1. กัมมันตภาพรังสีและปฏิกิริยานิวเคลียร
กัมมันตภาพรังสี
เฮนรี เบ็กเคอเรล (Henri Becquerel) นักฟสิกสชาวฝรั่งเศสพบวาสารประกอบของยูเรเนียมชนิดหนึ่งคือ
สารโพแทสเซียมยูเรนิลซัลเฟตสามารถปลอยรังสีชนิดหนึ่งออกมาไดตลอดเวลา
เบ็กเคอเรล ยังพบอีกวาสารประกอบของยูเรเนียมทุกชนิดก็ปลอยรังสีดังกลาวเชนกัน และเรียกรังสีนี้วา
รังสียูเรนิก (Uranic ray) การคนพบของเบ็กเคอเรล ทําใหนักวิทยาศาสตรสงสัยวาธาตุอื่นๆ มีการแผรังสีเชนเดียวกับ
ยูเรเนียมหรือไม มารี คูรี (Marie Curie) และสามีไดทดลองกับธาตุหลายชนิดและพบวาธาตุบางชนิด เชน พอโลเนียม
และเรเดียม มีการแผรังสีไดเชนเดียวกับยูเรเนียม เรียกธาตุที่มีการแผรังสีไดเองวา ธาตุกัมมันตรังสี (Radioactive
element) และปรากฏการณการแผรังสีไดเองอยางตอเนื่องเชนนี้ เรียกวา กัมมันตภาพรังสี (Radioactivity)
การศึกษาพบวา รังสีที่ธาตุกัมมันตรังสีแผออกมามี 3 ชนิด คือ รังสีแอลฟา (alpha ray) รังสีบีตา (beta ray )
และรังสีแกมมา (gamma ray) นิยมเขียนแทนดวยสัญลักษณ   และ  ตามลําดับ
4
รังสีแอลฟา เปนนิวเคลียสของธาตุฮีเลียม ( 2 He ) สามารถทําใหสารที่ผานเกิดการแตกตัวเปนไอออนได
ดี จึงเสียพลังงานอยางรวดเร็ว ดังนั้นรังสีแอลฟาจึงมีอํานาจทะลุผานนอยมาก สามารถเดินทางผานอากาศไดระยะทาง
เพียง 3 – 5 เซนติเมตร เพียงใชแผนกระดาษบางๆ กั้น รังสีแอลฟาก็ไมอาจทะลุผานได
รังสีบีตา เปนอิเล็กตรอน สามารถผาน
อากาศไดประมาณ 1 – 3 เมตร รังสีบีตาจึงมีอํานาจทะลุ กระดาษ อะลูมิเนียม ตะกั่ว
ผานมากกวารังสีแอลฟา
รังสีแกมมา เปนคลื่นแมเหล็กไฟฟาที่มี 
ความยาวคลื่ น สั้ น มาก สามารถทะลุ ผ า นแผ น 
อะลูมิเนียมที่หนาหลายเซนติเมตรไดจึงมีอํานาจทะลุ
ผานมากที่สุดในบรรดารังสีทั้งสามชนิด 
กฎการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี กลาวไววา รูป 1. อํานาจทะลุผานของรังสี
1. จํานวนนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีที่
สลายไปในหนึ่งหนวยเวลา (อัตราการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี) จะเปนสัดสวนโดยตรงกับจํานวนนิวเคลียสที่มีอยู
2. ในการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี โอกาสที่นิวเคลียสแตละตัวจะสลายไปในหนึ่งเวลาเทากันหมดทุก
นิวเคลียส ซึ่งเปนสมบัติเฉพาะตัวของธาตุกัมมันตรังสีแตละชนิด
3. อัตราการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีไมข้นกับสิ่งแวดลอม เชน อุณหภูมิ หรือความดัน
ึ
-1-

2. ประโยชนและอันตรายของกัมมันตภาพรังสี
ประโยชนของกัมมันตภาพรังสี
1. ดานการเกษตร ไดแก
- ควบคุมและกําจัดแมลง
- ใชรังสีปรับปรุงพันธุพืช ดวยการดัดแปลงทางพันธุกรรม
- ใชในการถนอมผลิตภัณฑทางการเกษตร
2. ดานอุตสาหกรรม ไดแก
- การใชรังสีเปนสารติดตาม
- เสริมคุณภาพน้ํายางในธรรมชาติดวยรังสี
