วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา  >>

ปรมาณู

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ คือ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนชนิดหนึ่งใช้ความร้อนทำให้น้ำเดือดกลายเป็นไอน้ำ ไปหมุนกังหัน เพื่อหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำการผลิตไฟฟ้า ความแตกต่างอยู่ที่แหล่งกำเนิดความร้อน ซึ่งได้มา จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ แทนที่จะเป็นการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง น้ำมัน ถ่านหิน หรือก๊าซธรรมชาติ

เชื้อเพลิง
ใช้แร่ยูเรเนียมเป็นเชื้อเพลิงแต่ต้องผ่านกระบวนการแปลงสภาพ ให้เป็นเม็ดรูปทรงกระบอกขนาด กว้าง และสูง 1x1 เซนติเมตร บรรจุเรียงกันไว้ในแท่งแล้วมัดรวมกันไว้เป็นมัด ๆ เสียก่อน จากนั้นจึงจะนำไป ใช้งานได้โดยใส่ไว้ภาชนะที่เรียกว่า เตาปฏิกรณ์ เพื่อให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์และความร้อน การใส่เชื้อเพลิง อาจจะกระทำเป็นรายวัน หรือปีละครั้งซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของโรงไฟฟ้า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ ใช้แร่ ยูเรเนียมดิบประมาณปีละ 200 ตัน (แปลงสภาพแล้วเหลือเพียง 30 ตัน) ภูมิภาคที่มีแร่ยูเรเนียมเป็นจำนวนมาก ได้แก่ อเมริกาเหนือ อัฟริกา ออสเตรเลีย และยุโรป สำหรับในเอเชียก็มี รวมทั้งโลกมีแร่ยูเรเนียม ประมาณ 14 ล้านตัน ซึ่งมีมากพอที่จะใช้อีกเป็นร้อย ๆ ปี

ความปลอดภัย

• การเลือกสถานที่ตั้ง มีกฏเกณฑ์เข้มงวดมากกว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนชนิดอื่น
  
• การออกแบบและก่อสร้าง ต้องดำเนินการอย่างรอบคอบ โดยเน้นหนักทางด้านคุณภาพของเครื่องจักรและ วัสดุอุปกรณ์ การตรวจสอบ การทดสอบ และทดลองเครื่องอุปกรณ์แต่ละชิ้นในแต่ละระบบ ต้องทดลองซ้ำแล้ว ซ้ำอีกจนแน่ใจในเรื่องความปลอดภัย
  
• เชื้อเพลิงที่ใช้มีความเข้มข้นของยูเรเนียมเพียงร้อยละ 2-3 ไม่เหมือนระเบิดปรมาณูซึ่งมีความเข้มข้นมากกว่า ร้อยละ 90
  
• ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ดำเนินตามปกติสม่ำเสมอ เพื่อผลิตความร้อน หากมีเหตุผิดปกติจะมีอุณหภูมิสูงขึ้นจะ ทำให้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ลดลง
  
• การสรรหาบุคลากรเป็นไปอย่างเข้มงวด โดยเฉพาะเจ้าหน้าที่ที่ควบคุมการเดินเครื่องโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ จะ ต้องทดสอบทุก ๆ 3 ปี และไม่มีสิทธิทำงานต่อไปหากไม่ผ่านการทดสอบ
  
• มีการตรวจสอบอุปกรณ์ และระบบต่าง ๆ อย่างสม่ำเสมอ และถ้ามีภัยที่เกิดจากธรรมชาติ ซึ่งได้แก่ พายุไต้ฝุ่น น้ำท่วม แผ่นดินไหวรุนแรง หรืออุบัติเหตุร้ายแรง เช่น เครื่องบินชน เป็นต้น ระบบปิดโรงไฟฟ้าอัตโนมัติจะทำงาน หรือพนักงานจะต้องปิดเครื่องทันที
  
  
• มีด่านกักรังสีหลายชั้น เริ่มตั้งแต่ เม็ดเชื้อเพลิง ซึ่งอัดแน่นในรูปเซรามิคเรียงกันอยู่ในแท่งเชื้อเพลิง เตาปฏิกรณ์ และอาคารคลุมปฏิกรณ์ ซึ่งมีหลายชั้น หากมีรังสีผ่านออกมาก็จะสลายตัวไปในชั้นต่าง ๆ
  
  
• มีระบบระบายความร้อนฉุกเฉินหลายระบบ
  
• มีระบบป้องกันเพื่อความปลอดภัยโดยอัตโนมัติหลายระบบ และสามารถควบคุมโดยพนักงานได้อีกด้วย
  
• จะต้องซ่อมบำรุงรักษาเป็นประจำตามข้อกำหนดที่วางไว้ เช่นทุก ๆ ปี
  
• การซ่อมบำรุงรักษาและการเปลี่ยนเชื้อเพลิงทุกครั้งต้องมีเจ้าหน้าที่หน่วยตรวจสอบความปลอดภัย (Safe- guard) ของทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA-International Atomic Energy Agency) แห่งองค์การสหประชาชาติควบคุมอยู่ด้วย

สิ่งแวดล้อม
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อย กล่าวคือ

• ไม่มีเสียงดังเลย
• ไม่มีเขม่า ควัน หรือก๊าซต่าง ๆ ที่จะทำให้อากาศเสีย เนื่องจากไม่มีการเผาไหม้
• ไม่มีก๊าซที่จะทำให้เกิดฝนกรดและภาวะเรือนกระจก
• น้ำที่ปล่อยออกมาจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่มีรังสี และมีสภาพเหมือนกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่ว ๆ ไป
• มีแผน และมีมาตรการป้องกันผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นตลอดเวลา

ระยะเวลาการก่อสร้าง

นานกว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไป 1-2 ปี เนื่องจากมาตรฐานการก่อสร้างที่เข้มงวด และมาตร- การความปลอดภัยที่มากมายหลายชั้น ซึ่งต้องเป็นไปตามมาตรฐานสากล ทั้งนี้เนื่องจากหากเกิดอุบัติเหตุ จะมี ผลกระทบต่อประเทศใกล้เคียง

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โนชองต์ (Nogent) ประเทศฝรั่งเศส

เศรษฐศาสตร์
เงินลงทุนในการก่อสร้างโรงไฟฟ้าสูงมาก แต่ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าต่ำ เนื่องจากค่าเชื้อเพลิงมีราคาถูก และใช้น้อย แร่ยูเรเนียมเพียง 1 กรัม ให้ความร้อนเทียงเท่ากับถ่านหินชั้นดีถึง 3 ตัน การเปลี่ยนแปลงราคาของ แร่ยูเรเนียม มีผลกระทบต่อต้นทุนการผลิตไฟฟ้าน้อยมาก ราคาแร่ยูเรเนียม ที่สูงขึ้น 1 เท่าตัว จะทำให้ต้นทุน เพิ่มขึ้นไม่เกินกว่าร้อยละ 10

รังสี
รังสีก็เหมือนกับสิ่งอื่น ๆ ทั่วไปที่มีทั้งคุณและโทษ เหมือนสรรพสิ่งทั่วไปในโลก เช่น ไวตามินต่าง ๆ หากได้รับมากเกินความต้องการก็กลายเป็นโทษต่อร่างกายได้ จริง ๆ แล้วยากที่จะกล่าวได้ว่ารังสีมีคุณหรือโทษ ต่อร่างกาย เพราะในสิ่งแวดล้อมทุกแห่งก็มีรังสีอยู่ตลอดเวลา แต่เราไม่ทราบว่าตัวเองได้รับรังสี และจะเพิ่มมาก ขึ้นตามสิ่งประดิษฐ์ใหม่ ๆ จากสถิติ รังสีในสิ่งแวดล้อมส่วนที่มาจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีเพียงร้อยละ 0.15 ของ ทั้งหมด อย่างไรก็ตาม หากร่างกายได้รับรังสีปริมาณมาก ๆ ในครั้งเดียว คือตั้งแต่ 100,000 มิลลิเรมขึ้นไป จึงจะเกิดความเจ็บป่วย มีอาการเช่นเดียวกับอาการของโรค เช่น อาเจียน อุจจาระร่วง มีไข้ เบื่ออาหาร เป็นต้น แต่ถ้าได้รับการรักษาทันท่วงที จะทำให้ร่างกายกลับคืนสู่สภาพปกติ ในกรณีที่ได้รับรังสีเพียงเล็กน้อยอย่างเช่น การตรวจวินิจฉัย หรือรักษาโรค จะไม่มีอันตรายประการใด เพราะจะได้รับรังสีเพียง 80-300 มิลลิเรมเท่านั้น ปริมาณรังสีที่ปลอดภัยต่อร่างกาย คือ ได้รับไม่เกิน 500 มิลลิเรมต่อปี

กากกัมมันตรังสี
ตลอดอายุใช้งานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (30 ปี) ก่อให้เกิดกากกัมมันตรังสีความแรงสูงเพียง 300 ถัง (ขนาดถัง 200 ลิตร จำนวน 10 ถังต่อปี) ปัจจุบันถือปฏิบัติกันทั่วไป โดยฝังเก็บไว้ในบริเวณโรงไฟฟ้า และ พร้อมที่จะเคลื่อนย้ายไปเก็บไว้ในสถานที่ปลอดภัยอื่น ๆ ได้เสมอ

จำนวนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ทั่วโลกมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มากกว่า 420 โรง เช่น สหรัฐอเมริกา 111, ฝรั่งเศส 56, อดีตสหภาพ- โซเวียต 45, ญี่ปุ่น 42, อังกฤษ 37, แคนาดา 20, อินเดีย 7, เกาหลีใต้ 9, ไต้หวัน 6 ฯลฯ เป็นต้น และกำลังก่อสร้างอีก 76 โรง (2534) เช่น จีน 3, คิวบา 2, เชคโกสโลวาเกีย 6, ฝรั่งเศส 6, เยอรมัน 6, อินเดีย 7, ญี่ปุ่น 10, โรมาเนีย 5, เกาหลี 2, อิหร่าน 2, ฯลฯ เป็นต้น

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