ไทยเตรียมสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก ตอนที่ 1
ประเทศไทยเตรียมสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มานานแล้ว ได้มีการตั้งสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติในปี 2504 เพื่อทำงานวิจัย ควบคุมความปลอดภัย (เป็น regulator) และให้บริการวัสดุอุปกรณ์นิวเคลียร์ (ต่อมาในปี 2549 มีการก่อตั้งสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติแยกออกมา เพื่อทำหน้าที่ให้บริการและสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ หรือทำหน้าที่เป็น operator)
ความพยายามสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีขึ้นครั้งแรกในปี 2509 เมื่อการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) เสนอโครงการจัดตั้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ณ อ่าวไผ่ อำเภอศรีราชา จังหวัดชลบุรี และในปี 2521 รัฐบาลเกรียงศักดิ์ ชมะนันทน์อนุมัติให้เปิดประมูล แต่ก็เลื่อนโครงการไปไม่มีกำหนดเพราะประชาชนคัดค้าน และมีการค้นพบก๊าซธรรมชาติหลุมแรกในอ่าวไทย (สำหรับประวัติการเตรียมการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ดู https://justpow.co/article-nuclear-pdp/)
เมื่อปี 2534 รัฐบาลอานันท์ ปันยารชุน ได้อนุมัติแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 7 ที่บรรจุการวางแผนการใช้ไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์เป็นครั้งแรก ซึ่งระบุให้ “ศึกษาความเหมาะสมในการนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ประโยชน์ในการผลิตไฟฟ้า ทั้งทางเศรษฐศาสตร์ เทคโนโลยีและความปลอดภัย และเริ่มประชาสัมพันธ์ให้ประชาชนเข้าใจอย่างต่อเนื่อง”
เมื่อปี 2540 สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติได้ดำเนินการสรรหาผู้รับจ้างออกแบบและก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์ (reactor) นิวเคลียร์ ที่อำเภอองครักษ์ โดยบริษัท เจเนอรัล อะตอมิกส์ สหรัฐอเมริกา ได้รับคัดเลือกให้สร้างเครื่องปฏิกรณ์ขนาด 20 MW แต่ต้องหยุดการดำเนินงานหลายครั้งเนื่องจากมีประชาชนคัดค้านในแง่ความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อม ต่อมาในปี 2549 สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติได้บอกเลิกสัญญา
แผนการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ชัดเจนขึ้นอีกครั้ง เมื่อมีการบรรจุแผนการดังกล่าวไว้ในแผนรวมการผลิตกำลังไฟฟ้า หรือ PDP โดยแผน PDP 2007 (พ.ศ. 2550-2564) กำหนดให้มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 4 โรง แต่ละโรงมีกำลังการผลิต 1,000 MW รัฐบาลสุรยุทธ จุลานนท์อนุมัติแผน PDP 2007 พร้อมทั้งตั้งคณะกรรมการเพื่อเตรียมการศึกษาความเหมาะสม และอนุมัติวงเงินงบประมาณ 1,800 ล้านบาท สำหรับการศึกษาในช่วง 3 ปีแรก (พ.ศ. 2551-2553)
