รูปเล่มโครงงาน

1,065 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,065
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
184
Actions
Shares
0
Downloads
9
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

รูปเล่มโครงงาน

  1. 1. โครงงาน เรื่อง โรงไฟฟ้ าพลังงานนิวเคลียร์ จัดทาโดย ชื่อกลุ่ม Engineering นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 6/5 ภาคเรียนที่ 2 ปี การศึกษา 2555โรงเรียนกระสั งพิทยาคม อาเภอกระสั ง จังหวัดบุรีรัมย์ สานักงานเขตพืนที่การศึกษามัธยมศึกษา เขต 32 ้
  2. 2. สมาชิกในกลุ่ม Engineering1) นางสาวเจนจิรา โกยรัมย์ ชั้น ม.6/5 เลขที่ 3หน้าที่หลักคือ สื บค้นข้อมูล2) นายทศพล มีพร ชั้น ม.6/5 เลขที่ 23หน้าที่หลักคือ จัดเรี ยง, วิเคราะห์ขอมูล ้3) นายภัทราวุธ ภิรมรัมย์ ชั้น ม.6/5 เลขที่ 24หน้าที่หลักคือ จัดเรี ยง, สื บค้นข้อมูล4) นายแสนภูมิ ตรี ศกดิ์ ั ชั้น ม.6/5 เลขที่ 25หน้าที่หลักคือ วาดภาพ, สื บค้นข้อมูล5) นายสกุล ประจันบาล ชั้น ม.6/5 เลขที่ 27หน้าที่หลักคือ ระบายสี ภาพ 6) นายเจตศักดิ์ดา สุ ทนรัมย์ ั ชั้น ม.6/5 เลขที่ 32หน้าที่หลักคือ จัดทา power point7) นายจักริ นทร์ นะเรื องรัมย์ ชั้น ม.6/5 เลขที่ 34หน้าที่หลักคือ สื บค้นข้อมูล, จัดเรี ยง8) นางสาวสุ นิสา ศิริบุญ ชั้น ม.6/5 เลขที่ 37หน้าที่หลักคือ สื บค้นข้อมูล ครู ที่ปรึกษาโครงงาน 1) นายพิทกษ์ฉตร เทพราชา ครู กลุ่มสาระการเรี ยนรู ้วทยาศาสตร์ ั ั ิ
  3. 3. แหล่ งสื บค้ นข้ อมูล (เว็บไซต์ , หนังสือ ,วิทยุ , โทรทัศน์ , ภูมิปัญญาท้ องถิน ฯลฯ) ่1.ชื่อแหล่ งสื บค้ น-http://dnfe5.nfe.go.th/ilp/sunshine/SUN-4.htmประเภทแหล่ งสื บค้ น เว็ปไซต์ข้ อมูลที่ได้ จากแหล่ งสื บค้ น คือ พลังงานนิวเคลียร์ในการที่จะเรี ยนรู ้เรื่ องราวเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์ จะต้องมีความรู ้พ้ืนฐานเกี่ยวกับโครงสร้างอะตอม เลขอะตอม เลขมวลและไอโซโทป สัญลักษณ์ทางนิวเคลียร์ สารกัมมันตรังสี ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ฟิชชัน ่.....โครงสร้ างอะตอม ในชีวตประจาวันของคนเราเกี่ยวข้องกับธาตุอยูตลอดเวลา ธาตุในโลกปั จจุบนนี้มี ิ ่ ัจานวนไม่นอยกว่า 105 ธาตุ ธาตุที่เรารู ้จกกันดีเช่น คาร์บอน โซเดียม อะลูมิเนียม คลอรี น สังกะสี ฯลฯ จาก ้ ัการค้นคว้าสมบัติและรายละเอียดของธาตุแต่ละธาตุ จะพบว่าธาตุแต่ละธาตุจะมีสมบัติเฉพาะตัวที่ต่างกันออกไป ธาตุมีอนุภาคเล็ก ๆ ประกอบด้วยอะตอม ในภาวะปกติ อะตอมของธาตุชนิ ดเดียวกันจะมีคุณสมบัติเหมือนกัน อะตอมของธาตุต่างชนิดกันจะมีคุณสมบัติต่างกัน ภายในอะตอมประกอบด้วยอนุภาคที่สาคัญ 3 ่ชนิดคือ โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน โปรตอนและนิวตรอนจะอยูรวมกันตรงกลางเป็ นนิวเคลียสโปรตอนมีประจุไฟฟ้ าเป็ นบวก นิวตรอนจะมีคุณสมบัติเป็ นกลางทางไฟฟ้ า ส่ วนอิเล็กตรอนจะมีน้ าหนัก ่น้อยมากวิงรอบ ๆ นิวเคลียส และมีประจุไฟฟ้ าเป็ นลบ ความเป็ นธาตุจะอยูในสภาวะปกติ คือจะมีจานวน ่โปรตอนเท่ากับจานวนอิเล็กตรอน และจะมีความเป็ นกลางทางไฟฟ้ าเลขอะตอมเลขมวลและไอโซโทปเลขอะตอม เป็ นจานวนโปรตอนหรื ออิเล็กตรอนเลขมวล เป็ นผลรวมของจานวนโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสอะตอมของธาตุชนิ ดเดียวกันจะมีจานวนโปรตอนเท่ากันแต่จานวนนิวตรอนไม่เท่ากันก็ได้ธาตุบางชนิดจึงมีค่าเลขมวลหลายค่า......นักวิทยาศาสตร์ ได้กาหนดสัญลักษณ์ต่างๆเพื่อความสะดวกในการศึกษาชิ้นส่ วนที่เล็กที่สุดของธาตุต่างๆดังตัวอย่างต่อไปนี้ คือ อิเล็กตรอน มีสัญลักษณ์ e มีประจุ - 1 โปรตอน มีสัญลักษณ์ p มีประจุ +1 นิวตรอน มีสัญลักษณ์ n มีประจุ 0
  4. 4. ชื่ อธาตุ โดยปกติใช้สัญลักษณ์เป็ นภาษาอังกฤษตัวแรกเป็ นตัวใหญ่ 1 ตัว เช่น C เป็ นสัญลักษณ์ของอะตอมคาร์บอนหากชื่อตัวแรกซ้ ากันเช่น แคลเซี ยม จะเติมอักษรตัวเล็กที่แสดงสัญลักษณ์ธาตุแคลเซียม เป็ น Ca ซึ่งเป็ นสัญลักษณ์อะตอมของแคลเซียมสารกัมมันตรังสี ......สารกัมมันตรังสี คือสารที่นิวเคลียสสลายให้พลังงานออกมาซึ่ งมีท้ งสารกัมมันตรังสี ัธรรมชาติเช่นธาตุยเู รเนียมนิ วเคลียสจะแตกตัวโดยธรรมชาติหรื อเรี ยกง่ายๆว่ามีนิวเคลียสที่ไม่เสถียรเมื่อนิวเคลียสแตกตัวจะได้พลังงานออกมา ขณะที่สลายตัวปริ มาณมันจะน้อยลง ช่วงเวลาที่ใช้ในการ ิ ัสลายตัวนี้เรี ยกว่าครึ่ งชี วตของธาตุกมมันตรังสี น้ น สารกัมมันตรังสี อาจจะทาได้โดยยิงพลังงานที่สูงกว่าเข้า ัไปในนิวเคลียส เพื่อให้นิวเคลียสแตกตัวและให้พลังงานออกมา อาจกล่าวได้วาสารทุกชนิดเป็ นสาร ่กัมมันตรังสี หมด แต่ไม่เป็ นเช่นนั้นเพราะมีก๊าซบางชนิดที่เราเรี ยกว่าก๊าซเฉื่ อย เช่น นี ออน ฮีเลียม อาร์กอนซีนอน ฯลฯ ที่มีคุณสมบัติคือมีพลังยึดเหนียวแน่นมากหากจะใช้พลังงานที่จะยิงให้นิวเคลียสแตกตัวต้องใช้พลังงานระดับสู งมาก พลังงานนิวเคลียร์ และปฏิกริยานิวเคลียร์ ิ ........พลังงานนิวเคลียร์ .....คือ พลังงานที่ได้จากการที่นิวเคลียสแตกตัวนันเอง พลังงานนิวเคลียร์ จะมีค่า ่มากมายมหาศาล และขณะที่นิวเคลียสแตกตัวปล่อยอนุภาคออกมานั้น เป็ นกฎการสลายตัวจะเกิดนิ วเคลียสธาตุใหม่พร้อมทั้งพลังงานนิ วเคลียร์ นนเอง ส่ วนกัมมันตภาพรังสี (Ratio activity) คือ อัตราการสลายตัวของ ั่สารกัมมันตรังสี.......... ปฏิกริยานิวเคลียร์ .