พลังงานนิวเคลียร์

      สิ่งมีชีวิตต้องอาศัยพลังงานในการดำรงชีวิตและเพื่อความเป็นอยู่ที่ดีนับตั้งแต่แรกเกิดจนถึงวินาทีสุดท้าย เช่น พลังงานจากแสงอาทิตย์ให้ความอบอุ่นแก่มนุษย์และยังช่วยให้เกิดการสังเคราะห์แสงเพื่อผลิตอาหารในพืช  เราใช้ฟืน ถ่าน และก๊าซให้พลังงานความร้อนสำหรับการหุงต้มอาหาร  เราใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงให้พลังงานสำหรับการขับเคลื่อนยานพาหนะ เช่น รถยนต์ รถบรรทุก เรือ และเครื่องบิน เราใช้เชื้อเพลิงถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ เป็นพลังงานในการผลิตกระแสไฟฟ้าซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ เช่น ทำให้หลอดไฟฟ้าเกิดแสงสว่าง ทำให้เกิดความร้อนในหม้อหุงข้าว ทำให้เกิดความเย็นภายในตู้เย็น

      นอกจากพลังงานข้างต้นแล้วก็ยังมีพลังงานนิวเคลียร์ซึ่งเรามักจะคิดว่าเป็นสิ่งที่มีโทษอย่างมหันต์ต่อมนุษย์  เนื่องจากเรามักจะได้ทราบข่าวเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์ในทางลบ เช่น มีการสร้างและใช้อาวุธนิวเคลียร์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ระเบิด มีคนขโมยอุปกรณ์นิวเคลียร์ที่เลิกใช้แล้วแต่ยังมีพลังงานนิวเคลียร์หลงเหลืออยู่ทำให้เกิดการเจ็บป่วยอย่างร้ายแรงได้  แต่ในความเป็นจริงสามารถนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ประโยชน์ได้มากมายหลายด้านแม้แต่ในชีวิตประจำวันของเราโดยที่เราอาจไม่รู้ตัว  มีการใช้รังสีแกมมาซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงานนิวเคลียร์ ฆ่าเชื้อโรคและถนอมอาหาร เช่น ใช้ฆ่าเชื้อโรคในแหนมช่วยให้เก็บมะขามหวานได้นานขึ้น ควบคุมการงอกของหอมหัวใหญ่และกระเทียม  มีการนำเทคนิคทางนิวเคลียร์ไปใช้ประโยชน์ทางด้านการเกษตร เช่น การปรับปรุงพันธุ์พืชและการกำจัดศัตรูพืช การผลิตสิ่งของที่ใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น ยาสีฟัน กระดาษ กระเบื้อง และยางรถยนต์  ใช้อุปกรณ์นิวเคลียร์เป็นองค์ประกอบในการควบคุมคุณภาพและลดต้นทุนการผลิต เมื่อเจ็บป่วยมีการตรวจวินิจฉัยโรค เช่น ตรวจฟันและปอด ด้วยรังสีเอกซ์ รักษาโรคบางโรค เช่น รักษามะเร็งด้วยรังสีแกมมา

      พลังงานนิวเคลียร์มีทั้งที่เกิดในธรรมชาติและจากการกระทำของมนุษย์ รังสีจากธรรมชาติ เช่น จากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีที่มีในพื้นดิน สินแร่ และสิ่งแวดล้อม ส่วนพลังงานนิวเคลียร์ที่มาจากการกระทำของมนุษย์มีหลายรูปแบบ เช่น การเดินเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู เครื่องเอกซเรย์  พลังงานนิวเคลียร์มีประโยชน์มากมายแต่ก็มีโทษเช่นกันถ้ามนุษย์ได้รับรังสีมากเกินไปจะทำให้เกิดอันตรายเกิดโรคต่าง ๆ และเสียชีวิตได้  จึงจำเป็นต้องมีการป้องกันในการทำงานเกี่ยวกับรังสีและการใช้รังสีได้มีการออกระเบียบข้อบังคับต่าง ๆ เพื่อป้องกันอันตรายแก่ผู้ที่ทำงานในบริเวณที่มีรังสี และสาธารณชน เช่น ต้องติดป้ายเตือนอันตรายจากรังสีอย่างชัดเจน ต้องทิ้งหรือทำลายวัสดุกัมมันตรังสีตามวิธีที่กำหนด