ต่อมามีการปรับปรุงแผน PDP หลายครั้งดังนี้ เมื่อปี 2552 รัฐบาลอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ ได้อนุมัติแผน PDP 2007 ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 2 ซึ่งกำหนดให้เพิ่มกำลังผลิตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็น 2,000 MW อย่างไรก็ดี มีการจัดทำแผน PDP ใหม่อีกครั้ง โดยขยายระยะเวลาของแผนเป็น พ.ศ. 2553-2573 และเรียกชื่อใหม่ว่าเป็นแผน PDP 2010 รัฐบาลอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ ได้เห็นชอบแผน PDP 2010 เมื่อปี 2553 ซึ่งลดกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์กลับมาเป็น 1,000 MW และเพิ่มจำนวนเป็น 5 โรง
เมื่อปี 2554 เกิดอุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะในประเทศญี่ปุ่น เป็นเหตุให้มีการปรับปรุงแผนการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อีกครั้ง โดยรัฐบาลอภิสิทธิ์ได้อนุมัติแผน PDP 2010 ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 2 ซึ่งปรับลดจำนวนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เหลือ 4 โรง รวมกำลังการผลิต 4,000 MW และต่อมารัฐบาลอภิสิทธิ์มีมติให้เลื่อนการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ออกไปอีก 3 ปี จากปี 2566 ไปเป็นปี 2569 เพื่อขยายเวลาเตรียมความพร้อมด้านความปลอดภัยจากบทเรียนอุบัติเหตุโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะ และสร้างการยอมรับจากประชาชน ต่อมามีการเปลี่ยนรัฐบาล และในปี 2555 รัฐบาลยิ่งลักษณ์ ชินวัตรได้อนุมัติแผน PDP 2010 ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 3 ซึ่งลดกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลงเหลือ 2,000 MW
ผ่านมาถึงปี 2557 สมัยรัฐบาล คสช. มีการอนุมัติแผน PDP ฉบับใหม่ เรียกว่า PDP 2015 ใช้ระหว่างปี 2558-2579 ซึ่งกำหนดให้สร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จำนวน 2 โรง ในปี 2569 และ 2570 กำลังผลิตโรงละ 1,000 MW ต่อมาในปี 2560 รัฐบาล คสช. ได้ทำ “แผนปฏิบัติการของนโยบายและแผนยุทธศาสตร์การพัฒนาด้านพลังงานนิวเคลียร์ของประเทศระยะ 5 ปี พ.ศ. 2560-2564” โดยรื้อฟื้นการออกแบบสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์วิจัย กำลังผลิต 20 MW ในอำเภอองครักษ์ขึ้นมาใหม่ แต่เวลาผ่านไปร่วม 9 ปี เสียงคัดค้านก็ยังมีอยู่ และในปี 2567 คณะกรรมการสิทธิมนุษยชนแห่งชาติเสนอให้ย้ายการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวไปอยู่ที่อื่นที่เหมาะสมกว่า พอมาถึงแผน PDP 2018 ที่รัฐบาลประยุทธอนุมัติเมื่อปี 2562 ปรากฏว่าไม่มีโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อยู่ในแผนแล้ว