ทาให้เกิดแรงนิวเคลียร์ มี 2 ปฏิกิริยา คือ ปฏิกิริยาฟิ ชชัน และปฏิกิริยาฟิ วชัน ิ ่ ่.......... ปฏิกริยาฟิ ชชั่น (Fission) คือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ที่เกิดจากการใช้อนุ ภาคนิวตรอนหรื ออนุภาคอื่นยิง ิไปที่นิวเคลียสของธาตุหนัก แล้วทาให้นิวเคลียสแตกตัวเป็ นนิวเคลียสใหม่สองนิวเคลียสที่มีมวลใกล้เคียงกันและมีพลังงานยึดเหนี่ยวต่อนิวเคลียสสู งกว่านิวเคลียสของธาตุเดิม ขบวนการฟิ ชชันที่เกิดขึ้นนี้จะมี ่นิวตรอนอิสระเกิดขึ้นด้วย นิ วตรอนอิสระนี้จะไปชนนิวเคลียสอื่นของยูเรเนียมก็จะเกิดฟิ ชชันต่อไปเรี ยกว่า ่“ปฏิกิริยาลูกโซ่” ซึ่ งเกิดต่อเนื่องกันไปไม่หยุดยั้งและ จะเกิดพลังงานมหาศาล แนวความคิดนี้ถูกนาไปใช้ในเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์......... ปฏิกริยาฟิ วชั่น (Fusion) ฟิ วชันคือปฏิกิริยานิ วเคลียร์ ซ่ ึ งเกิดจากนิวเคลียสธาตุเบามา หลอมรวมกัน ิ ่เป็ นนิวเคลียร์ ที่หนักกว่า พร้อมกับมีพลังงานปล่อยออกมา ปฏิกิริยาฟิ วชันบนดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ จะมี ่พลังงานออกมาไม่สิ้นสุ ด เพราะการรวมตัวของไฮโดรเจน 4 อะตอม เกิดฮีเลียมและพลังงาน ปฏิกิริยาเช่นนี้เกิดขึ้นมากมายบนดวงอาทิตย์ จึงไม่น่าประหลาดใจว่าเหตุใดใจกลางดวงอาทิตย์จึงมีอุณหภูมิถึง 20,000,000K (เคลวิน) การสร้างปฏิกิริยาในห้องปฏิบติการสามารถทาได้ เช่นระเบิดไฮโดรเจนเป็ นผลของปฏิกิริยาฟิ วชัน มีพลังงานสู งกว่าระเบิด ั ่นิวเคลียร์มาก แต่เรายังไม่สามารถควบคุมบังคับให้เกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องได้
  5. 5. การนาพลังงานนิวเคลียร์ มาใช้ ประโยชน์การนาพลังงานนิวเคลียร์ มาใช้ประโยชน์จะใช้อยู่ 2 ทาง คือ ใช้ในการทาลายและได้จากฟิ วชันในเครื่ อง ่ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ซึ่ งมีรายละเอียดดังนี้คือ1. ใช้ในการทาลาย ซึ่งมีอานาจมหาศาล เช่น การขุดคลอง การระเบิดหิ น การทหาร2. ได้จากฟิ วชันในเครื่ องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ซึ่งจะใช้ประโยชน์ในการผลิตพลังงานไฟฟ้ า ่. เครื่ องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ประกอบด้วยแท่งเชื้อเพลิง คือยูเรเนียมหรื อพลูโทเนียม จะผสมอยูใน ่มอเดอเรเตอร์ และมีแท่งควบคุม ซึ่ งทาหน้าที่ควบคุมอัตราการเกิดฟิ ชชัน โดยให้เกิดภายในเครื่ องปฏิกรณ์ ่นิวเคลียร์ พลังงานจะถูกปล่อยออกมาในรู ปความร้อน และเราถ่ายความร้อนจากเครื่ องปฏิกรณ์นิวเคลียร์โดยใช้ของเหลว ของเหลวนี้ จะนาความร้อนไปยังเครื่ องถ่ายความร้อน ณ ที่น้ นจะทาให้น้ ากลายเป็ นไอ ไอ ัน้ าจะไปหมุนกังหันซึ่ งมีเพลาต่อกับเครื่ องกาเนิดไฟฟ้ า ทาให้เครื่ องกาเนิ ดไฟฟ้ าหมุนและผลิตไฟฟ้ าออกจาหน่ายไปตามบ้าน การผลิตไฟฟ้ าแบบนี้ตนทุนจะสู ง แต่เมื่อมองในระยะยาวจะคุมทุน เพราะเมื่อเทียบ ้ ้กับพลังงานเชื้อเพลิงปิ โตรเลียมแล้ว เชื้อเพลิงปิ โตรเลียมจะสิ้ นเปลืองมากกว่าข้ อควรระวังในการใช้ พลังงานนิวเคลียร์พลังงานนิวเคลียร์ เมื่อไม่ระมัดระวังในการใช้จะเกิดโทษดังต่อไปนี้คือ ั1. รังสี ที่แผ่ออกมาจากธาตุกมมันตรังสี เมื่อผ่านสิ่ งมีชีวิตทาให้เกิดการเปลี่ยนแปลงภายในเซลล์ของสิ่ งมีชีวต นอกจากนั้นจะมีผลถึงพันธุ กรรมของสิ่ งมีชีวต ตัวอย่างคือความพิการของคนในเมืองฮิโรชิมาและ ิ ินางาซากิ ประเทศญี่ปุ่น ที่ประเทสหรัฐอเมริ กาทิ้งระเบิดปรมาณูในสงครามโลกครั้งที่ 2 ้ ั2. การทิงกากสารที่มีกมมันตรังสี ถ้าทาไม่ระมัดระวังจะทาให้เกิดผลกระทบต่อชีวตในบริ เวณนั้น ิการปองกันในการใช้ พลังงานนิวเคลียร์ ้1. ให้ใช้ในระยะเวลาสั้นที่สุดเท่าที่จะทาได้2. ให้อยูห่างแหล่งกาเนิ ดหรื อบริ เวณธาตุกมมันตรังสี ให้มากที่สุดเท่าที่จะทาได้ ่ ั3. เนื่องจากขณะที่เกิดพลังงานนิวเคลียร์ จะมีรังสี ออกมาด้วย รังสี น้ ีจะมีอานาจในการผ่านวัตถุต่างกัน จึงควรใช้วตถุที่รังสี ทะลุผานได้นอยมาเป็ นเครื่ องกาบัง โดยมากมักใช้ตะกัว คอนกรี ต การทางานเกี่ยวกับ ั ่ ้ ่นิวเคลียร์ตองมีเครื่ องมือวัดรังสี เพื่อรู้ปริ มาณรังสี เพื่อป้ องกันอันตรายจากรังสี โดยปกติแล้วในธรรมชาติ ้สิ่ งมีชีวตจะได้รับรังสี โดยธรรมชาติอยูเ่ สมอ แต่ได้รับน้อยจึงไม่มีอนตราย แนวโน้มการใช้พลังงาน ิ ันิวเคลียร์จะมีมากขึ้นในอนาคต เพราะความเจริ ญทางเทคโนโลยี จึงควรใช้ดวยความระมัดระวังเพราะพลังงาน ้นิวเคลียร์ มีท้ งคุณและโทษ ั
  6. 6. 2.ชื่อแหล่ งสื บค้ น-http://www.trueplookpanya.comประเภทแหล่ งสื บค้ น เว็บไซต์ข้ อมูลที่ได้ จากแหล่ งสื บค้ น คือ เชื้อเพลิงจากพลังงานนิวเคลียร์ พลังงานนิวเคลียร์ (Nuclear energy) คือ พลังงานที่ปลดปล่อยออกมา เมื่อมีการแยกรวม หรื อแปลงนิวเคลียสของอะตอม หรื อจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี ซึ่ งพลังงานเหล่านั้นอาจเป็ น “พลังงานความร้อน” และ “รังสี ” ในส่ วนของ “พลังงานความร้อน” เราสามารถนามาใช้ในการผลิตไฟฟ้ าได้ โดยนาความร้อนที่ได้ไปต้มน้ าให้เดือด และนาไอน้ าที่ได้ไปปั่ นกังหันไอน้ าที่เชื่อมต่อกับเครื่ องกาเนิดไฟฟ้ า เพื่อผลิตไฟฟ้ าในโรงไฟฟ้ าพลังงานนิวเคลียร์ ส่ วน “รังสี ” เป็ นพลังงานที่แผ่กระจายจากต้นกาเนิ ดออกไปในอากาศหรื อตัวกลางใดๆ ในรู ปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า รวมไปถึงกระแสอนุภาคที่มีความเร็ วสู งด้วย