วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา  >>

ปรมาณู

พลังงานนิวเคลียร์ พลังงานปรมาณู

 (nuclear energy/atomic energy)

เป็นคำที่มีความหมายเดียวกันคือ พลังงานไม่ว่าในลักษณะใด ซึ่งเกิดจากการปลดปล่อยออกมา เมื่อมีการแยก รวมหรือแปลง นิวเคลียสของอะตอม ซึ่งพลังงานเหล่านั้นอาจเป็นพลังงานความร้อนและพลัง- งานรังสี อันมีผลโดยตรงจากการที่มวลสารเปลี่ยนสภาพเป็นพลังงานตามทฤษฎีสัมพัทธภาพแห่งสสารและ พลังงาน (E=mc2) ของไอน์สไตน์ และในความหมายภาษาไทย พลังงานปรมาณูยังหมายความรวมถึงพลังงาน จากรังสีเอกซ์ด้วย

รูปแบบของพลังงานนิวเคลียร์
สามารถถูกจัดแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ตามลักษณะวิธีการปลดปล่อยพลังงานออกมา คือ

1. พลังงานนิวเคลียร์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะเฉียบพลัน
   เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ควบคุมไม่ได้ (uncontrolled nuclear reactions) พลังงานของปฏิกิริยา จะเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เป็นเหตุให้เกิดการระเบิด (nuclear explosion) สิ่งประดิษฐ์ที่ใช้หลักการเช่นนี้ ได้แก่ ระเบิดปรมาณู (Atomic bomb) หรือระเบิดไฮโดรเจน และหัวรบนิวเคลียร์แบบต่าง ๆ (ของอเมริกาเรียกว่าจรวด Pershing, ของรัสเซียเรียกว่า จรวด SS-20) การใช้ระเบิดนิวเคลียร์ในโครงการด้านสันติ เช่น การขุดหลุมลึก (Cratering) ขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น เคยมีโครงการจะนำมาใช้ขุดคลองที่คอคอดกระ จังหวัดระนอง เพื่อทำ เป็นคลองน้ำลึก สำหรับให้เรือสินค้า เรือเดินสมุทรแล่นผ่าน โดยไม่ต้องอ้อมประเทศมาเลเซีย การขุดอ่างเก็บน้ำ การทำท่าเรือน้ำลึก และการตัดช่องเขา เป็นต้น การขุดทำโพรงใต้ดิน (Contained explosion) สำหรับกระตุ้น แหล่งน้ำมันหรือแก๊สธรรมชาติในชั้นหินลึก และในการผลิตแหล่งแร่ เป็นต้น
2. พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ซึ่งควบคุมได้
   ในปัจจุบันปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้ตลอดเวลา (controlled nuclear reaction) ซึ่งมนุษย์ ได้นำเอาหลักการมาพัฒนาขึ้นจนถึงขั้นที่นำมาใช้ประโยชน์ในระดับขั้นการค้าหรือบริการสาธารณูปโภคได้แล้ว มีอยู่แบบเดียว คือ ปฏิกิริยาฟิชชันห่วงโซ่ของไอโซโทปยูเรเนียม -235 และของไอโซโทปที่แตกตัวได้ (fissile iso- topes) อื่น ๆ อีก 2 ชนิด (ยูเรเนียม -233 และพลูโตเนียม -239) ส่วนปฏิกิริยาการรวมตัว (fusion) ของไอโซโทป ต่าง ๆ ของไฮโดรเจนหรือที่เรียกกันอีกอย่างหนึ่งว่า ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์นั้น มนุษย์ยังคงค้นพบวิธีควบคุมได้ เฉพาะในบรรยากาศพิเศษของห้องทดลอง ในโครงการระหว่างประเทศ ชื่อ International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) ซึ่งคาดการณ์ว่าจะสามารถใช้พลังงานมาผลิตกระแสไฟฟ้าได้ในอนาคต ปี ค.ศ. 2050 ดังนั้น จึงยังไม่อาจนำมาใช้ประโยชน์ในทางสันติในเชิงการค้าได้
   
   สิ่งประดิษฐ์ซึ่งทำงานโดยหลักการของปฏิกิริยาฟิชชันห่วงโซ่ของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ซึ่งมีที่ใช้กันอย่าง แพร่หลายอยู่ในปัจจุบัน ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ หรือเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู (nuclear reactors) หรือที่ บางท่านอาจนิยมเรียกว่า เตาปฏิกรณ์ฯ บ้าง หรือเตาปรมาณูบ้าง
   
   
   การที่มีผู้นิยมเรียก เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ว่า "เตาปรมาณู" นั้น อาจกล่าวได้ว่าเป็นไปตามแนวคิด ที่ถูกทาง เพราะเมื่อมองในแง่ของการใช้งานแล้ว เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ก็คือ ระบบอุปกรณ์ที่ใช้ปลดปล่อย พลังงานที่ถูกกักไว้ในแกนกลาง (นิวเคลียส) ของปรมาณูของไอโซโทปที่แตกตัวได้ให้ออกมาเป็นพลังงานความ ร้อน ซึ่งเราอาจนำไปใช้ประโยชน์ต่อไปได้นั่นเอง
3. พลังงานนิวเคลียร์จากสารกัมมันตรังสี
   สารกัมมันตรังสีหรือสารรังสี (radioactive material) คือสารที่องค์ประกอบส่วนหนึ่งมีลักษณะ เป็นไอโซโทปที่มีโครงสร้างปรมาณูไม่คงตัว (unstable isotipe) และจะสลายตัวโดยการปลดปล่อยพลังงาน ส่วนเกินออกมาในรูปของรังสีแอลฟา รังสีบีตา รังสีแกมมา หรือรังสีเอกซ์ รูปใดรูปหนึ่ง หรือมากกว่าหนึ่งรูป พร้อม ๆ กัน ไอโซโทปที่มีคุณสมบัติดังกล่าวนี้เรียกว่า ไอโซโทปกัมมันตรังสี หรือไอโซโทปรังสี (radioisotope)
   
   คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของไอโซโทปรังสีคือ อัตราการสลายตัวด้วยค่าคงตัว เรียกว่า "ครึ่งชีวิต" (half life) ซึ่งหมายถึง ระยะเวลาที่ไอโซโทปจำนวนหนึ่งสลายตัวลดลงเพียงครึ่งหนึ่งของจำนวนเดิม ตัวอย่างเช่น ทอง-198 ซึ่งเป็นไอโซโทปที่ใช้รังสีแกมมารักษาโรคมะเร็ง มีครึ่งชีวิต 2.7 วันหมายความว่า ถ้าท่าน ซื้อทอง-198 มา 10 กรัม หลังจากนั้น 2.7 วัน ท่านจะมีทองเหลืออยู่เพียง 5 กรัมและต่อไปอีก 2.7 วัน ก็จะเหลือ อยู่เพียง 2.5 กรัม

ความหมายของปรมาณู หรืออะตอม (atom)
รังสี (radiation)
พลังงานนิวเคลียร์ พลังงานปรมาณู
รำลึกถึงการทิ้งระเบิดปรมาณู
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
อุบัติเหตุ