ในสิ่งแวดล้อมให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยต่อมวลมนุษย์ และสิ่งมีชีวิตโดยทั่วไป ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ในด้านสิ่งแวดล้อม ได้แก่

- การใช้รังสีแกมมาฆ่าเชื้อโรคต่างๆ ในน้ำทิ้งจากชุมชน และจากโรงพยาบาล เพื่อป้องกันโรคระบาด

- การใช้รังสีแกมมาฆ่าเชื้อโรคในขยะและตะกอน แล้วนำกลับมาทำเป็นปุ๋ยต่อไป

- การใช้รังสีอิเล็กตรอน ในการกำจัดก๊าซอันตราย (SO2, NO2) จากปล่องควันโรงงานอุตสาหกรรม และการเผาถ่านหิน

- การใช้เทคนิคทางนิวเคลียร์วิเคราะห์สารพิษต่างๆ ในดิน พืช อากาศ น้ำ และอาหาร

- การใช้เทคนิคสารติดตามทางรังสีศึกษามลภาวะในสิ่งแวดล้อม

- การวัดปริมาณรังสีในสิ่งแวดล้อม เช่น ที่อยู่อาศัย และสถานที่ทำงาน

2.5 ด้านการศึกษาและวิจัย

พลังงานนิวเคลียร์ เป็นสิ่งที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ โดยการใช้อนุภาคหรือรังสีที่มีพลังงานสูง วิ่งไปชนนิวเคลียสของธาตุต่างๆ การศึกษาวิจัยทั้งขั้นมูลฐานและขั้นประยุกต์เกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์และการให้ประโยชน์ ดังต่อไปนี้

- แหล่งกำเนิดรังสี เช่น เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูหรือต้นกำเนิดรังสีแบบ ไอโซโทป เครื่องเร่งอนุภาค

- วิศวกรรมนิวเคลียร์เกี่ยวกับการสร้างเครื่องฯ การเดินเครื่องฯ และการบำรุงรักษาระบบของเครื่องฯ

- ลักษณะกายภาพของรังสีชนิดต่างๆ อันตรกิริยาของรังสีต่ออะตอมธาตุหรือต่อสสาร

- ผลของรังสีที่มีต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

- เทคโนโลยีนิวเคลียร์ที่ประยุกต์ทางด้านการแพทย์ การเกษตร อุตสาหกรรม สิ่งแวดล้อมและอื่นๆ

3. สรุป

เพื่อพลิกฟื้นสภาวะทางเศรษฐกิจ อันหมายถึง ความยากไร้ของประชาชนในชาติ ให้มีสถานะทัดเทียมกับมิตรประเทศ และก้าวหน้าไปสู่ความอยู่ดีกินดี อย่างจริงจัง เทคโนโลยีทางพลังงานนิวเคลียร์ จะเป็นกลไกอันหนึ่งที่ช่วยส่งเสริมการพัฒนาประเทศในด้านสำคัญ คือ การอุตสาหกรรม การเกษตร การแพทย์และอนามัย การพลังงาน สิ่งแวดล้อม และการจัดการทรัพยากร ดังที่ได้กล่าวมาทั้งทางตรง และทางอ้อม ปัจจุบัน สำนักงานพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ จตุจักร กรุงเทพมหานคร มีโครงการใหม่ๆ ที่กำลังคิดค้นคว้าวิจัย เพื่อการนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ประโยชน์แก่มวลมนุษยชาติ และการถ่ายทอด เทคโนโลยีทางนิวเคลียร์ ตลอดจนให้การศึกษาเรื่องราวเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์แก่ประชาชนผู้สนใจ แก่นิสิตนักศึกษา และบรรดานักเรียนระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา เพื่อให้คนทั่วไปทุกระดับ เข้าใจถึงพลังงานนิวเคลียร์ และประโยชน์ที่ได้รับทุกรูปแบบอย่างถูกต้องและถ่องแท้ อันเป็นการพัฒนาคนให้มีความรู้พื้นฐาน ซึ่งจะส่งผลไปสู่การพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศไทยต่อไปในอนาคตอันใกล้

การใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์ในประเทศไทย………..สมพร จองคำ กองฟิสิกส์ พปส.

พลังงานเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าจะอยู่ในรูปของพลังงานแสง เสียง ความร้อน แม่เหล็ก ไฟฟ้า หรือพลังงานชนิดอื่นๆ ตัวอย่างเช่น พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตยื มีความจำเป็นต่อขบวนการเมตาบอลิสซึมในร่างกายของมนุษย์และสัตว์ พลังงานแสงมีความจำเป็นต่อขบวนการสังเคราะห์แสงของพืช เป็นต้น บ่อเกิดของพลังงานที่มีอยู่ในธรรมชาติใช้กันมาเป็นเวลายาวนาน ก็คือ ดิน น้ำ ลม และ ไฟ ในดินมีถ่านหิน น้ำมัน ความร้อนใต้พิภพ พลังงานจากน้ำตก การสร้างเขื่อน กระแสน้ำ และจากความต่างระดับของน้ำขึ้นน้ำลง พลังงานจากลมและก๊าซธรรมชาติ ไฟ คือ พลังงานความร้อนที่ได้จากการลุกไหม้หรือจากดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ ยังมีพลังงานอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งเกิดจากธรรมชาติเช่นกัน แต่เพิ่งมีการค้นพบ จากการทดลองทางวิทยาศาสตร์ คือ พลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งถือได้ว่าเป็นพลังงานที่ยิ่งใหญ่ตามทฤษฎี Big Bang และเป็นบ่อเกิดของพลังงานชนิดอื่นทั้งปวงดังที่ได้กล่าวมาข้างต้นอีกด้วย

พลังงานนิวเคลียร์จะถูกปล่อยออกมาในลักษณะพลังงานจลน์ของอนุภาคต่างๆ เช่น อนุภาค อัลฟา อนุภาคเบตา นิวตรอน รังสีแกมม่า หรือ รังสีเอกซ์ เป็นต้น นอกจากนั้น ยังให้ผลตามมาเป็นพลังงานในรูปอื่นอีกด้วย เช่น พลังงานแสง พลังงานความร้อน พลังงานของคลื่นแม่เหล็กและไฟฟ้าเป็นต้น

1. รูปแบบของพลังงานนิวเคลียร์

สามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ตามลักษณะวิธีการปลดปลิอยพลังงานออกมา คือ

1.1 พลังงานนิวเคลียร์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะเฉียบพลัน

เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ควบคุมไม่ได้ (Uncontrolled reactions) พลังงานของปฏิกิริยาจะเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เป็นเหตุให้เกิดการระเบิด (Nuclear Explosion) สิ่งประดิษฐ์ที่ใช้หลักการเช่นนี้ ได้แก่ ระเบิดปรมาณู (Atomic bomb) หรือระเบิดไฮโดรเจน และหัวรบนิวเคลียร์ แบบต่างๆ การใช้ระเบิดนิวเคลียร์ในโครงการด้านสันติ เช่นการขุดหลุมลึก (Cratering) ขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น เคยมีโครงการจะนำมาใช้ขุดคลองที่คอคอดกระ จังหวัดระนอง เพื่อทำเป็นคลองน้ำลึก สำหรับให้เรือสินค้า เรือเดินสมุทรแล่นผ่านโดยไม่ต้องอ้อมประเทศมาเลเซีย การขุด อ่างเก็บน้ำ การทำท่าเรือน้ำลึก และการตัดช่องเขา เป็นต้น การขุดทำโพรงใต้ดิน(Contained Explosion) สำหรับกระตุ้นแหล่งน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติในชั้นหินลึก และในการผลิตแหล่งแร่ เป็นต้น

1.2 พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้

ในปัจจุบัน ปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้ตลอดเวลา (Controlled nuclear reaction) ซึ่งมนุษย์ได้นำเอาหลักการมาพัฒนาขึ้น จนถึงขั้นที่นำมาใช้ประโยชน์ในระดับขั้นการค้า หรือบริการสาธารณูปโภคได้แล้ว มีอยู่แบบเดียวคือ ปฏิกิริยาฟิชชันห่วงโซ่ของไอโซโทปยูเรเนียม-235 และของไอโซโทปที่แตกตัวได้ (Fissile isotopes) อื่นๆอีก 2 ชนิด (ยูเรเนียม-238 และพลูโตเนียม 239) ส่วนปฏิกิริยาการรวมตัว (Fusion) ของไอโซโทปต่างๆ ของไฮโดรเจนหรือที่เรียกกันอีกอย่างหนึ่งว่า ปฏิกิริยา เทอร์โมนิวเคลียร์นั้น มนุษย์ยังคงค้นพบวิธีควบคุมได้ เฉพาะในบรรยากาศพิเศษของห้องทดลอง ดังนั้น จึงยังไม่อาจนำมาใช้ประโยชน์ในทางสันติ ในเชิงการค้าได้ สิ่งประดิษฐ์ซึ่งทำงานโดยหลักการของปฏิกิริยาฟิชชันห่วงโซ่ของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ซึ่งมีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หรือเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู (Nuclear reactors) หรือที่บางท่านอาจนิยมเรียกว่า เตาปฏิกรณ์ฯ หรือเตาปรมาณู การที่มีผู้นิยมเรียกเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ว่า “เตาปรมาณู” นั้น อาจกล่าวได้ว่าเป็นไปตามแนวคิดที่ถูกทาง เพราะเมื่อมองในแง่ของการใช้งานแล้ว เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ก็คือ ระบบอุปกรณ์ที่ใช้ปลดปล่อยพลังงานที่ถูกกักไว้ในแกนกลาง (นิวเคลียส) ของปรมาณูของไอโซโทปที่แตกตัว ได้ให้ออกมาเป็นพลังความร้อนซึ่งเราอาจนำไปใช้ประโยชน์ต่อไปได้นั่นเอง