- เสริมคุณภาพฉนวนไฟฟา
- กําจัดแกสพิษออกจากการเผาไหมในอุตสาหกรรม
- ควบคุมความหนาของแผนโลหะใหสม่ําเสมอ
- การถายภาพดวยรังสีอุตสาหกรรม
3. การใชกัมมันตภาพรังสีในการหาอายุวัตถุโบราณ
4. ใชในการแพทย
- เพื่อวินิจฉัยโรค
- เพื่อบําบัดโรค
อันตรายจากกัมมันตภาพรังสี
1. การไดรับปริมาณมากจะมีผลตอรางกาย ทําใหเกิดโรคเรื้อรัง เสียชีวิตดวยโรคตอมา เชน โรคลูคิเมีย
โรคมะเร็ง โรคคีลอยด ตอแกวตา โรคที่เกิดจากเซลลไขกระดูกถูกทําลายเปนตน
2. การทําเปนอาวุธสงคราม เชนระเบิดนิวเคลียร อํานาจการทําลายลางจะมากมายมหาศาลมาก
ปฏิกิริยานิวเคลียร
ปฏิกิริยานิวเคลียร คือ กระบวนการที่นิวเคลียสเกิดการเปลี่ยนแปลงองคประกอบ หรือ ระดับพลังงานจาก
การชนระหวางนิวเคลียสกับนิวเคลียส หรือนิวเคลียสกับอนุภาค ดังสมการ
X+a  Y + b + E
เมื่อ X แทน นิวเคลียสของธาตุที่ใชเปนเปา
a แทน อนุภาคที่วิ่งมาชนเปา
Y แทน นิวเคลียสของธาตุใหมหลังการชน
b แทน อนุภาคใหมที่เกิดขึ้นภายหลังการชน
E แทน พลังงานที่ปลดปลอยจากปฏิกิริยา
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจะเปนการคายพลังงาน ถา E เปนบวก โดยพลังงานที่ปลดปลอยออกมาจากปฏิกิริยา
นิวเคลียร เรียกวา พลังงานนิวเคลียร และ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจะดูดพลังงาน ถา E เปนลบ
-2-

3. ปฏิกิริยานิวเคลียรฟชชัน เกิดจากการใหนิวเคลียสหนัก (เลขมวล  230) แยกตัว โดยมีนิวตรอนเปนตัววิ่ง
ชน เปนผลทําใหไดนิวเคลียสที่มีขนาดปานกลาง และมีนิวตรอนที่มีความเร็วสูงเกิดขึ้นประมาณ 2- 3 ตัว ทั้งมีการคาย
พลังงานออกมาดวย ดังตัวอยางปฏิกิริยาตอไปนี้
235 1 140 94 1
92 U + 0 n  54 Xe + 38 Sr + 2 0 n +  + 200 MeV
140
1 54 Xe
0n
1 
0n 235
92 U
94
1 38 Sr
0n
200 MeV
ปฏิกิริยานิวเคลียรฟวชัน เกิดจากนิวเคลียสเบา (เลขมวล  20) หรืออนุภาครวมตัวกันที่อุณหภูมิสูงเปน
นิวเคลียสที่ใหญขึ้นและมีพลังงานปลดปลอยออกมา ดังตัวอยางปฏิกิริยาตอไปนี้
2 2 3 1
1 H + 1 H  1 H + 1 H + 4 MeV
2 2 3 1
1 H + 1 H  2 He + 0 n + 3.3 MeV
จากการศึกษาพบวา กอนเกิดปฏิกิริยา มวลรวมของนิวเคลียสของเปาและอนุภาคที่วิ่งมาชนเปา มีคามากกวา
มวลรวมของนิวเคลียสของธาตุใหมและอนุภาคที่ไดจากการชน แสดงวาหลังเกิดปฏิกิริยา มีมวลที่หายไป แลวถูก
เปลี่ยนเปนพลังงาน ตามความสัมพันธระหวางมวล (m) และพลังงาน (E) ของไอนสไตนที่วา E = mc2 เมื่อ c เปน
235 1 140 94 1
อัตราเร็วของแสง ผลการคํานวณพบวา ปฏิกิริยานิวเคลียรของ 92 U + 0 n  54 Xe + 38 Sr + 2 0 n +
 + 200 MeV จะเกิดพลังงานนิวเคลียร 200 MeV เมื่อเกิดตอเนื่องเปนปฏิกิริยาลูกโซ จะไดพลังงานมหาศาล
เชนเดียวกับระเบิดนิวเคลียร
มนุษยนําพลังงานนิวเคลียรไปใชประโยชนหลายอยาง เชน ผลิตพลังงานไฟฟา ใชขับเคลื่อนเรือเดินสมุทร
เปนตน
-3-