พลังงานนิวเคลียร์(Nuclear energy)

Posted: กันยายน 3, 2012 in Uncategorized

 พลังงานนิวเคลียร์ เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่ง ที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ นิวเคลียร์ เป็นคำคุณศัพท์ของคำว่า นิวเคลียส ซึ่งเป็นแก่นกลางของอะตอมธาตุ ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคโปรตอน และนิวตรอน ซึ่งยึดกันได้ด้วยแรงของอนุภาคไพออน

พลังงานนิวเคลียร์ หมายถึง พลังงานไม่ว่าลักษณะใดๆก็ตาม ซึ่งเกิดจากนิวเคลียสอะตอมโดย

  1. พลังงานนิวเคลียร์แบบฟิซชั่น (Fission) ซึ่งเกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม พลูโทเนียม เมื่อถูกชนด้วยนิวตรอนหรือโฟตอน
  2. พลังงานนิวเคลียร์แบบฟิวชั่น (Fusion) เกิดจากการรวมตัวของนิวเคลียสธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน
  3. พลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี (Radioactivity) ซึ่งให้รังสีต่างๆ ออกมา เช่น อัลฟา เบตา แกมมา และนิวตรอน เป็นต้น
  4. พลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดจากการเร่งอนุภาคที่มีประจุ (Particle Accelerator) เช่น อิเล็กตรอน โปรตอน ดิวทีรอน และอัลฟา เป็นต้น

พลังงานนิวเคลียร์ บางครั้งใช้แทนกันกับคำว่า พลังงานปรมาณู นอกจากนี้พลังงานนิวเคลียร์ยังครอบคลุมไปถึงพลังงานรังสีเอกซ์ด้วย (พ.ร.บ. พลังงานเพื่อสันติ ฉบับที่ 2 พ.ศ. 2508) พลังงานนิวเคลียร์ สามารถปลดปล่อยออกมาเป็นพลังงานหลายรูปแบบ เช่น พลังงานความร้อน รังสีแกมมา อนุภาคเบต้า อนุภาคอัลฟา อนุภาคนิวตรอน เป็นต้น

 หลักการนำนิวเคลียร์มาใช้

ตามแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 7 (พ.ศ. 2535 – 2539) ได้มีการระบุไว้ในแผนพัฒนาพลังงานฯว่า “…ให้มีการพิจารณาศึกษาความเหมาะสมในการนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ประโยชน์ในการผลิตกระแสไฟฟ้าทั้งทางเศรษฐศาสตร์ เทคโนโลยี และความปลอดภัย…” ดังนั้น จังมีการพิจารณาที่จะนำโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มาใช้ในประเทศไทย โดยพิจารณาจากความจำเป็น 2 ประการ คือ

ประการแรก
เนื่องจากตามแผนการขยายกำลังผลิตไฟฟ้าของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยพบว่า หลังจากปีพุทธศักราช 2539 เป็นต้นไป ประเทศไทยจะเริ่มขาดแคลนแหล่งพลังงาน ทั้งก๊าซธรรมชาติ และถ่านหินที่มีอยู่จะมีประมาณไม่เพียงพอที่จะมาป้อนโรงไฟฟ้าที่สร้างขึ้นใหม่ ไทยจะต้องหันไปพึ่งพาการนำเข้าแหล่งกำเนิดพลังงานจากต่างประเทศ โดยจะเริ่มมีการนำเข้าถ่านหินมาใช้ เสถียรภาพการผลิตไฟฟ้าของประเทศย่อมไปผูกติดกับการนำเข้าถ่านหินมากขึ้น เพราะการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยมีความสามารถในการเก็บกักถ่านหินจากต่างประเทศไว้ได้เพียง 3 วันเท่านั้น หากเกิดเหตุอะไรขึ้นที่ทำให้นำเข้าถ่านหินไม่ได้วันนั้นประเทศไทยจะต้องได้รับความเดือดร้อนอย่างมาก หากจะเปรียบเทียบกับพลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งต้องสั่งนำเข้าเชื้อเพลิงเช่นกัน แต่ เชื้อเพลิงเหล่านี้เปลี่ยนปีละหนึ่งครั้ง ครั้งละ 25 ตัน ถือว่าเป็นจำนวนน้อยมากและไม่มีผลกระทบหากจะถูกตัดขาดการส่งเชื้อเพลิง ดังนั้น จึงมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ชนิดเดียวเท่านั้นที่เป็นไปได้ที่จะมาช่วย แบ่งเบาเสถียรภาพด้านพลังงานของประเทศได้ดีที่สุด
ประการที่สอง
หากมองในแง่ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมแล้ว จะเห็นว่า การที่ปล่อยให้ใช้โรงไฟฟ้าถ่านหินเพิ่มขึ้น จะมีการปล่อยก๊าซพิษออกสู่บรรยากาศมากขึ้น โดยมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิด มลพิษ ที่จะทำลายสิ่งแวดล้อมจากการเกิดฝนกรด หรือการเกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก ที่จะมีผลต่อความผันผวนของฤดูกาล แต่เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แล้วจะไม่มีก๊าซต่างๆ เหล่านี้เกิดขึ้น นอกจากนี้โรงไฟฟ้าถ่านหินจะเหลือขี้เถ้าตกค้างในปริมาณมาก โดยที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะมีกากเชื้อเพลิงใช้แล้วในปริมาณที่น้อยกว่า และสามารถจัดเก็บไว้ในโรงไฟฟ้าได้นานถึง 30 ปี ตลอดชั่วชีวิตการใช้งานของโรงไฟฟ้า โดยไม่เกิดปัญหาส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ดังนั้น จากเหตุผลที่กล่าวมา ประกอบกับการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จำเป็นต้องใช้เวลาดำเนินการล่วงหน้าเป็นเวลานานประมาณ 12 ปี จึงจะสามารถก่อสร้างเสร็จเดินเครื่องจ่ายไฟฟ้าให้ทันความต้องการได้ ในปัจจุบันจึงได้มีการพิจารณาที่จะนำโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มาใช้ภายในประเทศเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง และเพื่อให้เกิดความมั่นใจและภาคภูมิใจยิ่งขึ้นว่า หากเลือกโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มาใช้ในการแก้ปัญหาด้านพลังงานของชาติจะเป็นการตัดสินใจที่ถูกต้อง จึงควรที่จะได้พิจารณาถึงปัจจัยด้านเศรษฐกิจ ความปลอดภัย และสิ่งแวดล้อมด้วย