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ประโยชน์ของเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางในปัจจุบันนี้ คือ ใช้ในการผลิตไฟฟ้าปริมาณมากให้เพียงพอกับความต้องการพลังงานไฟฟ้า ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามสภาพความเป็นอยู่ของสังคมปัจจุบัน

พลังงานลม น้ำ และแสงแดด สามารถนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าได้ แต่ศักยภาพในการผลิตไม่สูงนัก แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพเท่าที่สำรวจในประเทศมีไม่มาก และยังมีปัญหาด้านโครงสร้างสำหรับการผลิตไฟฟ้าปริมาณมาก ดังนั้น ความหวังที่จะพึ่งพาพลังงานทั้งสามชนิดสำหรับความต้องการกำลังผลิตไฟฟ้ากำลังสูง เพื่อการพัฒนาประเทศซึ่งกำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จึงค่อนข้าง เลือนลาง และอาจประสบความขาดแคลนได้

พลังงานนิวเคลียร์เพื่อการผลิตไฟฟ้า จำเป็นต้องมีเวลาเตรียมความพร้อมก่อนการดำเนินการผลิตประมาณ 10-15 ปี มิใช่เพียง 5-8 ปี เช่น การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานอื่น เพราะจะต้องมีการเตรียม ความพร้อมทั้งด้านกำลังคน และโครงสร้างเศรษฐกิจพื้นฐาน ตลอดถึงนโยบายการพัฒนาอุตสาหกรรมของประเทศ และการควบคุมความปลอดภัย ความสมบูรณ์ของปัจจัยเหล่านี้ เกื้อกูลให้ การนำเทคโนโลยีพลังงานชนิดใหม่เข้ามาใช้ในประเทศไทย ประสบความสำเร็จ

การเลือกสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ควบคู่ไปกับโรงไฟฟ้าถ่านหิน จะเป็นการกระจายชนิดเชื้อเพลิงที่ได้ ซึ่งช่วยลดแรงกระทบจากความผันผวนของตลาดเชื้อเพลิง เช่น เหตุการณ์น้ำมันที่ผ่านมา การรบกวนสิ่งแวดล้อม และความสกปรก ที่เกิดจากโรงไฟฟ้าถ่านหินที่เต็มไปด้วยสารประกอบอ๊อกไซด์ ของไนโตรเจนและกำมะถันซึ่งจะกลายเป็นฝนกรด (Acid rain) ต่อไปจะไม่เกิดขึ้นเมื่อใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

สิ่งที่เป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ คือ ปัญหาเรื่องเงินลงทุนสูง นอกจากราคาตัวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เองแล้ว รัฐบาลยังจะต้องจัดสรรงบประมาณจำนวนหนึ่ง เพื่อพัฒนากำลังคน อันได้แก่ การขยายการศึกษา และการฝึกอบรมด้านพลังงานนิวเคลียร์ ในระดับต่างๆ และการพัฒนาโครงสร้างเศรษฐกิจพื้นฐาน รวมทั้งยกระดับมาตรฐานอุตสาหกรรมต่างๆ ที่จะเข้ามารองรับงานก่อสร้าง

เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัย เมื่อวันที่ 27 ตุลาคม พ.ศ. 2505 เวลา 18:32 น. ปฏิกิริยาฟิชชันห่วงโซ่ ได้เกิดขึ้นเป็นครั้งแรก ในภูมิภาคเอเชียอาคเนย์ เมื่อเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัย ของประเทศไทยได้รับการบรรจุเชื้อเพลิงจนสามารถเดินเครื่องได้

เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัย ได้ปฏิบัติงานเพื่อประโยชน์ของการพัฒนาประเทศ จำแนกเป็นหัวข้อใหญ่ๆได้ ดังนี้

- ใช้เป็นเครื่องมือศึกาเกี่ยวกับนิวเคลียร์ฟิสิกส์ ฟิสิกส์ของเครื่องปฏิกรณ์ฯ นิวเคลียร์ เคมี และรังสีวิทยา

- ใช้เป็นเครื่องมือผลิตนิวตรอน เพื่อประโยชน์ในด้านประยุกต์ เช่น การผลิตสารไอโซโทปรังสี เพื่อนำไปใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ การเกษตร และอุตสาหกรรม หรือเพื่อการอาบรังสีนิวตรอนในการวิเคราะห์โดยเทคนิคเชิงนิวเคลียร์

- เป็นแหล่งกำเนิดรังสีแกมม่าอย่างแรง ซึ่งสามารถใช้ในการศึกษาผลของรังสีต่อวัตถุและคุณภาพของวัตถุ เช่นการเพิ่มคุณค่าของอัญมณีจำพวกพลอยโทพาส เป็นต้น