      พลังงานเป็นสิ่งสำคัญในชีวิตมนุษย์  พลังงานที่มนุษย์ใช้กันอยู่มีหลายรูปแบบ เช่น พลังงานจลน์ ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของสิ่งต่าง ๆ เช่น อากาศและน้ำที่เป็นการเปลี่ยนแปลงทางฟิสิกส์ พลังงานความร้อนและแสงสว่างที่เกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงทางเคมีมีการเปลี่ยนแปลงโมเลกุลของธาตุหรือสารประกอบ พลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสของอะตอมของธาตุบางธาตุ พลังงานนิวเคลียร์สามารถปลดปล่อยรังสีและอนุภาคต่าง ๆ เช่น รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา อนุภาคแอลฟา อนุภาคบีตา อนุภาคโปรตอน และถ้ามีการปลดปล่อยอนุภาคอิเล็กตรอนที่อยู่รอบนิวเคลียสด้วยถือว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงของอะตอมซึ่งมีชื่อภาษาไทยว่า ปรมาณู จึงเรียกพลังงานชนิดนี้ว่า พลังงานปรมาณู

      พลังงานนิวเคลียร์มีทั้งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น ในดวงอาทิตย์ ในพื้นดินและที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์  พลังงานนิวเคลียร์นอกจากสามารถปลดปล่อยออกมาในรูปของรังสีและอนุภาคซึ่งบางครั้งเราเรียกรวม ๆ กันว่า รังสี ตามที่กล่าวมาแล้ว ยังสามารถปลดปล่อยพลังงานชนิดอื่นออกมาด้วย เช่น พลังงานความร้อน พลังงานแสง วิธีการปลดปล่อยพลังงานมี ๓ ลักษณะ คือ พลังงานนิวเคลียร์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะเฉียบพลัน พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้ และพลังงานนิวเคลียร์จากสารกัมมันตรังสี เราจึงเลือกใช้ลักษณะการปลดปล่อยพลังงานให้เหมาะสมกับการใช้งาน เช่น การปลดปล่อยแบบเฉียบพลันใช้ในการขุดหลุมลึกขนาดใหญ่ การขุดทำโพรงใต้ดินสำหรับการกระตุ้นแหล่งน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติ พลังงานนิวเคลียร์ที่ควบคุมได้ เช่น เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูหรือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใช้ผลิตสารกัมมันตรังสีและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์  

      ประเทศไทยเป็นประเทศแรกในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ที่มีเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัยโดยมีการใช้ประโยชน์จากเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัยดังกล่าวนี้ ในด้านต่าง ๆ คือ

• การวิจัยด้านนิวเคลียร์ฟิสิกส์ อันได้แก่ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดจากนิวตรอนในนิวเคลียสของธาตุต่าง ๆ

• งานผลิตไอโซโทปรังสีเพื่อใช้ในการแพทย์  โดยการใช้รังสีจากไอโซโทปสำหรับการตรวจวินิจฉัยโรคและการบำบัดรักษาโรค

• งานถ่ายภาพวัสดุเพื่อการถ่ายภาพดูลักษณะภายในของวัสดุว่า เป็นโพรง มีฟองอากาศ รอยร้าว รอยรั่ว โดยไม่ต้องทำลายชิ้นงาน

• งานเปลี่ยนสีของอัญมณี เช่น พลอยประเภทโทแพซ และทัวร์มาลีน เพื่อเพิ่มมูลค่า

      ได้มีการนำรังสีหรือสารกัมมันตรังสีโดยใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์ที่ได้มีการคิดค้นและปรับปรุงเพื่อประโยชน์ในด้านต่าง ๆ คือ การแพทย์ และอนามัย อุตสาหกรรม การเกษตร และสิ่งแวดล้อม ดังตัวอย่างต่อไปนี้ 

การใช้ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ในทางการแพทย์ 

มีดังนี้ 

• ด้านการตรวจและวินิจฉัยโรค เช่น การถ่ายเอกซเรย์เพื่อตรวจความผิดปกติของอวัยวะ การตรวจการทำงานระบบอวัยวะโดยให้ผู้ป่วยรับประทานหรือฉีดสารกัมมันตรังสีเข้าไปในร่างกายแล้วทำการถ่ายภาพอวัยวะ อาทิใช้ไอโอดีน-๑๓๑ ตรวจความผิดปกติของต่อมไทรอยด์

• ด้านการบำบัดรักษาโรค โดยทั่วไปใช้รังสีในการรักษาโรคมะเร็งและเนื้องอก เช่น ใช้ฟอสฟอรัส-๓๒ ในการรักษาภาวะที่มีเม็ดเลือดแดงมากเกินไป

• ด้านการทำให้ปลอดเชื้อของผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ เช่น ใช้รังสีแกมมาจากโคบอลต์-๖๐ ในการทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ทนความร้อน มีรูปร่างสลับซับซ้อนหรืออยู่ในภาชนะบรรจุขั้นสุดท้ายปลอดเชื้อ วิธีนี้จะช่วยป้องกันการปนเปื้อนที่เกิดจากการบรรจุหีบห่อมีความปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงานและคนไข้