พลังงานนิวเคลียร์ เป็ นเทคโนโลยีที่ออกแบบมาเพื่อนาพลังงานจากอะตอมของสสารมาใช้งาน โดยอาศัยเตาปฏิกรณ์ปรมาณู แม้วาในปั จจุบนพลังงานนิวเคลียร์ ที่มีการนามาใช้ จะได้มาโดยอาศัยปฏิกิริยา ่ ันิวเคลียร์ แบบแตกตัวเพียงอย่างเดียว แต่ในอนาคตอาจจะสามารถนาประโยชน์จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ แบบอื่นมาใช้ได้ เช่น ปฏิกิริยานิวเคลียร์ แบบรวมตัว พลังงานที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ในเตาปฏิกรณ์ปรมาณูจะใช้ในการต้มน้ าเพื่อผลิตไอน้ าที่จะใช้เปลี่ยนไปเป็ นพลังงานกลสาหรับผลิตกระแสไฟฟ้ าหรื อจุดประสงค์อื่น พลังงานนิวเคลียร์ เป็ นพลังงานรู ปแบบหนึ่ง ที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ นิวเคลียร์ เป็ นคาคุณศัพท์ของคาว่า นิวเคลียส ซึ่ งเป็ นแก่นกลางของอะตอมธาตุ ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคโปรตอน และนิวตรอนซึ่ งยึดกัน
  7. 7. ได้ดวยแรงของอนุภาคไอออน ้ พลังงานนิวเคลียร์ บางครั้งใช้แทนกันกับคาว่า พลังงานปรมาณู นอกจากนี้พลังงานนิวเคลียร์ยง ัครอบคลุมไปถึงพลังงานรังสี เอกซ์ดวย (พ.ร.บ. พลังงานเพื่อสันติ ฉบับที่ 2 พ.ศ. 2508) พลังงานนิวเคลียร์ ้สามารถปลดปล่อยออกมาเป็ นพลังงานหลายรู ปแบบ เช่น พลังงานความร้อน รังสี แกมมา อนุภาคเบต้า อนุภาคอัลฟา อนุภาคนิวตรอน เป็ นต้น ่พลังงานนิวเคลียร์ หมายถึง พลังงานไม่วาลักษณะใดๆก็ตาม ซึ่ งเกิดจากนิวเคลียสอะตอมโดย 1. พลังงานนิวเคลียร์ แบบฟิ ซชัน (Fission) ซึ่ งเกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสธาตุหนัก เช่น ่ยูเรเนียม พลูโทเนียม เมื่อถูกชนด้วยนิวตรอนหรื อโฟตอน 2. พลังงานนิวเคลียร์ แบบฟิ วชัน (Fusion) เกิดจากการรวมตัวของนิวเคลียสธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน ่ 3. พลังงานนิวเคลียร์ ท่ีเกิดจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี (Radioactivity) ซึ่ งให้รังสี ต่างๆออกมา เช่น อัลฟา เบตา แกมมา และนิวตรอน เป็ นต้น 4. พลังงานนิวเคลียร์ ท่ีเกิดจากการเร่ งอนุภาคที่มีประจุ (Particle Accelerator) เช่น อิเล็กตรอนโปรตอน ดิวทีรอน และอัลฟา เป็ นต้น พลังงานนิวเคลียร์ ฟิชชั่น (Nuclear fission) เป็ นปฏิกิริยาที่เกิดจากการที่นิวเคลียสของอะตอม แตกตัวออกเป็ นส่ วนเล็กๆ สองส่ วนในปฏิกิริยานิวเคลียร์ ฟิชชัน เมื่อนิวตรอนชนเข้ากับนิวเคลียสของธาตุที่ ่สามารถแตกตัวได้ เช่น ยูเรเนียม หรื อพลูโตเนียม จะเกิดการแตกตัวเป็ นสองส่ วนกลายเป็ นธาตุใหม่ พร้อมทั้งปลดปล่อยอนุภาคนิ วตรอนและพลังงานจานวนมากออกมา อนุภาคนิวตรอนที่ถูกปลดปล่อยออกมาสามารถวิงไปชนกับอะตอมข้างเคียงเพื่อทาให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ ฟิชชัน และปลดปล่อยพลังงานและ ่ ่อนุภาคนิ วตรอนอย่างต่อเนื่อง เรี ยกว่า ปฏิกิริยาลูกโซ่ ปฏิกริยานิวเคลียร์ ฟิวชั่น (Nuclear fusion) ในทางฟิ สิ กส์นิวเคลียร์และเคมีนิวเคลียร์ คือ ิกระบวนการที่นิวเคลียสอะตอมหลายตัวมารวมตัวกันกลายเป็ นนิวเคลียสอะตอมที่หนักขึ้น และเกิดการปลดปล่อยหรื อดูดซับพลังงานในกระบวนการนี้ นิวเคลียสของเหล็กและนิกเกิลมีพลังงานพันธะต่อนิวเคลียสไอออนสู งมาก ฟิ วชันของนิวเคลียสทั้งสองชนิ ดกับธาตุอื่นที่มีมวลน้อยกว่าเหล็กจะทาให้เกิดการ ่ปลดปล่อยพลังงานออกมารุ นแรงกว่าที่เหล็กจะดูดซับพลังงานไว้ กระบวนการที่ดาเนิ นไปในทางกลับกันนี้จะเรี ยกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ฟิชชัน (Nuclear fission)
  8. 8. หลักการทางานของโรงไฟฟาพลังงานนิวเคลียร์ ้ โรงไฟฟาพลังงานนิวเคลียร์ คือ ระบบที่จะนาพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากปฏิกิริยา ้นิวเคลียร์มาเปลี่ยนเป็ น พลังงานไฟฟ้ า โรงไฟฟ้ านิวเคลียร์ โดยทัวไปประกอบด้วยส่ วนหลักๆ 4 ส่ วนคือ เตา ่ปฏิกรณ์ ระบบระบายความร้อน ระบบกาเนิดกระแสไฟฟ้ า และระบบความปลอดภัย พลังงานที่เกิดขึ้นในเตาปฏิกรณ์เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ฟิชชัน สิ่ งที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ฟิชชัน ไม่ได้มีเพียงพลังงาน ่ ่จานวนมากที่ปลดปล่อยออกมา แต่รวมถึงผลผลิตที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ฟิชชัน นิ วตรอนอิสระจานวน ่หนึ่ง การควบคุมจานวนและการเคลื่อนที่ของนิ วตรอนอิสระภายในเตาปฏิกรณ์โดยสารหน่วงนิวตรอน และแท่งควบคุมจะเป็ นการกาหนดว่า จะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ ฟิชชันขึ้นภายในเตาปฏิกรณ์มากน้อยเพียงใด ่ พลังงานทีผลิตเกิดขึนภายในเตาปฏิกรณ์ จะถูกนาออกมาโดยตัวนาความร้อน ซึ่ งก็คือ ของไหล ่ ้เช่น น้ า,เกลือหลอมละลายหรื อก๊าซคาร์ บอนไดอออกไซด์ ของไหลจะรับความร้อนจากภายในเตาปฏิกรณ์จนตัวมันเองเดือดเป็ นไอหรื อเป็ นตัวกลางในการนาความร้อนไปยังวงจรถัดไปเพื่อผลิตไอน้ า ไอน้ าที่ได้จะถูกส่ งผ่านท่อไปยังระบบกาเนิดกระแสไฟฟ้ า ที่ไอน้ าจะถูกนาไปขับกังหันไอน้ าที่จะใช้ในการหมุนเครื่ องกาเนิดกระแสไฟฟ้ าต่อไป เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ คือ วัสดุที่สามารถนามาใช้เป็ นเชื้อเพลิงในการกาเนิดพลังงานนิวเคลียร์โดยทัวไปเราจะใช้ยเู รเนียม -235 เป็ นเชื้ อเพลิงนิวเคลียร์ แต่ยเู รเนียมในธรรมชาติไม่สามารถใช้เป็ นเชื้ อเพลิง ่นิวเคลียร์ในโรงไฟฟ้ าได้ทนที เราจึงต้องมีกระบวนการมากมายที่จะทาให้ได้มาซึ่งยูเรเนียม -235 ที่มีความ ัเข้มข้นพอที่จะใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้ าได้อย่างมีประสิ ทธิ ภาพ เช่น การทาเหมืองยูเรเนียม การถลุงและการทาให้บริ สุทธิ์ การใช้งาน การเก็บรักษาในขั้นตอนสุ ดท้าย กระบวนการทั้งหมดก่อให้เกิดเป็ นวัฎจักรเชื้ อเพลิงนิวเคลียร์