- เป็นสถานที่ฝึกอบรมเจ้าหน้าที่ในเทคนิคต่างๆ เกี่ยวกับการปฏิบัติงานกับเครื่องปฏิกรณ์ฯ โดยเฉพาะด้านการจัดการเดินเครื่องปฏิกรณ์ และความปลอดภัย เป็นการเตรียมการเพื่อการดำเนินการใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์ให้ได้อย่างจริงจัง และปลอดภัยในอนาคต เช่น การมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เป็นต้น

เครื่องเร่งอนุภาค สิ่งประดิษฐ์อีกแบบหนึ่ง ซึ่งให้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ควบคุมได้ คือ เครื่องเร่งอนุภาค (Accelerator) ซึ่งให้อนุภาคหลายชนิด และหลายระดับออกมา อนุภาคที่มีประจุ จะถูกเร่งให้มีพลังงานสูงโดยวิธีทางแม่เหล็กและไฟฟ้า สามารถนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อมวลมนุษย์ ทั้งทางตรงและทางอ้อม เครื่องเร่งอนุภาค เช่น Cyclotron, Electron beam, Van de Graaff เป็นต้น สำหรับผลิตอนุภาคพลังงานสูงหลายระดับ เช่น KeV, MeV, GeV อนุภาคที่ถูกเร่ง เช่นอิเล็คตรอน โปรตรอน โพสิตรอน ไพออน มิวออน และ นิวเคลียสของธาตุต่างๆ นอกจากนั้น ยังให้รังสีพลอยได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์อีก เช่น แกมม่า รังสีเอกซ์ และนิวตรอน เป็นต้น ทั้งนี้ประโยชน์ในการใช้งานจึงกว้างขวาง และแตกต่างกันมาก ขึ้นอยู่กับชนิดของเครื่องอนุภาคที่ผลิตและระดับพลังงาน ซึ่งเครื่องเร่งอนุภาคที่ขอบเขตสามารถทำงานได้

1.3 พลังงานนิวเคลียร์จากสารกัมมันตรังสี

สารกัมมันตรังสี หรือสารรังสี (Radioactive material) คือสารที่องค์ประกอบส่วนหนึ่งมี ลักษณะเป็นไอโซโทปที่มีโครงสร้างปรมาณูไม่คงตัว (Unstable isotope) และจะสลายตัวโดย การปลดปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมาในรูปของรังสีอัลฟา รังสีเบตา รังสีแกมมา หรือรังสีเอกซ์ รูปใดรูปหนึ่ง หรือมากกว่าหนึ่งรูปพร้อมๆกัน ไอโซโทปที่มีคุณสมบัติดังกล่าวนี้ เรียกว่า ไอโซโทป กัมมันตรังสี หรือ ไอโซโทปรังสี ( Radioisotope) คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของไอโซโทปรังสี คืออัตราการสลายตัวด้วยค่าคงตัวที่เรียกว่า”ครึ่งชีวิต(Half life)” ซึ่งหมายถึง ระยะเวลาที่ไอโซโทปจำนวนหนึ่ง จะสลายตัวลดลงเหลือ เพียงครึ่งหนึ่งของจำนวนเดิม ตัวอย่างเช่น ทอง-198 ซึ่งเป็นไอโซโทปที่ใช้รังสีแกมมารักษาโรค มะเร็ง มีครึ่งชีวิต 2.7 วัน หมายความว่า ถ้าท่านซื้อทอง-198 (ทองที่สามารถสลายตัวได้) มา 10 กรัม หลังจากนั้น 2.7 วัน ท่านจะมีทองเหลืออยู่เพียง 5 กรัม แล้วต่อไปอีก 2.7 วัน ก็จะเหลืออยู่เพียง 2.5 กรัม

กากกัมมันตภาพรังสี...คืออะไร ?
กากกัมมันตรังสีก็คือ ของเสีย ไม่ว่าในรูปของๆแข็ง ของเหลว หรือ ก๊าซที่ประกอบ หรือ ปนเปื้อน ด้วยสารกัมมันตรังสี ใน ระดับความแรงรังสีสูงกว่าเกณฑ์กำหนดว่า เป็นอันตราย และ วัสดุนั้นๆไม่เป็น ประโยชน์อีกต่อไปแล้ว เมื่อได้ชื่อว่า กาก กัมมันตรังสี กาก หรือ ของเสียเหล่านั้นจะต้องได้รับการบำบัด และ จัดการอย่างมีระบบ และผ่านการตรวจสอบ อย่างเคร่ง ครัด