เหตุผลรองรับด้านเศรษฐกิจ

จากการศึกษาเปรียบเทียบต้นทุนการผลิตและราคาของกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ในเชิงเศรษฐศาสตร์ของกองพลังปรมาณู ฝ่ายวิศวกรรมพลังความร้อน การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย โดยปรับตัวแปรต่างๆ ให้มีลักษณะเฉพาะเป็นของประเทศไทย โดยโรงไฟฟ้าต้นแบบทั้งถ่านหิน และนิวเคลียร์ มีขนาด 1,200 เมกกะวัตต์ พบว่า ต้นทุนการก่อสร้างของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะสูงกว่าโรงไฟฟ้าถ่านหินในขั้นต้น แต่ต้นทุนการใช้เชื้อเพลิงจะต่ำกว่ามากในช่วงของการผลิต ซึ่งมีผลทำให้ต้นทุนการผลิตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต่ำกว่าและเมื่อเปรียบเทียบกับโรงไฟฟ้าชนิดอื่นแล้วจะพบว่า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีข้อได้เปรียบหลายประการ คือ ต้นทุนการผลิตไฟฟ้ามีราคาถูก ต้นทุนผลิตไฟฟ้ามีเสถียรภาพสูง เสริมความมั่นคงด้านการผลิตไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี และสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ในปริมาณที่มากกว่า

 เหตุผลรองรับด้านความปลอดภัย

ในด้านความปลอดภัยนั้น บรรดานักวิชาการและผู้ที่เกี่ยวข้องต่างก็ตระหนักถึงภัยอันตรายจากรังสีเป็นอย่างดีไม่ยิ่งหย่อนไปกว่าประชาชน ฉะนั้น การจะนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ จำเป็นต้องพยายามหาทางป้องกันทุกวิถีทางที่จะมิให้เกิดอันตรายขึ้น การออกแบบระบบปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้ระดมมาตรการความปลอดภัยไว้หลายขั้น คือ

  1. ระบบการทำงานของปฏิกรณ์นิวเคลียร์ส่วนที่เกี่ยวข้องกับรังสีจะเป็นระบบปิดไม่สัมผัสสิ่งแวดล้อม
  2. การออกแบบ ก่อสร้าง และเดินเครื่องจะต้องดำเนินการภายใต้โปรแกรมประกันคุณภาพที่เข้มงวด
  3. ยูเรเนียมที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงนั้นจะมียูเรเนียม 235 ซึ่งเป็นตัวพลังงานหลัก อยู่ในสัดส่วนที่ต่ำมากเพียงร้อยละ 3 แทนที่จะมากกว่าร้อยละ 90 อย่างกรณีของระเบิดนิวเคลียร์
  4. เมื่ออุณหภูมิหรือความร้อนในปฏิกรณ์นิวเคลียร์สูงขึ้น การแตกตัวของนิวเคลียสยูเรเนียมจะเพิ่มขึ้นในอัตราที่น้อยลง นั่นก็คือ การควบคุมตัวเองมิให้เร่งปลดปล่อยพลังงานออกมาจนกลายเป็นลูกระเบิด

นอกจากนี้ ถึงแม้จะมีสารกัมมันตรังสีหลุดออกมาจากยูเรเนียมซึ่งถูกอัดให้เป็นเม็ดได้บ้าง ก็จะถูกขังไว้ภายในแท่งเชื้อเพลิงซึ่งทำด้วยโลหะห่อหุ้มอยู่ และยังมีหม้อปฏิกรณ์ซึ่งทำด้วยเหล็กหนาประมาณ 6 นิ้ว หุ้มอยู่อีกชั้นหนึ่ง รวมทั้งยังมีอาคารคลุมปฏิกรณ์ซึ่งเป็นอาคาร 2 ชั้น และมีความแข็งแรงทนทานต่อแรงแผ่นดินไหวและขีปนาวุธชนได้อาคารชั้นนอกจะทำด้วยคอนกรีตเสริมเหล็กหนาประมาณ 1 เมตร ดังนั้น โอกาสที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะปล่อยรังสีออกสู่สิ่งแวดล้อม หรือการระเบิดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จึงเป็นไปได้ค่อนข้างยาก

ในด้านความปลอดภัย มีข้อมูลยืนยันจากการประชุมทางวิชาการที่ประเทศฟินแลนด์ เมื่อเดือนพฤษภาคม พุทธศักราช 2535 พบว่า การใช้เชื้อเพลิงทุกแบบมีอัตราการเสี่ยงสูงที่สุด

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s