ในปัจจุบัน เรายังใช้แผน PDP 2018 อยู่ แม้ว่าในปี 2567 กระทรวงพลังงานจะได้จัดทำร่างแผน PDP 2024 แต่ไม่ได้ประกาศใช้เนื่องจากมีข้อโต้แย้ง เช่น การพยากรณ์ความต้องการใช้ไฟฟ้าในอนาคตที่สูงเกินจริงทำให้ต้องสร้างโรงไฟฟ้าสำรองเกินความจำเป็น กระทรวงจึงข้ามมาวางแผน PDP 2026 ขยายระยะเวลาที่จะใช้แผนจากเดิม 20 ปีเป็น 23 ปี ตั้งแต่ปี 2570 ถึง 2593 เพื่อให้สอดคล้อง กับเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (net zero ในปี ค.ศ. 2050) โดยพยากรณ์ว่าความต้องการใช้ไฟฟ้าใน 23 ปีข้างหน้าจะเพิ่มเป็น 2 เท่า จากการเติบโตของรถยนต์ไฟฟ้า และการสร้างศูนย์ข้อมูล (data center) เพื่อรองรับเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) และคาดว่าช่วงเวลาการใช้ไฟฟ้าสูงสุดจะเปลี่ยนไปจากเวลา “กลางวันเป็นกลางคืน” เพราะจะมีการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าในเวลากลางคืนมากขึ้น
วัฒนพงษ์ คุโรวาท ผู้อำนวยการสำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน (สนพ.) เปิดเผยระหว่างการสัมมนาเมื่อวันที่ 25 มิถุนายน 2569 ว่า แผน PDP 2026 จะเป็นกลไกสำคัญในการขับเคลื่อนประเทศสู่เป้าหมาย ‘net zero’ โดยให้ความสำคัญแก่เรื่องหลัก 3 เรื่อง คือ ‘ความมั่นคงทางพลังงาน’ ‘ต้นทุนที่เหมาะสม’ และ ‘ความยั่งยืน’ สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เคยตกแผน ก็จะกลับมาในโฉมใหม่ ไม่เอาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ แต่จะหันมาศึกษาและเตรียมความพร้อมสำหรับ ‘โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบมอดูลขนาดเล็ก’ หรือ Small Modular Reactor (SMR) ซึ่งมีความปลอดภัยสูงกว่าและบริหารจัดการได้ง่ายกว่า คาดว่าแผน PDP 2026 จะร่างเสร็จและเข้าสู่กระบวนการพิจารณาของคณะรัฐมนตรีในช่วงเดือนสิงหาคมถึงกันยายน 2569
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์อยู่ในแผน PDP มาหลายฉบับแล้ว แต่ไม่สามารถดำเนินการได้อย่างจริงจังสักที
คราวนี้เรามาดูสถานการณ์โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วโลกกันบ้าง ในปี 2566 มีประเทศทั่วโลก 33 ประเทศที่มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ในจำนวนนี้มี 1 ประเทศ คือ เยอรมนี ที่ประกาศปิดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ตั้งแต่เดือนเมษายน 2566 ขณะที่มีประเทศ 7 ประเทศที่วางแผนจะก่อสร้างในอนาคต สำหรับกำลังการผลิตไฟฟ้า ในปี 2565 สหรัฐอเมริกามีกำลังการผลิตอยู่ที่ 96,952 MW, ตามด้วยฝรั่งเศส 61,370 MW, จีน 53,307 MW, ญี่ปุ่น 31,679 MW, รัสเซีย 26,802 MW เหตุผลที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้รับความสนใจจากหลายประเทศ เนื่องจากยูเรเนียมที่ใช้เป็นแหล่งเชื้อเพลิงมีความมั่นคงและพึ่งพาได้มากกว่าก๊าซหรือน้ำมัน ซึ่งมีราคาและปริมาณการผลิตไม่แน่นอน ที่สำคัญคือ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ส่งผลให้เกิดภาวะโลกร้อนจำนวนน้อยมาก เมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซหรือน้ำมัน บางประเทศ เช่น ฝรั่งเศสหรือญี่ปุ่น จะต้องนำเข้าก๊าซหรือน้ำมันในสัดส่วนที่สูงมาก ถ้าไม่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ เพราะไม่พบก๊าซหรือน้ำมันในประเทศของตน