ประเภทของกากกัมมันตรังสี
1. กากกัมมันตรังสีระดับสูง ได้แก่กากกัมมันตรังสีที่เป็นของแข็งและของเหลวที่ได้จากการฟอกกากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ และกากกัมมันตรังสีอื่นๆ ที่มีระดับรังสีสูงเทียบเท่า
2. กากกัมมันตรังสีระดับรังสีปานกลาง เป็นกากกัมมันตรังสีที่เกิดจากการปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้องกับสารกัมมันตรังสี อาทิเช่น เศษโลหะ กากตะกอนที่ได้จากการบำบัดกากกัมมันตรังสีที่เป็นของเหลว สารแลกเปลี่ยนไอออน และต้นกำเนิด รังสีใช้แล้ว
3. กากกัมมันตรังสีระดับต่ำ เป็นกากกัมมันตรังสีที่เกิดจากการปฏิบัติงานเกี่ยวข้องกับสารกัมมันตรังสี อาทิเช่น ถุงมือ เสื้อผ้า อุปกรณ์ที่ทำจากกระดาษ

กากกัมมันตรังสี... ไม่คงอยู่ตลอดไป
สารกัมมันตรังสีทุกประเภทเป็นสารที่มีการสลายตัวโดยมีช่วงอายุการสลายตัวแตกต่างกัน ตั้งแต่เสี้ยววินาที กระทั่ง นับล้านปี ดังนั้นกากกัมมันตรังสีไม่คงอยู่อย่างถาวร พิษของสารรังสีย่อมเจือจางไปตามกาลเวลา โดยที่ ช่วงเวลาที่สาร รังสีสลายตัวไป ครึ่งหนึ่งของปริมาณตั้งต้นเรียกว่า"ครึ่งชีวิต" โดยทั่วไปแล้วเมื่อทิ้งไว้เพียงช่วงเวลา 10 ช่วงครึ่งชีวิต สาร กัมมันตรังสีนั้นๆ ก็จะมีปริมาณความแรงรังสีคงเหลือเพียง 1 ใน 1,000 เท่าของปริมาณตั้งต้น และในช่วงเวลา 20 ช่วง ครึ่งชีวิต สารกัมมันตรังสีนั้นจะมีความแรงรังสีเหลือเพียง 1 ใน 1,000,000 เท่าของปริมาณตั้งต้น

กากกัมมันตรังสี...มาจากไหน ? กากกัมมันตรังสีเกิดขึ้นจากการที่มนุษย์นำเทคโนโลยีนิวเคลียร์มาใช้งานในกิจกรรมต่างๆเช่น

การเดินเครื่องโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
การใช้ประโยชน์ในกิจการแพทย์
การใช้ประโยชน์ในกิจการอุตสาหกรรม
การใช้ประโยชน์ ในกิจการเกษตร
การใช้ประโยชน์ในการศึกษาวิจัยทางวิชาการต่างๆ
อนึ่งกากกัมมันตรังสีอาจเกิดขึ้นได้ในกระบวนการนำ ทรัพยากรแร่ ธาตุจากพื้นโลกมาแปรสภาพใช้งานในกิจการต่างๆ

 

Yกากกัมมันตรังสีจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
การเดินเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ หมายถึง การทำให้เกิด ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ต่อเนื่องตลอดเวลาทำงาน และ ควบคุมได้ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ในกรณีของการเดินเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์คือปฏิกิริยา นิวเคลียร์ ฟิชชัน ซึ่งคือการที่ นิวเคลียสของ ยูเรเนียม-235 ถูกทำให้แตกตัว เกิดพลังงานความร้อน และ อนุภาคนิวเคลียร์ ออกมา พลังความร้อนนั้นเกิดจากการที่ มวลสาร ของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์หายไป จึงเกิดพลังงานตามสมการของ ไอน์สไตน์

E=mc2
E คือ พลังงาน
m คือมวลสาร
c คือความเร็วแสง

ส่วนอนุภาคนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นมีได้หลายอย่างที่สำคัญคือ นิวตรอน ซึ่งเกิด จากปฏิกิริยาฟิชชัน โดยตรงแต่จะเกิดมีอนุภาค แอลฟา บีตา และแกมมา ในเครื่องปฏิกรณ์ด้วยจากปฏิกิริยาข้างเคียง ตัวอย่างเช่น เกิดจากการที่นิวตรอนที่เกิดขึ้น วิ่งไป ชนวัตถุอื่นๆ ต่อไป หรือเกิดจากการที่ไอโซโทปรังสีที่มาจากการแตกตัวของยูเรเนียมสลายตัวให้รังสีออกมาการเกิดปฏิกิริยา ฟิชชัน ชนิดต่อเนื่อง ( Chain Reaction) จะเกิดขึ้นเฉพาะ ที่แกนเครื่องปฏิกรณ์ นิวเคลียร์ซึ่งแท่งเชื้อเพลิงถูกจัดเรียงรวม มัดอยู่อย่างเป็นระเบียบที่ดีเท่านั้นเพราะปฏิกิริยา ฟิชชัน จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีเชื้อเพลิงถึงเกณฑ์วงจร วิกฤต "Critical Mass"

