Sa-ra

สวัสดีครับ มิตรรักชาวบล็อก ทีแรกตั้งใจว่าจะยังไม่อัพบล็อกเร็วๆ นี้ เพราะช่วงนี้กำลังปั่นต้นฉบับหนังสือเกี่ยวกับทหารเรือเล่มหนึ่งอยู่อย่างเอาเป็นเอาตาย (จริงๆ แล้วระดับความเอาจริงเอาจัง เท่ากับการเล่น Facebook เลยครับ) แต่จากวิกฤตนิวเคลียร์ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะ ที่ญี่ปุ่น ทำให้รู้สึกเป็นห่วงว่า หลายๆ คนจะเข้าใจผิด และเกรงกลัวกันไปจนเกินเหตุ และยิ่งโดยเฉพาะ มี Fwd Mail เกี่ยวกับเบตาดีน และไอโอดีนนั่นอีก ยิ่งเป็นกังวลครับ ก็เลยคิดว่าเขียนดีกว่า เขียนนิดหน่อย สั้นๆ รวบรัดๆ ก็ยังดีกว่าไม่ได้ทำอะไรเลย

สถานการณ์ของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ในตอนนี้

ก่อนอื่นเรามาทำความเข้าใจกับสถานการณ์ ณ ตอนนี้กันก่อนดีกว่านะครับ สถานการณ์ของโรงไฟฟ้าฯ ฟุกุชิมะ ในตอนนี้ก็คือ มีการระเบิดของก๊าซไฮโดรเจน และจากแรงดันไอน้ำ (Steam Explosion) รวมถึงแกนของตัวเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ อาจจะมีการหลอมละลายบางส่วนแล้ว แต่ในส่วนของคอนเทนเนอร์ที่เก็บเชื้อเพลิงนิวเคลียร์นี้ยังปลอดภัยดีอยู่ ส่วนที่เราเห็นว่ามันระเบิดคือ ผนังกับหลังคาของอาคารเตาปฏิกรณ์ฯ เท่านั้น และที่ทราบกันดีอยู่แล้วก็คือ มีรังสีรั่วไหลอยู่โดยรอบบริเวณนั้น ราวๆ 20-30 กม. ในส่วนสาเหตุว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร ผมไม่ขอกล่าวถึงนะครับ ใครอยากรู้ให้ไปอ่านที่ Jusci ครับ

สิ่งที่เราเห็นในภาพข่าวนั้น เราจะเห็นควันพวยพุ่งออกมาจากอาคารที่ระเบิด ซึ่งส่วนนั้นคือ เศษอิฐเศษปูนและโครงสร้างของตัวอาคาร ผสมกับไอน้ำ ไม่ใช่ระเบิดนิวเคลียร์ เพราะโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์จะไม่มีทางระเบิดแบบระเบิดนิวเคลียร์ได้โดยเด็ดขาด เพราะคอนเซ็ปต์ในการผลิตที่แตกต่างกัน แม้ว่าแหล่งพลังงานจะเหมือนกันก็ตาม ดังนั้น สิ่งที่เราเบาใจได้ก็คือ จะไม่เกิดอันตรายร้ายแรงเหมือนดังเช่นระเบิดนิวเคลียร์แน่นอน

แต่อย่างไรก็ตาม ทุกสิ่งทุกอย่างที่อยู่ใกล้ชิดและสัมผัสกับแกนเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ย่อมจะมีการปนเปื้อนของกัมมันตภาพรังสีด้วย เนื่องจากรังสีนั้นมีลักษณะของการแผ่พุ่ง เหมือนกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คือสามารถเคลื่อนที่ได้โดยไม่ผ่านตัวกลาง เหมือนกับที่พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์แผ่มายังโลก สามารถทะลุทะลวงสิ่งกีดขวางต่างๆ ได้ขึ้นอยู่กับชนิดของรังสี และเมื่อธาตุใดๆ ก็ตาม สัมผัสกับรังสีที่แผ่ออกมานั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รังสีแกมม่า และอนุภาคนิวตรอน ก็จะเกิดการเหนี่ยวนำให้ธาตุนั้นเป็นสารกัมมันตรังสีไปด้วย ดังนั้น น้ำหล่อเย็นที่สัมผัสกับแกนเชื้อเพลิงนิวเคลียร์โดยตรงจึงเป็นสารกัมมันตรังสีไปด้วย และเมื่อมันพวยพุ่งออกมา มันจึงทำให้บริเวณโดยรอบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์กลายเป็นพื้นที่ปนเปื้อนสารกัมมันตรังสีไปโดยปริยาย

ทำความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับรังสี และสารกัมมันตรังสี

นี่เป็นสาเหตุหลักที่ผมต้องเขียนเอนทรี่นี้ขึ้นมาเลยครับ เพราะคนไทยส่วนใหญ่ ยังขาดความเข้าใจเรื่องรังสีที่ถูกต้องอยู่มาก ไม่อย่างนั้นเราคงมีโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์กันไปนานแล้วครับ อันนี้ขอโทษผู้ใหญ่ของบ้านเมืองนี้เลย ที่ไม่เห็นความสำคัญของนิวเคลียร์ เลยไม่ได้ให้การศึกษาแก่เด็กในยุคนั้น รวมถึงในยุคนี้เท่าที่ควร ทำให้ทุกคนกลัวนิวเคลียร์ไปหมด ทั้งที่เรื่องนิวเคลียร์นั้นมีการตื่นตัวมาตั้งแต่ก่อนปี 2530 เสียอีก