การใช้ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ในด้านอุตสาหกรรม 

ได้มีการนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ให้เกิดประโยชน์ทางด้านอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลาย จำแนกได้ ๓ แบบ ตามวิธีการของเทคโนโลยีนิวเคลียร์ ดังนี้ 

• อุตสาหกรรมด้านพลังงาน เช่น การผลิตเรือสินค้า เรือตัดน้ำแข็ง การสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

• อุตสาหกรรมการฉายรังสี เช่น การฉายรังสีอาหารและผลิตผลการเกษตร การทำให้ผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ปลอดเชื้อโรค การผลิตสารพวกพอลิเมอร์ต่าง ๆ

• การตรวจวัดและควบคุมในโรงงานอุตสาหกรรม โดยการใช้เทคนิคนิวเคลียร์ด้วยการใช้วัสดุกัมมันตรังสีและเทคนิคทางรังสีซึ่งเรียกว่า “เทคนิคนิวเคลียร์” มาใช้ประโยชน์ในระบบวัดและควบคุมของโรงงานอุตสาหกรรม

การใช้ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ทางด้านการเกษตร 

      มีการใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์เพื่อกิจการต่าง ๆ เช่น ส่งเสริมการเกษตรเพื่อเพิ่มปริมาณเพิ่มคุณภาพผลผลิตทางการเกษตร เช่น ปรับปรุงพันธุ์พืช การถนอมอาหารด้วยรังสี ศึกษาเกี่ยวกับการดูดซึมแร่ธาตุและปุ๋ยของต้นไม้และพืชเศรษฐกิจต่าง ๆ เพื่อปรับปรุงการใช้ปุ๋ยให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

การใช้ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ทางด้านสิ่งแวดล้อม 

      มี ๒ ทาง คือ การรักษาและพัฒนาสภาพของสิ่งแวดล้อมให้ดีขึ้นและการตรวจและควบคุมปริมาณรังสีที่มีอยู่ในธรรมชาติให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยต่อมนุษย์ เช่น การใช้รังสีแกมมาจากโคบอลต์-๖๐ ฆ่าเชื้อโรคต่าง ๆ ในน้ำทิ้งจากชุมชนและโรงพยาบาลเพื่อป้องกันโรคระบาด

      รังสีจากพลังงานนิวเคลียร์มีประโยชน์มากมายตามที่กล่าวมาแล้ว แต่ก็มีพิษภัยด้วย คือ สามารถก่อให้เกิดความเสียหายของเซลล์สิ่งมีชีวิต ถ้าได้รับรังสีมากอาจทำให้มีการป่วยทางรังสีจนเสียชีวิตได้ เช่น ถ้าได้รับถึง ๖,๐๐๐ มิลลิซีเวิร์ต จะทำให้อ่อนเพลีย อาเจียน ท้องร่วง ภายใน ๑ - ๒ ชั่วโมง เม็ดเลือดลดลงอย่างรวดเร็ว ผมร่วง มีไข้ อักเสบบริเวณปากและลำคออย่างรุนแรง มีเลือดออก และมีโอกาสเสียชีวิตถึงร้อยละ ๕๐ ภายในเวลา ๒ - ๖ สัปดาห์  จึงต้องมีการตราพระราชบัญญัติพลังงานปรมาณูเพื่อสันติออกบังคับใช้ให้ผู้ใช้พลังงานนิวเคลียร์ทราบและปฏิบัติตาม  มีการออกกฎเกณฑ์ ระเบียบ ข้อบังคับต่าง ๆ ที่กำหนดไว้
ตัวอย่างสาระสำคัญของพระราชบัญญัติและกฎกระทรวงที่เกี่ยวข้อง มีดังนี้ 

• ผู้ผลิต ผู้ใช้ ผู้ครอบครอง การขนย้าย หรือนำเข้าและส่งออกสารกัมมันตรังสีและต้นกำเนิดพลังงานนิวเคลียร์ชนิดอื่นใดจะต้องได้รับใบอนุญาตจากคณะกรรมการพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ
• ต้องมีผู้รับผิดชอบดำเนินการทางด้านเทคนิคในเรื่องรังสีมีเครื่องมือตรวจรังสีและเครื่องมือระงับหรือป้องกันอันตรายจากรังสี
• ต้องติดป้ายเตือนภัยอันตรายจากรังสีอย่างชัดเจน
•  การทิ้งหรือกำจัดวัสดุกัมมันตรังสีต้องปฏิบัติตามวิธีที่คณะกรรมการฯ เห็นชอบ