Yกากกัมมันตรังสีที่เกิดจากการเดินเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ สามารถแยกได้เป็น 2 ส่วน
ส่วนที่หนึ่ง...เกิดจากเนื้อเชื้อเพลิงโดยตรง เนื่องจากเมื่อเกิดปฏิกิริยา ฟิชชัน ขึ้น เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ส่วนหนึ่งจะถูกทำ ปฏิกิริยาหมดไป หรืออีกนัยหนึ่งคือถูก "เผาไหม้" นั่นเอง แต่เชื้อเพลิงใช้แล้ว หรือ "ขี้เถ้า" นั้นจะยังคงอยู่ในแท่งเชื้อเพลิง ซึ่งทำด้วยโลหะ คงทนโดยมิได้หลุดรอดออกมาสู่ตัวเครื่องปฏิกรณ์ แท่งเชื้อเพลิงนั้นเราเรียกว่า เชื้อเพลิงใช้แล้ว (Spent Fuel) ขี้เถ้าหรือกากเชื้อเพลิง ในแท่ง เชื้อเพลิงใช้แล้วประกอบด้วยสารกัมมันตรังสีหลายชนิดซึ่งเป็นผลจากปฏิกิริยา ฟิชชัน ที่ทำให้ยูเรเนียมแตกตัว เป็นเสี่ยงๆ แต่ละเสี่ยงหมายถึงธาตุขนาด เล็กลง และมีได้หลายชนิด นอกเหนือจากนั้น ในแท่ง เชื้อเพลิงใช้ แล้วยังมีเนื้อ ยูเรเนียม ที่ใช้ ไม่หมดอีกจำนวนหนึ่งและมีธาตุที่หนักกว่ายูเรเนียม ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยา กระตุ้น ด้วยนิวตรอน (Neutron Activation) อีกด้วย ในการเดินเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ผลิตกระแสไฟฟ้า จะมีการเกิดกากกัมมันต รังสีชนิด " เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ใช้แล้ว" ประมาณ 1 ใน 3 ของแท่งเชื้อเพลิงทั้งหมด ในเครื่องปฏิกรณ์ เช่น หากเป็นโรงไฟฟ้า นิวเคลียร์ขนาด 1,000 เมกะวัตต์ จะมีประมาณ 30 ตันต่อปี หรือคิดเป็นปริมาตรได้เท่ากับ 6 ลูกบาศก์เมตร ซึ่งจะต้องนำ เชื้อเพลิงชุดใหม่เข้าไปเปลี่ยนส่วน แท่งเชื้อเพลิงใช้ แล้วที่นำออกมา จะต้องถูกนำเก็บไว้ในสระน้ำ เพื่อลดอุณหภูมิของ แท่งเชื้อเพลิงลงชั่วระยะหนึ่ง หลังจากนั้นจึงนำไปเก็บเพื่อบำบัดหรือนำไปทิ้งโดยถาวรต่อไป กากกัมมันตรังสีชนิดนี้ เป็น กลุ่ม ที่เรียกว่ากากกัมมันตรังสี ระดับสูง (High-level Waste)
ส่วนที่สอง ...กากกัมมันตรังสีที่เกิดจากส่วนประกอบในการเดินเครื่องปฏิกรณ์ เช่น การใช้เครื่องปฏิกรณ์ ต้มน้ำให้ร้อน เป็นไอน้ำและไอน้ำนั้นไปหมุนปั่นเทอร์ไบน์ผลิตกระแสไฟฟ้า น้ำที่ใช้นั้นอาจมีสิ่งเจือปนอยู่บ้าง สิ่งเจือปนในน้ำที่เข้าไปสู่ แกนปฏิกรณ์อาจเกิดปฏิกิริยาจากอนุภาคนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้น ทำให้กลายเป็นสารรังสี ซึ่งต้องทำการบำบัด
นอกจากนั้นแล้วยังมีกากกัมมันตรังสีอื่นๆ เช่น ชิ้นส่วน เครื่องปฏิกรณ์ ที่ชำรุดต้องเปลี่ยนออก หรือ แม้แต่เสื้อผ้าของผู้ ปฏิบัติงานควบคุม หรือเดินเครื่องปฏิกรณ์ เป็นต้น ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาด 1,000 เมกะวัตต์ จะมีกากกัมมันตรังสี ในกลุ่ม ที่ 2 ซึ่งเรียกว่าเป็นกลุ่ม กากกัมมันตรังสีระดับต่ำ (Low level Waste) ประมาณ 100-600 ลูกบาศก์ ต่อ ปี ซึ่งจะมาจาก