ตั้งแต่ทศวรรษ 2500 เป็นต้นมา โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เติบโตมาโดยตลอด จนกระทั่งเกิดการระเบิดของโรงไฟฟ้าเชอร์โนบิล ในสหภาพโซเวียต เมื่อปี 2529 เป็นเหตุให้จำนวนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีแนวโน้มลดลง อย่างไรก็ดี แม้ในช่วงเวลาที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เติบโต ก็มีการเคลื่อนไหวต่อต้านโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อยู่แล้ว การระเบิดที่เชอร์โนเบิลทำให้มีเมฆกากกัมมันตรังสีลอยมาถึงบางส่วนของเยอรมนี ในปี 2545 รัฐบาลผสมพรรคคริสเตียนเดโมแครตกับพรรคกรีนได้ออกกฎหมายหยุดการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ใหม่ และปิดโรงไฟฟ้าที่มีอยู่ในเยอรมนีภายในปี 2564
เหตุโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะ ประเทศญี่ปุ่นระเบิดเมื่อปี 2554 ได้ทำให้อังเกลา แมร์เคิล นายกรัฐมนตรีของเยอรมนีในขณะนั้น ซึ่งเคยสนับสนุนพลังงานนิวเคลียร์มาตลอด เปลี่ยนท่าที และประกาศจะพาเยอรมนีถอนตัวจากพลังงานนิวเคลียร์เร็วขึ้น และปิดโรงไฟฟ้าที่เก่าแล้วทันที ในขณะนั้น เยอรมนีใช้ไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 17%
จะขอกล่าวถึงเหตุการณ์ระเบิดของโรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลและฟุกุชิมะในรายละเอียดเพิ่มเติมต่อไป แต่ก่อนหน้านั้น ขอนำเสนอเรื่องของกัมมันตรังสีที่ผู้คนเกรงกลัวกันมาก โดยเฉพาะจากเหตุการณ์ที่สหรัฐฯนำระเบิดปรมาณูไปทิ้งที่ฮิโรชิมาและนางาซากิในตอนท้ายของสงครามโลกครั้งที่สอง ที่ทำให้พลเรือนตายเป็นจำนวนมากทั้งจากแรงระเบิดและจากโรงมะเร็งอันเป็นผลของการรับกัมมันตรังสีมากเกินไป (สหรัฐฯอ้างว่าจำเป็นต้องทิ้งระเบิดดังกล่าวเพื่อจบสงครามโดยเร็ว และรักษาชีวิตของทหารอเมริกันเอาไว้)
อาจกล่าวได้ว่าผู้เสียชีวิตคนแรกจากการรับกัมมันตภาพรังสีคือมารี คูรี ผู้ค้นพบและศึกษาสารที่ปล่อยกัมมันตรังสีเป็นคนแรก เธอเสียชีวิตในปี 2477 ด้วยโรคโลหิตจางจากภาวะไขกระดูกฝ่อ ร่างกายเธอได้รับรังสีปริมาณสูงอย่างต่อเนื่องตลอดเวลาหลายทศวรรษ อันเป็นผลจากการทดลองของเธอ โดยเฉพาะกับธาตุเรเดียม และพอโลเนียม ในยุคบุกเบิก ยังไม่มีการตระหนักถึงอันตรายอย่างชัดเจน มาดามคูรีมักเก็บหลอดบรรจุธาตุเรเดียมไว้ในกระเป๋าเสื้อ หรือบนโต๊ะทำงาน และใช้มือเปล่าคนสารกัมมันตรังสี โดยเชื่อว่ามันไม่มีอันตราย รังสีจากร่างกายของมาดามคูรีรุนแรงมากจนกระทั่งต้องบรรจุศพของเธอไว้ในโลงที่บุด้วยตะกั่ว