เอาล่ะครับ บ่นๆ จบไป มาเข้าเรื่องรังสีกันเลยดีกว่าครับ

รังสีนั้นคือพลังงานที่แผ่กระจายออกมาจากต้นกำเนิด ออกไปในอากาศหรือตัวกลาง หรือไม่มีตัวกลางก็ได้ในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งรังสีนี้จะรวมไปถึงอนุภาคที่มีความเร็วสูงด้วย ทีนี้ความแตกต่างระหว่างรังสีกับอนุภาคก็คือ รังสีนั้นไม่มีมวล แต่อนุภาคนั้นมีมวล แต่เมื่อพูดถึงรังสีที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์แล้วก็จะรวมอนุภาคเป็นรังสีไปด้วย แต่ในบทความนี้จะขอเรียกอนุภาคว่าอนุภาค แต่ถ้าไปอ่านบทความที่อื่นพบว่าเค้าใช้คำว่ารังสี ก็ไม่ผิดแต่ประการใดนะครับ

ดังนั้นที่เราได้ยินสื่อพูดกันว่ารังสีรั่วไหล ขอให้นึกว่ามันรั่วแบบแผ่พุ่งออกมา เหมือนแสงไฟที่เล็ดลอดออกมาจากรูหรือร่องบนกำแพงนะครับ ไม่ใช่ว่าไหลมาเป็นน้ำ หรือพุ่งเป็นแก๊ส แต่ถ้าพูดถึงการรั่วไหลในแง่นั้นจะหมายถึง สารกัมมันตรังสี ซึ่งอยู่ในรูปของฝุ่นผง ละอองขนาดเล็ก ที่เรียกกันอีกชื่อหนึ่งว่า ฝุ่นกัมมันตรังสี ซึ่งฝุ่นเหล่านี้มีคุณสมบัติในการแผ่รังสีด้วย เพราะตัวมันถูกเหนี่ยวนำจากรังสีให้กลายเป็นสารกัมมันตรังสี และทำการแผ่รังสีออกมา ซึ่งฝุ่นผงเหล่านี้สามารถปลิวไปกับลม ไหลไปตามกระแสน้ำ และติดไปตามเสื้อผ้าร่างกายของคนและสัตว์ได้ และในขณะที่ถูกนำพาไปตามที่ต่างๆ นั้น ตัวมันก็จะแผ่รังสีไปด้วยตลอดทางครับ

รังสีที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์นั้นมีอยู่ด้วยกัน 4 ชนิด คือ

1. อนุภาคอัลฟ่า (α) เกิดจากการเหนี่ยวนำโดยอนุภาคนิวตรอนและรังสีแกมม่า สามารถเคลื่อนที่ในอากาศได้ในระยะสั้นๆ เพียงแค่ 1-2 นิ้ว และไม่กี่ microns ในเนื้อเยื่อ มีอำนาจทะลุทะลวงต่ำ จะไม่สามารถทะลวงผ่านผิวหนังชั้นที่ตายแล้วได้ สามารถปกป้องด้วยโล่ที่เป็นเพียงกระดาษแผ่นเดียวได้ แต่จะมีอันตรายอย่างยิ่งเมื่อสูดฝุ่นกัมมันตรังสีเข้าทางลมหายใจหรือเข้าทางระบบทางเดินอาหารโดยการกลืน หรือเข้าไปในกระแสเลือดผ่านทางปากแผลสด ซึ่งมันจะเข้าไปแผ่รังสีอยู่ภายในร่างกายของเรา เมื่อรับเข้าไปเป็นระยะเวลานานๆ ก็จะทำให้เจ็บป่วยได้

2. อนุภาคเบต้า (β) เกิดจากการเหนี่ยวนำโดยอนุภาคนิวตรอนและรังสีแกมม่าเช่นกัน เคลื่อนที่ในอากาศได้ประมาณ 10 ฟุต โดยมีความเร็วเท่ากับเสียง สามารถทะลวงผ่านผิวหนังได้ แต่จะเข้าไม่ถึงอวัยวะสำคัญภายในร่างกาย เราสามารถป้องกันรังสีเบต้าได้โดยการใส่เสื้อผ้าหนาๆ และปกปิดร่างกายให้มิดชิด หรือหลบเข้าที่กำบังอย่าให้ฝุ่นหรือหยดน้ำหลุดลอดเข้าไปภายในได้ และเช่นเดียวกับอนุภาคอัลฟ่า จะเป็นอันตรายอย่างยิ่งเมื่อเข้าไปสู่ระบบทางเดินอาหาร ทางเดินหายใจ และกระแสโลหิต และเพิ่มเติมคือถ้าสัมผัสกับผิวหนังจะทำให้ผิวหนังไหม้ได้