เรซินใช้ แล้ว ที่ใช้ในการบำบัดน้ำมีรังสี............................................................225 ลูกบาศก์ เมตร
กากตะกอนจากการต้มระเหยกากฯของเหลว................................................. 300 ลูกบาศก์ เมตร
ขยะต่างๆ รวมทั้งเครื่องกรองอากาศ...............................................................100 ลูกบาศก์ เมตร
อื่นๆ (ชิ้นส่วนอุปกรณ์ที่ชำรุด).......................................................................... 30 ลูกบาศก์ เมตร
นอกเหนือจากสองส่วนข้างต้นแล้วอาจจะนับเนื่องจากกากกัมมันตรังสีจากการทำเหมืองแร่ยูเรเนียม กากกัมมันตรังสีจากการ สกัดธาตุยูเรเนียมออกจากสินแร่ และ กากกัมมันตรังสี จากการผลิตแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เพื่อใช้งานใน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ รวมกันเรียกว่า เป็นกากกัมมันตรังสีจากวัฏจักรเชื้อเพลิง ซึ่งในกลุ่มนี้มีปริมาณของกากฯ ที่บำบัดแล้วไม่มากนัก

Yกากกัมมันตรังสีที่เกิดจากการใช้เทคโนโลยีอื่นๆนิวเคลียร์
ประกอบด้วย การใช้สารกัมมันตรังสีปริมาณน้อย โดยใช้เป็นสารเคมีตัวติดตามในขบวนการทางเคมี หรือชีวเคมีต่างๆ สารกัมมันตรังสีชนิดต้นกำเนิดรังสีปิดผนึกที่มีระดับรังสีตั้งแต่ปริมาณน้อยๆ ใช้ในการตรวจสอบประสิทธิภาพเครื่องมือ และ การทำงานและการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมต่างๆพวกที่มีรังสีระดับปานกลางที่ใช้ในกระบวนการตรวจสอบ ผลิตภัณฑ์ โดยไม่ทำลาย กระทั่งถึงพวกที่มีระดับรังสีสูงมาก ที่ใช้ในการฉายรังสีเพื่อการบำบัดรักษาทางการแพทย์ และการฆ่า เชื้อโรค ในอุปกรณ์ผลิตภัณฑ์ทางการ แพทย์ และการฉายรังสีเพื่อการถนอมอาหาร และผลิตผลการเกษตร เป็นต้น
กากกัมมันตรังสีอาจเกิดขึ้นได้ในกระบวนการนำทรัพยากรแร่ธาตุจากพื้นโลกมาแปรสภาพใช้งาน วัตถุดิบสำหรับกระบวน การอุตสาหกรรม และเกษตรกรรมหลายอย่างมาจากแร่ะาตุจากพื้นพิภพ ซึ่งในแร่ธาตุจากพื้นพิภพเหล่านั้นจะมี สารกัมมันต รังสี เจือปนอยู่แล้ว ตามธรรมชาติ ดังนั้นเมื่อนำวัตถุดิบต่างๆ ดังกล่าวมาผ่านกระบวนการผลิต ก็จะทำให้เกิดกากกัมมันตรังสี ขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น การผลิตปุ๋ยฟอสเฟต การสกัดแร่ธาตุหายาก (rare earth mineral) การกลั่นแยกน้ำมันดิบ และ ก๊าซ ธรรม ชาติ โรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินและลิกไนต์ เป็นต้น กากกัมมันตรังสีเหล่านี้จัดเป็นพวกที่มีระดับต่ำมาก และได้รับการยกเว้นมิได้ ดำเนินการตรวจสอบควบคุม
เป้าประสงค์ในการจัดการกากกัมมันตรังสี
- พิทักษ์สุขภาพมนุษย์
- พิทักษ์สิ่งแวดล้อม
- ป้องกันผลกระทบทางรังสีต่อประเทศเพื่อนบ้าน
- พิทักษ์มนุษยชาติในอนาคต
- ไม่ผลักภาระให้อนุชนรุ่นหลัง
- จัดองค์กรและกฎหมายให้ชัดเจน
- จัดให้มีสหสัมพันธ์ที่ดีระหว่างผู้ก่อกากกัมมันตรังสี และผู้เก็บกากกัมมันตรังสี
- เตรียมสถานที่จัดการกากกัมมันตรังสีให้ปลอดภัย
มาตรการของประเทศสำหรับการจัดการกากกัมมันตรังสี
ประเทศต่าง ๆ ที่มีกากกัมมันตรังสีเกิดขึ้นจะต้องกำหนดแผนนโยบายระดับชาติและกลยุทธ์ที่
เหมาะสมในการจัดการกากกัมมันตรังสีของตน มาตรการต่าง ๆ ประกอบด้วย
- ผู้ใช้สารรังสีและเทคโนโลยีนิวเคลียร์จะต้องขออนุญาตมีไว้ในครอบครองและใช้สารกัมมันตรังสี
พลังงานปรมาณูและวัสดุพลอยได้จากหน่วยงานเจ้าพนักงานตามกฎหมาย และจะต้องรับผิดชอบสำหรับการ
จัดการกากกัมมันตรังสีรายย่อยอาจจะขอให้หน่วยงานกลางจัดการกากกัมมันตรังสีแห่งชาติเป็นผู้ดำเนินการ
แทนก็ได้
- ประเทศต่าง ๆ จะต้องจัดให้มีหน่วยงานรับผิดชอบดำเนินการจัดสถานที่ทิ้งกากกัมมันตรังสี
อย่างถาวรของตนเอง
- ต้องจัดให้มีหน่วยงานทางกฎหมายรับผิดชอบด้านการกำหนดกฎ ระเบียบ และการควบคุมการ
ดำเนินการและจดทะเบียนสถานที่ รวมถึงสถานที่ทิ้งกากกัมมันตรังสี และสถานที่บำบัดกากกัมมันตรังสีด้วย
ขั้นตอนการจัดการกากกัมมันตรังสี ประกอบด้วย
- การรวบรวมกากกัมมันตรังสี
- การคัดแยก
- การจำแนกประเภทกากกัมมันตรังสี
- การบำบัดกากกัมมันตรังสี
- การแปรสภาพกากกัมมันตรังสี
- การขนส่งและการขนย้ายกากกัมมันตรังสี
- การเก็บรักษากากกัมมันตรังสี
- การถ่ายทิ้งกากกัมมันตรังสีโดยถาวร