  9. 9. ทุกๆ กิจกรรมของมนุ ษย์ ก่อให้เกิดของเสี ยที่ตองจัดการอย่างระมัดระวัง แต่อย่างไรก็ตาม กาก ้กัมมันตรังสี เป็ นของเสี ยชนิดหนึ่งจากโรงไฟฟ้ านิวเคลียร์ ที่ตองมีการจัดการอย่างระมัดระวังเป็ นพิเศษ ้ภายใต้กฎกติกาและแนวทางการปฏิบติงานที่เข้มงวด โดยมีการวิจยและศึกษาอย่างต่อเนื่อง ถึงวิธีการที่จะลด ั ัความเสี่ ยงที่จะเกิดการปนเปื้ อน และการเสี ยหายของสารกัมมันตรังสี ที่ทาการจัดเก็บอันจะมีผลต่อสภาพแวดล้อม ่ กากกัมมันตรังสี ก็คือ ของเสี ยไม่วาในรู ปของของแข็ง ของเหลว หรื อก๊าซที่ประกอบ หรื อปนเปื้ อนด้วยสารกัมมันตรังสี ในระดับความแรงรังสี สูงกว่าเกณฑ์กาหนดว่าเป็ นอันตรายและวัสดุน้ นๆ ไม่ ัเป็ นประโยชน์อีกต่อไปแล้ว เมื่อได้ชื่อว่ากากกัมมันตรังสี กากหรื อของเสี ยเหล่านั้นจะต้องได้รับการบาบัดและจัดการอย่างมีระบบ และผ่านการตรวจสอบอย่างเคร่ งครัด กากกัมมันตรังสี ก็เหมือนกับของเสี ยชนิดอื่น ที่จาเป็ นต้องจัดการเพื่อป้ องกันออกจากผูคนและ ้สิ่ งแวดล้อม กากกัมมันตรังสี ที่มาจากกิจกรรมการใช้งานสารกัมมันตรังสี เช่น กิจกรรมทางการแพทย์อุตสาหกรรม การเกษตร หรื อ โรงไฟฟ้ าพลังงานนิวเคลียร์ ถูกแบ่งออกเป็ น 3 ระดับตามความรุ นแรงของรังสี และชนิดของสารกัมมันตรังสี คือ กากกัมมันตรังสี ระดับต่า, กากกัมมันตรังสี ระดับกลาง, กากกัมมันตรังสี ระดับสู ง นิยามของกากกัมมันตรังสี ได้รับการยอมรับโดยองค์กรนานาชาติ เพื่อใช้ในการกาหนดวิธีในการจัดการกากกัมมันตรังสีประเภทของกากกัมมันตรังสี 1. กากกัมมันตรังสี ระดับสู ง ได้แก่ กากกัมมันตรังสี ที่เป็ นของแข็งและของเหลวที่ได้จากการฟอกกากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ และกากกัมมันตรังสี อื่นๆ ที่มีระดับรังสี สูงเทียบเท่า 2. กากกัมมันตรังสี ระดับปานกลาง เป็ นกากกัมมันตรังสี ที่เกิดจากการปฏิบติงานที่เกี่ยวข้องกับสาร ั
  10. 10. กัมมันตรังสี อาทิเช่น เศษโลหะ กากตะกอนที่ได้จากการบาบัดกากกัมมันตรังสี ที่เป็ นของเหลว สารแลกเปลี่ยนไอออน และต้นกาเนิดรังสี ใช้แล้ว 3. กากกัมมันตรังสี ระดับต่า เป็ นกากกัมมันตรังสี ที่เกิดจากการปฏิบติงานที่เกี่ยวข้องกับสาร ักัมมันตรังสี อาทิเช่น ถุงมือ เสื้ อผ้า อุปกรณ์ที่ทาจากกระดาษ กากกัมมันตรังสี ไม่คงอยูตลอดไป สารกัมมันตรังสี ทุกประเภทเป็ นสารที่มีการสลายตัว โดยมีช่วง ่ ่อายุการสลายตัวแตกต่างกัน ตั้งแต่เสี้ ยววินาที กระทังนับล้านปี ดังนั้นกากกัมมันตรังสี ไม่คงอยูอย่างถาวร ่พิษของสารรังสี ยอมเจือจางไปตามกาลเวลา โดยที่ช่วงเวลาที่สารรังสี สลายตัวไปครึ่ งหนึ่งของปริ มาณตั้งต้น ่เรี ยก ว่า"ครึ่ งชีวต" โดยทัวไปแล้วเมื่อทิ้งไว้เพียงช่วงเวลา 10 ช่วงครึ่ งชีวิต สารกัมมันตรังสี น้ นๆ ก็จะมี ิ ่ ัปริ มาณความแรงรังสี คงเหลือเพียง 1 ใน 1,000 เท่าของปริ มาณตั้งต้น และในช่วงเวลา 20 ช่วงครึ่ งชีวิต สารกัมมันตรังสี น้ นจะมีความแรงรังสี เหลือเพียง 1 ใน 1,000,000 เท่าของปริ มาณตั้งต้น ักากกัมมันตรังสี จากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ การเดินเครื่ องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ หมายถึง การทาให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ ต่อเนื่ องตลอดเวลาทางานและควบคุมได้ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ในกรณี ของการเดินเครื่ องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ คือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ฟิชชันซึ่งคือการที่นิวเคลียสของยูเรเนียม-235ถูกทาให้แตกตัว เกิดพลังงานความร้อนและอนุ ภาคนิวเคลียร์ ออกมาพลังความร้อนนั้นเกิดจากการที่มวลสารของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ หายไป ส่ วนอนุภาคนิวเคลียร์ ที่เกิดขึ้นมีได้หลายอย่าง ที่สาคัญคือ นิวตรอน ซึ่ งเกิดจากปฏิกิริยาฟิ ชชันโดยตรง แต่จะเกิดมีอนุภาคแอลฟา เบต้า และแกมมา ในเครื่ องปฏิกรณ์ดวยจากปฏิกิริยาข้างเคียง ้ตัวอย่างเช่น เกิดจากการที่นิวตรอนที่เกิดขึ้น วิงไปชนวัตถุอื่นๆ ต่อไป หรื อเกิดจากการที่ไอโซโทปรังสี ที่มา ่จากการแตกตัวของยูเรเนียมสลายตัวให้รังสี ออกมา การเกิดปฏิกิริยาฟิ ชชันชนิดต่อเนื่ อง (Chain Reaction) ่ ่จะเกิดขึ้นเฉพาะที่แกนเครื่ องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ซึ่ งแท่งเชื้อเพลิงถูกจัดเรี ยงรวมมัดอยูอย่างเป็ นระเบียบที่ดีเท่านั้น เพราะปฏิกิริยาฟิ ชชันจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อ มีเชื้ อเพลิงถึงเกณฑ์วงจรวิกฤต "Critical Mass"กากกัมมันตรังสี ที่เกิดจากการเดินเครื่ องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ สามารถแยกได้เป็ น 2 ส่ วน ส่ วนที่ 1 เกิดจากเนื้อเชื้อเพลิงโดยตรง เนื่ องจากเมื่อเกิดปฏิกิริยาฟิ ชชันขึ้น เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ส่วนหนึ่งจะถูกทาปฏิกิริยาหมดไป หรื ออีกนัยหนึ่งคือถูก "เผาไหม้" นันเอง