3. รังสีแกมม่า (γ) เป็นตัวอันตรายอย่างแท้จริงเลยครับตัวนี้ เนื่องจากว่า เป็นรังสีที่มีพลังงานสูงสามารถทะลุทะลวงเข้าไปได้ถึงเนื้อเยื่อ ไม่มีวัสดุใดที่ขวางกั้นมันได้ทั้งหมด สามารถเคลื่อนที่ในอากาศได้หลายร้อยฟุต ด้วยความเร็วเท่ากับแสง และเมื่อทะลวงเข้าไปในนิวเคลียสของธาตุใดก็จะไปเหนี่ยวนำให้ธาตุนั้นเกิดการแผ่อนุภาคอัลฟ่า เบต้า และรังสีแกมม่าออกมา หรือทำให้ธาตุนั้นเป็นธาตุกัมมันตรังสีนั่นเอง ดังนั้นไม่ว่ามันจะอยู่ภายนอกหรือภายในร่างกายก็ก่อให้เกินอันตรายกับสิ่งมีชีวิตทุกชีวิตได้ครับ

4. อนุภาคนิวตรอน มีอีกชื่อหนึ่งว่า นิวตรอนไว หรือ Fast Neutron มีความเร็วเท่ากับแสง สามารถทะลุทะลวงเข้าไปถึงนิวเคลียสของธาตุใดๆ แล้วเหนี่ยวนำให้ธาตุนั้นกลายเป็นธาตุกัมมันตรังสี และธาตุนั้นก็จะแผ่รังสีออกมา ที่เรียกว่า รังสีนิวตรอนเหนี่ยวนำ (Neutron Induced Radiation) อนุภาคนิวตรอนนี้เมื่อทะลุทะลวงผ่านเซลล์ในร่างกายของมนุษยสัตว์และพืช ก็จะทำลายเซลล์นั้นทันที ดังนั้นจึงมีอันตรายถึงขั้นตายได้ทันที


ความสามารถในการทะลุทะลวงของรังสีและอนุภาคต่างๆ

รังสีทั้ง 4 ชนิดนี้ ใช่ว่าจะเกิดขึ้นได้พร้อมกันทั้งหมดบนสารกัมมันรังสีอันหนึ่ง อย่างเช่น นิวตรอนจะไม่เกิดขึ้นเองอยู่แล้ว ถ้าไม่อาศัยปฏิกิริยานิวเคลียร์ หรือเครื่องผลิตนิวตรอน ส่วนรังสีและอนุภาคอื่นๆ ก็ขึ้นอยู่กับไอโซโทปของธาตุนั้นๆ เป็นสำคัญ ซึ่งไม่ขอลงลึกในรายละเอียดนะครับ

การเกิดรังสีเหนี่ยวนำ หรือ รังสีนิวตรอนเหนี่ยวนำ

การเกิดรังสีเหนี่ยวนำ เป็นปรากฏการณ์ทางนิวเคลียร์ ที่เกิดขึ้นในระดับอะตอม โดยรังสีนิวตรอน หรือ รังสีแกมม่า ที่พุ่งออกมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์นั้น เป็นรังสีที่มีความเร็วสูงมาก ดังนั้นเมื่อมันวิ่งเข้าไปในอะตอมของธาตุใดๆ มันก็มีโอกาสที่จะไปชนอิเล็กตรอน ที่วิ่งอยู่โดยรอบของนิวเคลียส หรือชนเข้าไปตรงๆ ในนิวเคลียส แล้วกระแทกกับโปรตอน และนิวตรอนที่อยู่ในนิวเคลียส ตามที่เราได้เรียนกันมาในวิชาฟิสิกส์ ม.ปลาย ทำให้ อิเล็กตรอน หรือ โปรตอน หรือ นิวตรอน กระเด็นหลุดออกจากอะตอมตัวนั้น และก่อให้เกิดความไม่เสถียรขึ้นกับธาตุตัวนั้นทันที


ภาพส่วนประกอบของอะตอม

ตามสูตร E=MC2 เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในระดับอะตอม ซึ่งทำให้มวลของอะตอมนั้นเปลี่ยนแปลงไป จะก่อให้เกิดพลังงานออกมาจากอะตอมนั้นด้วย ซึ่งพลังงานที่เกิดขึ้นนั้น เกิดจากความที่อะตอมนั้นไม่เสถียร คือตัวมันสูญเสีย อิเล็กตรอน โปรตอน หรือนิวตรอนไป ทำให้มันต้องปรับสภาพตัวเองให้กลับไปสู่ความเสถียรอีกครั้งตามธรรมชาติ

และวิธีการที่มันทำก็คือการปลดปล่อยพลังงานออกมา ซึ่งการปลดปล่อยพลังงานนี้เอง คือการแผ่รังสีต่างๆ ที่กล่าวถึงไปแล้วออกมา วิธีการนี้จะทำให้มวลของมันลดลงหรือสลายตัวลงไปเรื่อยๆ โดยระยะเวลาที่มันแผ่รังสีออกมาจนถึงระดับที่มวลของมันลดลงมาครึ่งหนึ่