ขั้นตอนการดำเนินการจัดการกากกัมมันตรังสี


การบำบัดกากกัมมันตรังสี
การบำบัดกากกัมมันตรังสี มีกรรมวีธีต่าง ๆ กัน ในกรณีของอของแข็ง อาจใช้วิธีการบีบอัดกาก-
กัมมันตรังสีให้มีปริมาตรเล็กลง และการเผากากกัมมันตรังสีเพื่อทำลายขยะส่วนที่ลุกไหม้ได้ทิ้งไป
ในกรณีของของเหลว อาจใช้วิธีการต้นกลั่น หรือการตกตะกอนทางเคมี เป็นต้น
การแปรสภาพกากกัมมันตรังสี
การแปรสภาพกากกัมมันตรังสีนั้นเป็นการนำกากกัมมันตรังสีที่ผ่านการบำบัดแล้วมาผสมและตรึง
ให้ติดแน่นกับเนื้อสารที่มีความคงทนต่อสภาพการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ได้ แล้วทำให้เป็นทรงกระบอกหรือ
ลูกบาศก์และอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับภาชนะบรรจุที่แตกต่างกัน ทั้งนี้เพื่อให้ผลิตภัณฑ์กากกัมมันตรังสีที่ได้ มีความ
ต้านทานต่อแรงกด/อัด (Compressive strength) ไม่ติดไฟ ไม่ละลายในน้ำ และไม่เสื่อมคุณสมบัติรวดเร็ว
วัสดุเนื้อสารที่คงทนนั้นได้แก่ ปูนซีเมนต์ ยางมะตอย พลาสติก เนื้อแก้ว หรือเซรามิก
การเก็บรักษา (ชั่วคราว)
ขั้นตอนหลังจากการแปรสภาพกากกัมมันตรังสี ให้อยู่ในรูปแบบผลิตภัณฑ์กากกัมมันตรังสีแล้ว
ก็คือการเก็บรักษา (ชั่วคราว) ซึ่งมีจุดมุ่งหมายที่จะทอดเวลาให้ผลิตภัณฑ์กากกัมมันตรังสีนั้นคลายความร้อน
ในตัวลง และหรือรอเวลาสำหรับการจัดสถานที่ทิ้งกากกัมมันตรังสีโดยถาวร
การทิ้งกากกัมมันตรังสีโดยถาวร
คือการดำเนินการที่จะแยกผลิตภัณฑ์กากกัมมันตรังสีให้ออกจากสิ่งแวดล้อมของมนุษย์ และเพื่อ
พิทักษ์มนุษยชาติทั้งในปัจจุบันและอนาคตโดยไม่ผลักภาระให้แก่อนุชนรุ่นหลัง
การดำเนินการดังกล่าวจะมีหลักการพื้นฐาน 2 ประการ คือ
ก. การผนึกสารกัมมันตรังสีไว้ในเนื้อสารที่คงทน บรรจุในภาชนะที่แข็งแรง มีโครงสร้างวิศวกรรม
ที่หนาแน่นปกคลุมและล้อมรอบบริเวณสถานที่ทิ้งกากกัมมันตรังสี
ข. ต้องทำการควบคุมและป้องกันมิให้มีการรั่วไหลของกากกัมมันตรังสีออกมาสู่สิ่งแวดล้อมของ
มนุษย์ ซึ่งสามารถดำเนินการได้โดยการเลือกใช้สถานที่ทิ้งกากกัมมันตรังสีในชั้นธรณีลึก และออกแบบสถาน-
ที่ทิ้งกากกัมมันตรังสีให้มั่นคงปลอดภัย รวมทั้งอาจจัดเครื่องป้องกัน เพื่อมิให้รังสีและสารกัมมันตรังสีออกมา
สู่สิ่งแวดล้อมของมนุษย์หรือระบบชีวภาค (Biosphere)

1