แต่เชื้อเพลิงใช้แล้ว หรื อ "ขี้เถ้า" นั้น ่จะยังคงอยูในแท่งเชื้อเพลิง ซึ่ งทาด้วยโลหะคงทน โดยมิได้หลุดรอดออกมาสู่ ตวเครื่ องปฏิกรณ์ แท่ง ่ ัเชื้อเพลิงนั้นเราเรี ยกว่า เชื้อเพลิงใช้แล้ว (Spent Fuel) ขี้เถ้าหรื อกากเชื้ อเพลิงในแท่งเชื้ อเพลิงใช้แล้วประกอบด้วยสารกัมมันตรังสี หลายชนิด ซึ่ งเป็ นผลจากปฏิกิริยาฟิ ชชันที่ทาให้ยเู รเนียมแตกตัวเป็ นเสี่ ยงๆ แต่ละเสี่ ยงหมายถึงธาตุขนาดเล็กลงและมีได้หลายชนิด นอกเหนื อจากนั้นในแท่งเชื้ อเพลิงใช้แล้ว ยังมีเนื้อยูเรเนียมที่ใช้ไม่หมดอีกจานวนหนึ่ง และมีธาตุที่หนักกว่ายูเรเนียม ซึ่ งเกิดจากปฏิกิริยากระตุนด้วยนิวตรอน ้(Neutron Activation) อีกด้วย ในการเดินเครื่ องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ผลิตกระแสไฟฟ้ า จะมีการเกิดกากกัมมันตรังสี ชนิ ด "เชื้ อเพลิงนิ วเคลียร์ ใช้แล้ว" ประมาณ 1 ใน 3 ของแท่งเชื้อเพลิงทั้งหมดในเครื่ องปฏิกรณ์
  11. 11. เช่น หากเป็ นโรงไฟฟ้ านิวเคลียร์ ขนาด1,000 เมกะวัตต์ จะมีประมาณ 30 ตันต่อปี หรื อคิดเป็ นปริ มาตรได้เท่ากับ 6 ลูกบาศก์เมตร ซึ่ งจะต้องนาเชื้ อเพลิงชุดใหม่เข้าไปเปลี่ยน ส่ วนแท่งเชื้อเพลิงใช้แล้วที่นาออกมาจะต้องถูกนาเก็บไว้ในสระน้ า เพื่อลดอุณหภูมิของแท่งเชื้ อเพลิงลงชัวระยะหนึ่ง หลังจากนั้นจึงนาไปเก็บเพื่อ ่บาบัดหรื อนาไปทิงโดยถาวรต่อไป กากกัมมันตรังสี ชนิดนี้ เป็ นกลุ่มที่เรี ยกว่ากากกัมมันตรังสี ระดับสู ง ้ (High-level Waste) ส่ วนที่ 2 กากกัมมันตรังสี ที่เกิดจากส่ วนประกอบในการเดินเครื่ องปฏิกรณ์ เช่น การใช้เครื่ องปฏิกรณ์ต้มน้ าให้ร้อนเป็ นไอน้ า และไอน้ านั้นไปหมุนปั่ นเทอร์ ไบน์ผลิตกระแสไฟฟ้ า น้ าที่ใช้น้ นอาจมีสิ่งเจือปนอยู่ ับ้าง สิ่ งเจือปนในน้ าที่เข้าไปสู่ แกนปฏิกรณ์อาจเกิดปฏิกิริยาจากอนุภาคนิ วเคลียร์ ที่เกิดขึ้น ทาให้กลายเป็ นสารรังสี ซ่ ึงต้องทาการบาบัด นอกจากนั้นแล้วยังมีกากกัมมันตรังสี อื่นๆ เช่น ชิ้นส่ วนเครื่ องปฏิกรณ์ที่ชารุ ดต้องเปลี่ยนออก หรื อแม้แต่เสื้ อผ้าของผูปฏิบติงานควบคุม หรื อเดินเครื่ องปฏิกรณ์ เป็ นต้น ในโรงไฟฟ้ านิวเคลียร์ขนาด 1,000 ้ ัเมกะวัตต์ จะมีกากกัมมันตรังสี ในกลุ่มที่ 2 ซึ่ งเรี ยกว่าเป็ น กลุ่มกากกัมมันตรังสี ระดับต่า (Low level Waste)ประมาณ 100-600 ลูกบาศก์เมตรต่อปี ซึ่ งจะมาจากเรซิ นใช้แล้ว ที่ใช้ในการบาบัดน้ ามีรังสี 225 ลูกบาศก์เมตร กากตะกอนจากการต้มระเหยกากฯของเหลว 300 ลูกบาศก์เมตร ขยะต่างๆ รวมทั้งเครื่ องกรองอากาศ100 ลูกบาศก์เมตร อื่นๆ (ชิ้นส่ วนอุปกรณ์ที่ชารุ ด) 30 ลูกบาศก์เมตร นอกเหนือจากสองส่ วนข้างต้นแล้ว ยังมีกากกัมมันตรังสี จากการทาเหมืองแร่ ยเู รเนียม กากกัมมันตรังสี จากการสกัดธาตุยเู รเนียมออกจากสิ นแร่ และกากกัมมันตรังสี จากการผลิตแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เพื่อใช้งานในโรงไฟฟ้ านิวเคลียร์ รวมกันเรี ยกว่า เป็ นกากกัมมันตรังสี จากวัฏจักรเชื้ อเพลิง ซึ่งในกลุ่มนี้มีปริ มาณของกากฯ ที่บาบัดแล้วไม่มากนักการทีจะได้ มาซึ่งความปลอดภัยในโรงไฟฟาพลังงานนิวเคลียร์ ่ ้ การที่จะได้มาซึ่ งความปลอดภัยในโรงไฟฟ้ าพลังงานนิวเคลียร์ น้ น จะใช้หลักการ “การป้ องกันเชิง ัลึก” โดยจะมีหลักการและระบบความปลอดภัยหลายๆ ระบบทางานร่ วมกัน เพื่อเพิ่มความมันใจในความ ่ปลอดภัยในการใช้งานเตาปฏิกรณ์ ระบบความปลอดภัยของโรงไฟฟ้ าพลังงานนิวเคลียร์ ประกอบด้วยเกราะป้ องกันทางกายภาพหลายๆ ชั้น ที่ป้องกันการรั่วไหลของรังสี จากแกนปฏิกรณ์สู่สิ่งแวดล้อมภายนอก โดยระบบความปลอดภัยของโรงไฟฟ้ าพลังงานนิวเคลียร์ จะมีการออกแบบให้มีระบบสารอง และออกแบบให้ลดความผิดพลาดจากการปฏิบติงาน โดยระบบความปลอดภัยทั้งหมดนี้ สามารถคิดเป็ นมูลค่าถึงหนึ่งในสี่ ัของราคาลงทุนของโรงไฟฟ้ า ในโรงไฟฟ้ าพลังงานนิวเคลียร์ โดยทัวไป มีการออกแบบเพื่อป้ องกันการ ่ ่รั่วไหลของรังสี ในลักษณะต่างๆ เช่น เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ที่ถูกทาให้อยูในรู ปของเม็ดเซรามิค ซึ่ งทนต่อการกัดกร่ อนโดยสารกัมมันตภาพรังสี ที่เกิดขึ้น จะถูกกักอยูในเม็ดเชื้อเพลิงไม่สามารถรั่วไหลออกสู่ ภายนอกได้ ่ ่หลังจากนั้นเม็ดเชื้อเพลิงจะถูกบรรจุอยูในท่อโลหะผสมเซอร์ โคเนียม และทาการปิ ดผนึ กหัวและท้ายท่อเรี ยกว่าแท่งเชื้ อเพลิง ซึ่ งจะถูกบรรจุไว้ในถังความดันขนาดใหญ่ที่หนาถึง 30 เซนติเมตร และทั้งหมดจะติด
  12. 12. ่ตั้งอยูภายในอาคารคลุมปฏิกรณ์ที่ทาจากคอนกรี ตอัดแรงที่มี ความหนาอย่างน้อย 1 เมตร แต่จริ งๆ แล้วระบบความปลอดภัยที่มีอยูโดยธรรมชาติของเตาปฏิกรณ์โดยทัวไปคือ สัมประสิ ทธิ์ ทางอุณหภูมิและ ่ ่สัมประสิ ทธิ์ ทางไอน้ าที่มีค่าเป็ นลบของตัวเตา ปฏิกรณ์โดยทัวไป กล่าวคือหากเตาปฏิกรณ์ทางานใน ่ระดับสู งกว่าที่ตองการ อุณหภูมิที่เพิมขึ้นของเตาปฏิกรณ์ จะทาให้การเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ ที่เกิดขึ้นภายใน ้ ่เตาปฏิกรณ์ลดลง (มีการใช้หลักการนี้ในออกแบบการควบคุมกาลังของเตาปฏิกรณ์รุ่นใหม่ๆ) และนอกจากนี้ การที่เตาปฏิกรณ์ทางานในระดับสู งกว่าที่ตองการนั้น จะทาให้มีไอน้ าเกิดขึ้นภายในแกนปฏิกรณ์ ้มากขึ้น ซึ่ งเป็ นการลดประสิ ทธิ ภาพในการหน่วงนิ วตรอน ทาให้นิวตรอนที่จะทาให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ในแกนปฏิกรณ์ลดลงโดย อัตโนมัติ หลังจากที่แท่งควบคุมถูกสอดเข้าไปในแกนปฏิกรณ์เพื่อจับนิ วตรอนและหยุดการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ ระบบระบายความร้อนเตาปฏิกรณ์จะทางาน เพื่อรักษาระดับอุณหภูมิของเตาปฏิกรณ์ (เพื่อป้ องกันความเสี ยหายที่จะเกิดขึ้นต่อเตาปฏิกรณ์) และอุณหภูมิภายในอาคารคลุมปฏิกรณ์ ในโรงไฟฟ้ าพลังงานนิวเคลียร์ จะใช้ระบบความปลอดภัยทั้งแบบแอคทีพ ที่ตองการพลังงานไฟฟ้ า ้หรื อพลังงานกลในการทางาน หรื อในบางระบบก็จะใช้ระบบการทางานแบบแพสซี พ ที่ไม่ได้ตองการแหล่ง ้พลังงานภายนอก เช่น วาล์วระบายแรงดัน และทั้งสองระบบก็ยงต้องการระบบสารอง เพื่อให้สามารถมันใจ ั ่ได้ในความปลอดภัย ซึ่ งในการออกแบบระบบความปลอดภัยให้ทางานแบบแพสซี พ โดยใช้หลักการต่างๆเช่น การนาความร้อน แรงโน้มถ่วง ความต้านทานต่ออุณหภูมิที่สูงหรื ออื่นๆ โดยไม่พ่ ึงเครื่ องมือทาง ่วิศวกรรมที่สลับซับซ้อนนั้น ซึ่ งเตาปฏิกรณ์โดยทัวไปจะมีการใช้หลักการเหล่านี้ อยูแล้ว เช่น การที่ออกแบบ ่ให้สัมประสิ ทธิ์ ทางอุณหภูมิของตัวเตาปฏิกรณ์มีค่าเป็ นลบ ดังที่กล่าวไปข้างต้น แต่ในการออกแบบเตาปฏิกรณ์รุ่นใหม่ๆ ได้มีการใช้ระบบแพสซีพในระบบระบายความร้อนเตาปฏิกรณ์และระบบอื่นๆ แทนระบบแอคทีพอีกด้วยข้ อดี-ข้ อเสี ยของโรงไฟฟานิวเคลียร์ ้ข้อดี 1. เชื้อเพลิงมีราคาถูก 2. สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้ าได้ปริ มาณมาก 3. ปริ มาณของเสี ยน้อยเมื่อเทียบกับวิธีการผลิตไฟฟ้ าแบบอื่นๆ 4. สามารถยืดอายุการใช้งานของเชื้ อเพลิงและโรงไฟฟ้ าได้ตามหลักวิทยาศาสตร์ 5. สามารถขนส่ งเชื้อเพลิงได้ง่าย 6. ไม่สร้างก๊าซเรื อนกระจกและฝนกรด
  13. 13. ข้อด้อย - การแก้ไขป้ องกัน 1. เนื่องจากมีระบบความปลอดภัยและการป้ องกันรังสี ที่เข้มงวด จึงใช้เงินลงทุนมาก 2. เชื้อเพลิงนิ วเคลียร์ ใช้แล้ว สามารถนาไปผลิตอาวุธนิวเคลียร์ได้ ั 3. การเก็บรักษาเชื้ อเพลิงใช้แล้วมีกมมันตรังสี ระดับสู ง ต้องควบคุมอย่างเข้มงวด
  14. 14. 3.ชื่อแหล่ งสื บค้ น-http://www.tlcthai.com/education/knowledge-online/15249.htmlประเภทแหล่ งสื บค้ น เว็บไซต์ข้ อมูลที่ได้ จากแหล่ งสื บค้ น คือ พลังงานนิวเคลียร์ เป็ นพลังงานรู ปหนึ่งที่นกวิทยาศาสตร์ ชาวฝรั่งเศสชื่ อ อังรี เบกเคอเรล ได้คนพบ ั ้โดยบังเอิญ เมื่อ พ.ศ. 2439 แต่คนทัวไปเริ่ มรู ้จกพลังงานนิ วเคลียร์ หลังจากที่มีการทิ้งระเบิดปรมาณูที่เมืองฮิ ่ ัโรชิมา และนางาซากิ ประเทศญี่ปุ่น เมื่อ พ.ศ. 2488 ในช่วงปลายสงครามโลก ครั้งที่สอง มีผลทาให้สงครามโลกครั้งที่สองยุติ แต่ผลของระเบิดปรมาณูในครั้งนั้นได้ทาลายชีวติมนุษย์ไปเป็ นจานวนมาก ิรวมทั้งอาคารบ้านเรื อน และสิ่ งก่อสร้างอื่น ๆ นอกจากนี้ กัมมันตภาพรังสี ที่เกิดขึ้นจากการระเบิดยังก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสิ่ งแวดล้อมและมีผลต่อผูรอดชีวิตในระยะยาวอีกด้วย หลังจากที่มนุษย์ได้รู้ ้ถึงอานาจทาลายของระเบิดปรมาณูแล้ว จึงได้คนคว้าวิจย เพื่อนาพลังงานนิวเคลียร์ มาใช้ประโยชน์ในทาง ้ ัสร้างสรรค์ จนในปัจจุบน มีหลายประเทศ นาพลังงานนิวเคลียร์ ไปใช้ ในการพัฒนาประเทศในด้านต่าง ๆ ัโดยเฉพาะทางด้านการแพทย์ เกษตร และอุตสาหกรรม จนปัจจุบนนิวเคลียร์ได้เข้าไป มีบทบาท ใน ัชีวตประจาวันมากขึ้นทุกที แต่ส่วนใหญ่อาจจะยังไม่รู้ สิ นค้าบางชนิด เช่น กระดาษ ปูนซิ เมนต์ กระเบื้อง ยา ิสี ฟัน อาจผลิตโดยใช้ เทคโนโลยีนิวเคลียร์ ในการควบคุมคุณภาพ สาลี ผ้าก๊อซ พลาสเตอร์ ปิดแผล เข็มหลอดฉีดยา เหล่านี้เป็ นเวชภัณฑ์ ที่ทาให้ปลอดเชื้ อ โดยใช้รังสี ซึ่งเป็ นรู ปแบบหนึ่งของพลังงานนิวเคลียร์ พลังงานนิวเคลียร์ คืออะไร ? ่ ่ในบรรดาสิ่ งต่าง ๆ ที่อยูรอบตัวเรานี้ ไม่วาจะเป็ น โต๊ะ นาฬิกา สร้อยคอ จาน ช้อน กาไลมือ สิ่ งเหล่านี้จะประกอบไปด้วยอนุภาค ที่มีขนาดเล็กมาก ไม่สามารถมองเห็นได้ อนุภาคนี้ เรี ยกว่า อะตอม หรื อ ปรมาณู ่อะตอมยังประกอบด้วย 2 ส่ วน ส่ วนหนึ่งเรี ยกว่า นิวเคลียส อยูตรงกลาง นิวเคลียสมีขนาดประมาณ 1 ในพันล้านส่ วนของ 1 เมตร เท่านั้น อีกส่ วนเรี ยกว่า อิเล็คตรอน เคลื่อนที่รอบ ๆ นิวเคลียส ที่นิวเคลียสของธาตุนี่เอง ที่เป็ นต้นกาเนิ ดของพลังงานนิวเคลียร์ แต่พลังงานนิ วเคลียร์ จะเกิดขึ้นได้ต่อเมื่อ นิวเคลียสมีการเปลี่ยนแปลง ซึ่ งการเปลี่ยนแปลงนั้นมี 3 แบบ
  15. 15. แบบแรก เกิดจากการทาให้ นิวเคลียสของธาตุหนักแตกตัว แบบทีสอง เกิดจากการทาให้ นิวเคลียสของธาตุเบารวมตัวเข้าด้วยกัน ่ แบบทีสาม เกิดจากการสลาย ของสารกัมมันตรังสี ที่มี โครงสร้างของนิวเคลียสไม่คงตัว ่พลังงานนิวเคลียร์ ท่ีถูกปล่อยออกมาจากนิ วเคลียสนั้น มีหลายรู ปแบบ ได้แก่ พลังงานความร้อน รังสี แกมมาอนุภาคบีตา อนุภาคแอลฟา และอนุภาคนิวตรอน ซึ่ งอาจจะ ถูกปลดปล่อยออกมาเพียงบางอย่าง หรื อหลายๆ ้อย่างพร้อมกันก็ได้ กล่าวโดยสรุ ปอย่างง่ายๆ พลังงานนิวเคลียร์ ก็คือ รังสี และอนุภาคต่างๆ ที่ออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมดังนั้นการนาพลังงานนิวเคลียร์ ไปใช้ประโยชน์ ก็เป็ นการนาเอารังสี และอนุภาคต่าง ๆไปใช้นนเอง ั่พลังงานนิวเคลียร์ ในประเทศไทย ในประเทศไทย หน่วยงานที่มีบทบาทสาคัญ ในการนาพลังงานนิวเคลียร์ไปใช้ใน การพัฒนาประเทศ ก็คือ สานักงานพลังงานปรมาณูเพือสั นติ เรี ยกย่ อว่ า พปส เป็ นหน่วยงานในสังกัดของ ่กระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่ งแวดล้อม พปส มีอุปกรณ์ทางนิ วเคลียร์ หลายชนิด ที่สาคัญได้แก่เครื่ องปฏิกรณ์นิวเคลียร์วจย ซึ่ งใช้สาหรับผลิตสารกัมมันตรังสี ที่จะนาไปใช้ในกิจการต่าง ๆ ต่อไป ิั*** การใช้ พลังงานนิวเคลียร์ ***ปัจจุบนประเทศไทยมีการใช้พลังงานนิวเคลียร์ ในกิจการต่าง ๆ อย่างกว้างขวาง ซึ่ งพอสรุ ปได้เป็ น 3 ด้าน ัคือ การแพทย์ การเกษตร และอุตสาหกรรม1. ด้านการแพทย์มีการนา เอาสารกัมมันตรังสี และรังสี มาใช้ในการตรวจวินิจฉัยและรักษาโรค ทาให้การวินิจฉัย และรักษาโรคของแพทย์ เป็ นไปอย่างถูกต้อง และรวดเร็ ว สามารถบรรเทาความเจ็บปวด และช่วยชีวต ของผูป่วย ิ ้ได้มากขึ้น ประโยชน์ในการใช้ สารกัมมันตรังสี ทางการแพทย์มีหลายด้านเช่น ด้านการตรวจวินิจฉัย ด้านการบาบัดโรคจะเห็นว่าการนาสารกัมมันตรังสี มาใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ควบคู่ไปกับ การตรวจวินิจฉัย และการรักษาแบบอื่น จะก่อประโยชน์ ต่อคนไข้อย่างยิง และนับวันศาสตร์ ด้านนี้จะก้าวหน้าขึ้นเรื่ อง ๆ จนเป็ นที่ยอมรับ ่กันทัวไป ่
  16. 16. 2. ด้านอุตสาหกรรม ัมีการนาเอาพลังงานนิวเคลียร์ ไปใช้กนอย่างกว้างขวางเช่นกัน ในที่น้ ีจะขอกล่าวพอสังเขป 2 ตัวอย่าง คือการปลอดเชื้ อผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ และ การตรวจสอบโครงสร้างภายในนอกจากนี้ ยังมีการใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์ ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ อีกมาก เช่น ใช้ในการสารวจหาแหล่งน้ ามันใต้ดิน ความชื้นในดิน ด้วยรังสี นิวตรอน ควบคุมการไหลผ่านของส่ วนผสมในการผลิตปูนซี เมนต์ ใช้วดระดับของของไหล สารเคมีต่าง ๆ ในขบวนการผลิตในโรงงานเส้นใยสังเคราะห์ดวยรังสี แกมมา ั ้ วัดความหนาแน่นในการดูดสิ นแร่ ในทะเล เพื่อคานวณปาปริ มาณแร่ ที่ดูด ควบคุมความหนาแน่นของเนื้อยางที่เคลือบบนแผ่นผ้าใบในขบวนการผลิตยางรถยนต์ ควบคุมกระบวนการผลิตกระจกและกระดาษให้มีความหนาสม่าเสมอ ใช้เป็ นเครื่ องกาจัดประจุไฟฟ้ าสถิตบนแผ่นฟิ ล์ม ฟิ ล์มภาพยนต์ เวชภัณฑ์ต่าง ๆ เป็ นต้น3. ด้านการเกษตรประเทศไทยจัดว่าเป็ นประเทศเกษตรกรรม เพราะประชากร กว่าร้อยละ 60 ยังคงยึดการเกษตรเป็ นอาชีพหลัก ดังนั้น การค้นคว้าวิจยทางการเกษตร เพื่อเพิ่มปริ มาณ และคุณภาพของผลผลิตทางการเกษตร จึงมี ั ่ ่ความสาคัญอย่างยิงต่อเกษตรกร เพราะหมายถึงรายได้ และความเป็ นอยูที่ดีข้ ึน ของเกษตรกร ในปั จจุบน ได้ัมีการใช้ เทคโนโลยีนิวเคลียร์ เพื่อส่ งเสริ มกิจกรรมเกษตร ในหลาย ๆ ด้าน เช่น การกาจัดศัตรู พช การ ืปรับปรุ งพันธุ์ เพื่อเพิ่มผลผลิต การเก็บถนอม รักษาผลผลิต ไม่ให้เสี ยหาย นอกจากนั้นก็ยงมี การทาหมัน ัแมลงด้วยรังสี และ การทาน้ ามันยางวัลคาในช์ดวยรังสี้นอกจากตัวอย่างทั้งสองที่กล่าวแล้ว ยังได้มีการใช้ เทคโนโลยีนิวเคลียร์ ในกิจการเกษตรอื่น ๆ อีก เช่น การถนอมผลผลิตทางการเกษตร เช่น พวกพืชผัก ผลไม้ และเนื้อสัตว์ โดยการฉายรังสี เพื่อให้เก็บไว้ได้นานยิงขึ้น เป็ นประโยชน์ในการขนส่ งทางไกล ่ การใช้รังสี ฉายพันธุ์พืช เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุ กรรม ให้ได้พนธุ์พชที่มีผลผลิตสู งกว่า โต ั ืเร็ วกว่า การวิเคราะห์ดินโดยเทคนิคทางนิวเคลียร์ เพื่อการจาแนกพื้นที่เพาะปลูก ทาให้ทราบว่าพื้นที่ที่ศึกษาเหมาะสมต่อการปลูกพืชชนิ ดใด ควรเพิ่มปุ๋ ยชนิดใดลงไป เป็ นต้น การนาพลังงานนิวเคลียร์ มาใช้ในการพัฒนาประเทศที่ยกตัวอย่างมาทั้งหมดนั้นเป็ นเพียงส่ วนหนึ่ง ยังมีการประยุกต์ใช้พลังงานนิวเคลียร์ในด้านอื่น ๆ อีกมาก โดยเฉพาะในประเทศที่พฒนาแล้ว การนาพลังงาน ันิวเคลียร์ ไปประยุกต์ใช้ในชี วตประจาวันยิงแพร่ หลายกว่าของเรามากทีเดียว ิ ่
  17. 17. 4.ชื่อแหล่ งสื บค้ น-http://www.baanjomyut.com/library_2/energy_and_quality_of_life/13.htmlประเภทแหล่ งสื บค้ น เว็บไซต์ข้ อมูลที่ได้ จากแหล่ งสื บค้ น คือ พลังงานนิวเคลียร์ พลังงานนิวเคลียร์ เป็ นพลังงานที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และมนุษย์สามารถสร้างหรื อผลิตขึ้นมาเองได้พลังงานนิวเคลียร์ ท่ีเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ได้แก่ ปฏิกิริยาฟิ วชัน ซึ่ งเกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ส่ วนพลังงานนิวเคลียร์ ที่มนุ ษย์สามารถผลิตขึ้นมา ได้แก่ เครื่ องปฏิกรณ์ปรมาณู เครื่ องเร่ งอนุภาค สารไอโซโทป และระเบิดปรมาณู พลังงานนิวเคลียร์สามารถ ปลดปล่อยออกมาในรู ปของอนุภาคและรังสี เช่นรังสี แกมมา อนุภาคเบตา อนุภาคแอลฟา และอนุภาคนิวตรอน พร้อมกับปล่อยพลังงานอื่น ๆ ออกมาด้วยเช่น พลังงานความร้อน พลังงานแสง พลังงานรังสี พลังงานกล และพลังงานอื่น ๆชนิดของพลังงานนิวเคลียร์ ัพลังงานที่ถูกปล่อยออกมาจากแร่ กมมันตภาพรังสี จะปล่อยออกมาเมื่อมีการแยกหรื อการรวม หรื อเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสภายในอะตอม ซึ่ งเรี ยกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ แบ่งได้เป็ น 4 ชนิด คือ 1. ปฏิกิริยาฟิ ชชัน (Fission) เป็ นพลังงานที่เกิดจากการแตกตัว หรื อแยกตัวของธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม พลูโตเนียม เมื่อถูกชนด้วยอนุภาคนิวตรอน เช่น ระเบิดปรมาณู 2. ปฏิกิริยาฟิ วชัน (Fussion) เป็ นพลังงานที่เกิดจากการรวมตัวของธาตุเบา เช่น การรวมตัวของธาตุ H กับ He บนดวงอาทิตย์ 3. ปฏิกิริยาที่เกิดจากการสลายตัวของธาตุกมมันตรังสี (Redioactivity) ได้แก่ ยูเรเนียม เรเดียม พลูโต ั เนียม ฯลฯ ธาตุเหล่านี้จะปลดปล่อยรังสี และอนุภาคต่าง ๆ ออกมา เช่น อนุภาคแอลฟา อนุภาคเบตา รังสี แกมมา และอนุภาคนิวตรอน 4. ปฏิกิริยาที่ได้จากเครื่ องเร่ งอนุภาคที่มีประจุ (Particale Accelerrator) เช่น โปรตอนอิเล็กตรอน ดิวที เรี ยม และอัลฟารู ปแบบของพลังงานนิวเคลียร์สามารถถูกจัดแบ่งออกได้เป็ น 3 ประเภท ตามลักษณะวิธีการปลดปล่อยพลังงานออกมา คือ 1. พลังงานนิวเคลียร์ ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะเฉี ยบพลัน เป็ นปฏิกิริยานิวเคลียร์ ที่ควบคุม ไม่ได้ (Uncontrolled nuclear reactions) พลังงานของปฏิกิริยาจะเพิ่มสู งขึ้นอย่างรวดเร็ ว เป็ นเหตุให้ เกิดการระเบิด (Nuclear explosion) สิ่ งประดิษฐ์ที่ใช้หลักการเช่นนี้ ได้แก่ ระเบิดปรมาณู (Atomic bomb) หรื อระเบิดไฮโดรเจน และหัวรบนิวเคลียร์ แบบต่าง ๆ
  18. 18. 2. พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ซึ่ งควบคุมได้ ในปั จจุบนปฏิกิริยานิวเคลียร์ ซ่ ึ งควบคุมได้ตลอดเวลา ั (Controlled nuclear reaction) ซึ่งมนุษย์ได้นาเอาหลักการมาพัฒนาขึ้นจนถึงขั้นที่นามาใช้ประโยชน์ ในระดับขั้นการค้าหรื อบริ การสาธารณูปโภคได้แล้ว มีอยูแบบเดียว คือ ปฏิกิริยาฟิ ชชันห่วงโซ่ของ ่ ไอโซโทปยูเรเนียม -235 และของไอโซโทปที่แตกตัวได้ (Fissile isotopes) อื่น ๆ อีก 2 ชนิด (ยูเรเนียม -233 และพลูโตเนียม -239) สิ่ งประดิษฐ์ซ่ ึ งทางานโดยหลักการของปฏิกิริยาฟิ ชชันห่วงโซ่ ั ่ ของเชื้ อเพลิงนิวเคลียร์ ซึ่ งมีที่ใช้กนอย่างแพร่ หลายอยูในปั จจุบน ได้แก่ เครื่ องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ั หรื อเครื่ องปฏิกรณ์ปรมาณู (Nuclear reactors) 3. พลังงานนิวเคลียร์ จากสารกัมมันตรังสี สารกัมมันตรังสี หรื อสารรังสี (Radioactive material) คือสาร ที่องค์ประกอบส่ วนหนึ่งมีลกษณะเป็ นไอโซโทปที่มีโครงสร้างปรมาณูไม่คงตัว (Unstable isotipe) ั และจะสลายตัวโดยการปลดปล่อยพลังงานส่ วนเกินออกมาในรู ปของรังสี แอลฟา รังสี บีตา รังสี แกมมา หรื อรังสี เอกซ์รูปใดรู ปหนึ่ ง หรื อมากกว่าหนึ่งรู ปพร้อม ๆ กัน ไอโซโทปที่มีคุณสมบัติ ดังกล่าวนี้เรี ยกว่า ไอโซโทปกัมมันตรังสี หรื อไอโซโทปรังสี (Radioisotope)โรงไฟฟานิวเคลียร์ ้คือ โรงไฟฟ้ าพลังความร้อนชนิดหนึ่งใช้ความร้อนทาให้น้ าเดือดกลายเป็ นไอน้ าไปหมุนกังหัน เพื่อหมุนเครื่ องกาเนิดไฟฟ้ าทาการผลิตไฟฟ้ า ความแตกต่างอยูที่แหล่งกาเนิดความร้อนซึ่ งได้มาจากปฏิกิริยา ่นิวเคลียร์ แทนที่จะเป็ นการเผาไหม้ของเชื้ อเพลิง น้ ามัน ถ่านหิ น หรื อก๊าซธรรมชาติเชื้อเพลิงใช้แร่ ยเู รเนียมเป็ นเชื้ อเพลิงแต่ตองผ่านกระบวนการแปลงสภาพ ให้เป็ นเม็ดรู ปทรงกระบอกขนาดกว้าง และ ้สู ง 1x1 เซนติเมตร บรรจุเรี ยงกันไว้ในแท่งแล้วมัดรวมกันไว้เป็ นมัด ๆ เสี ยก่อน จากนั้นจึงจะนาไปใช้งานได้โดยใส่ ไว้ภาชนะที่เรี ยกว่า เตาปฏิกรณ์เพื่อให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ และความร้อน การใส่ เชื้อเพลิงอาจจะ ่ ักระทาเป็ นรายวันหรื อปี ละครั้งซึ่ งขึ้นอยูกบประเภทของโรงไฟฟ้ า โรงไฟฟ้ านิ วเคลียร์ ขนาดใหญ่ใช้แร่ยูเรเนียมดิบประมาณปี ละ 200 ตัน (แปลงสภาพแล้วเหลือเพียง 30 ตัน) ภูมิภาคที่มีแร่ ยเู รเนียมเป็ นจานวนมาก ได้แก่ อเมริ กาเหนือ อัฟริ กา ออสเตรเลีย และยุโรป สาหรับในเอเชียก็มีรวมทั้งโลกมีแร่ ยเู รเนียมประมาณ 14 ล้านตัน ซึ่งมีมากพอที่จะใช้อีกเป็ นร้อย ๆ ปีผลกระทบสิ่ งแวดล้อมโรงไฟฟ้ านิวเคลียร์ มีผลกระทบต่อสิ่ งแวดล้อมน้อย กล่าวคือ  ไม่มีเสี ยงดังเลย  ไม่มีเขม่า ควัน หรื อก๊าซต่าง ๆ ที่จะทาให้อากาศเสี ย เนื่ องจากไม่มีการเผาไหม้  ไม่มีก๊าซที่จะทาให้เกิดฝนกรดและภาวะเรื อนกระจก  น้ าที่ปล่อยออกมาจากโรงไฟฟ้ านิ วเคลียร์ ไม่มีรังสี และมีสภาพเหมือนกับโรงไฟฟ้ าพลังความร้อน ทัว ๆ ไป ่  มีแผนและมีมาตรการป้ องกันผลกระทบต่อสิ่ งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นตลอดเวลา
  19. 19. การใช้ ประโยชน์ จากพลังงานนิวเคลียร์ ด้านอื่น  ด้านกาลัง พลังงานนิ วเคลียร์ ที่ปล่อยออกมาในรู ปความร้ อนสามารถนาไปใช้ในการขับเคลื่อน ยาน อวกาศ เรื อเดินสมุทรขนาดใหญ่ ผลิตกระแสไฟฟ้ า และอื่น ๆ  ด้านอุตสาหกรรม ใช้ในการเหนี่ ยวนาให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ทางกายภาพและชี วภาพ ใน สารตัวกลาง เช่น กาจัดจุลินทรี ยบางชนิดในอาหารและขยะ การเปลี่ยนแปลงสี ของอัญมณี หรื อ ์ เครื่ องประดับ เป็ นต้น นอกจากนี้ยงสามารถใช้ตรวจสอบและรักษาด้านระบบควบคุมใน ั กระบวนการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม  ด้านการเกษตรใช้ในการเปลี่ ยนแปลงพันธุ ์พืช ปรับปรุ งและขยายพันธุ ์พืช และกาจัดแมลงศัตรู พืช  ด้านการแพทย์ ใช้ในการตรวจรักษาและวินิจฉัยโรค เช่น การเอ๊กซเรย์ การรักษาโรคมะเร็ ง เป็ นต้น
  20. 20. 5.ชื่อแหล่ งสื บค้ นhttp://ubonratchathani.energy.go.th/http://www.stks.or.th/blog/?p=12597ประเภทแหล่ งสื บค้ น เว็บไซต์ข้ อมูลที่ได้ จากแหล่ งสื บค้ น คือ พลังงานนิวเคลียร์ พลังงานนิวเคลียร์ คือ พลังงานที่ปลดปล่อยออกมา เมื่อมีการแยก รวม หรื อแปลงนิวเคลียสของอะตอมหรื ฀

×