สารหลักที่ใช้ในการทำระเบิดปรมาณู คือ ธาตุมวลหนัก ซึ่งเป็นวัสดุฟิชชัน (Fissile Material) ที่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่แบบนิวเคลียร์ฟิชชันได้ โดยสารหลักที่นิยมนำมาใช้งาน มี 2 ชนิด ชนิดแรกคือ ยูเรเนียม-235 และยูเรเนียม – 238 (เลข 235 หรือเลข 238 คือ เลขมวล ซึ่งหมายถึงผลรวมของจำนวนโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอมนั้น เช่น ยูเรเนียม-235 เป็นไอโซโทปที่มีโปรตอน 92 ตัวและนิวตรอน 143 ตัว (92 + 143 = 235)) ที่พบในธรรมชาติประมาณ 99% คือยูเรเนียม 238 ส่วนยูเรเนียม 235 ที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องปฏิกรณ์ มีเพียงประมาณ 0.7% เท่านั้น
ในการทำระเบิดนิวเคลียร์แบบฟิชชัน จะต้องนำยูเรเนียม – 235ไปผ่านกระบวนการหมุนเหวี่ยง (centrifuge) เพื่อเพิ่มความเข้มข้น ให้สูงกว่า 80-90% ขึ้นไป (ข้อถกเถียงเกี่ยวกับการเสริมสมรรถนะของแร่ยูเรเนียม – 235 ถึงระดับ 60% ของอิหร่าน คือ ชาติตะวันตกวิตกกังวลแทนอิสราเอลว่า ถ้าอิหร่านเสริมสมรรถนะต่อถึง 80 – 90% ก็จะนำไปใช้ผลิตระเบิดได้) ตัวอย่างการใช้งานจริงคือ ระเบิด “Little Boy” ที่กองทัพสหรัฐฯ นำไปทิ้งที่เมืองฮิโรชิมา
วัสดุฟิชชันอีกชนิดหนึ่งที่ใช้ทำระเบิดได้คือพลูโทเนียม – 239 ซึ่งเป็นธาตุสังเคราะห์ที่สร้างขึ้นจากกระบวนการภายในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ โดยการให้ยูเรเนียม – 238 ดูดกลืนนิวตรอน ตัวอย่างการใช้พลูโทเนียม – 239 ในการทำระเบิดจริง นั่นคือ ระเบิด “Fat Man” ที่นำไปทิ้งที่เมืองนางาซากิ
หลักการทำงานเบื้องต้นของระเบิดปรมาณูคือ นำธาตุยูเรเนียม – 235 หรือพลูโตเนียม – 239 สองก้อน แต่ละก้อนมีมวลน้อย มารวมกันเพื่อให้มีมวลที่สูงกว่ามวลวิกฤตของธาตุแต่ละตัว เมื่อมีอนุภาคนิวตรอนวิ่งเข้าไปชนนิวเคลียสของธาตุเหล่านี้ นิวเคลียสจะแตกตัวออกเป็นสองส่วน (ปฏิกิริยาฟิชชัน) พร้อมกับปลดปล่อยพลังงานมหาศาลและนิวตรอนอิสระตัวใหม่ออกมา ซึ่งนิวตรอนที่เกิดขึ้นใหม่นี้จะวิ่งไปชนนิวเคลียสข้างเคียงต่อ ๆ กันไป กลายเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ ในเวลาเพียงเสี้ยววินาที จนเกิดเป็นระเบิดทำลายล้างสูง หลักการนี้ต่างจากการทำงานของระเบิดไฮโดรเจน ที่จัดให้มีความร้อนและความดันสูง จนโฮโดรเจนหลอมรวมกัน (ปฏิกิริยาฟิวชัน) ผลที่เกิดขึ้นคือการปล่อยพลังงานมหาศาลและธาตุเฮเลียม (ระเบิดไฮโดรเจนมักจะเรียกกันในชื่อระเบิดนิวเคลียร์ มากกว่าจะเรียกว่าระเบิดปรมาณูที่ใช้ปฏิกิริยาฟิชชัน) จนถึงปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรยังอยู่ในระหว่างการพัฒนาเทคโนโลยี เพื่อที่จะสร้างเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันที่สามารถควบคุมการเกิดปฏิกิริยาได้อย่างปลอดภัย
ในกรณีของเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้ปฏิกิริยาฟิชชัน เราควบคุมไม่ให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ได้ โดยไม่ให้เชื้อเพลิงยูเรเนียม-235 มาอยู่ด้วยกันเกินกว่ามวลวิกฤต สิ่งที่เกิดขึ้นที่โรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลและฟุกุชิมะไม่ใช่การระเบิดแบบระเบิดปรมาณู หากมาจากการระเบิดเมื่อไฮโดรเจนมาเจอกับออกซิเจน ดังนี้ เมื่อท่อที่บรรจุยูเรนีย-235 ทำปฏิกิริยากับไอน้ำที่ร้อนจัดจะปล่อยก๊าซไฮโดรเจนออกมา ก๊าซจำนวนมากที่สะสมอยู่ในอาคารของเครื่องปฏิกรณ์จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ ผลคือการระเบิดและได้ H2O หรือน้ำนั่นเอง แต่อันตรายคือ อาคารจะพังเพราะการระเบิดนี้ ทำให้สารที่ปนเปื้อนกัมมันตรังสีออกสู่อากาศ และเป็นภัยต่อสิ่งมีชีวิตที่อยู่รอบ ๆ
ข้อมูลที่ใช้ในการเขียนบทความนี้ ส่วนหนึ่งได้มาจากการสืบค้นทางอินเตอร์เน็ต อีกส่วนหนึ่งจากหนังสือการ์ตูนชื่อ “Le Monde Sans Fin” (โลกไร้สิ้นสุด) ที่วาดโดย Christophe Blain โดยได้เนื้อหามาจาก Jean-Marc Jancovici นักกิจกรรมที่รณรงค์อย่างไม่หยุดหย่อน เพื่อให้ข้อมูลและอธิบายทางเลือกพลังงานอย่างเป็นระบบ โดยหวังให้สาธารณชนได้ตระหนักถึงหายนภัยของภาวะโลกร้อน ที่มีเหตุมาจากการผลิตและใช้พลังงานอย่างไม่ระมัดระวัง
แล้วกัมมันตรังสีที่เรากลัวกันคืออะไร ก่อนอื่นขออ้างถึงนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสคนหนึ่งชื่อ หลุยส์ เดอ เบรย กล่าวกันว่าวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเขาสั้นนิดเดียว แต่ข้อเสนอในวิทยานิพนธ์ของเขาเพียงพอที่จะทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบิล สาขาฟิสิกส์ ข้อเสนอคือ อนุภาคเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และคลื่นก็คืออนุภาคเช่นกัน โดยเขาเสนอสูตรในการคำนวณด้วยว่า ความยาวคลื่นเป็นปฏิภาคผกผันกับโมเมนตั้ม ของอนุภาค
รังสีที่เราคุ้นเคยได้แก่ รังสีอัลฟา เบตา และแกมมา ซึ่งเป็นการแผ่รังสีจากนิวเคลียสของอะตอม และมักเรียกว่ากัมมันตรังสี ขณะที่รังสีเอกซ์ เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอน โดยที่รังสีมีความสามารถในการทะลุทะลวงที่เพิ่มขึ้นกับความถี่ของคลื่น เมื่อจัดลำดับจากความถี่ค่าน้อยไปเป็นค่ามาก จะได้รังสีดังนี้
1.รังสีอัลฟา เกิดจากการสลายตัวของนิวเคลียสธาตุหนักที่ไม่เสถียร เช่น ธาตุยูเรเนียมและเรเดียม ได้เป็นอนุภาคที่ประกอบด้วยโปรตอน 2 ตัวและนิวตรอน 2 ตัว (เหมือนนิวเคลียสของฮีเลียม) ออกมา อนุภาคนี้สามารถเดินทางในอากาศได้เพียงไม่กี่เซนติเมตร และสกัดกั้นได้ง่าย ๆ ด้วยกระดาษแผ่นบางหรือแค่ชั้นผิวหนังกำพร้าของมนุษย์
2.รังสีเบตา เกิดจากการสลายตัวของนิวเคลียส โดยนิวตรอนจะเปลี่ยนเป็นโปรตอนแล้วปล่อย อิเล็กตรอนออกมา รังสีนี้สามารถทะลุผ่านอากาศได้หลายเมตร ทะลุผ่านผิวหนังได้ แต่สามารถหยุดยั้งได้ด้วยแผ่นพลาสติก แผ่นแก้ว หรือแผ่นอะลูมิเนียมบาง ๆ
3.รังสีแกมมา ไม่ได้กำเนิดจากอนุภาคที่เทียบเท่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แต่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงโดยตรงที่แผ่ออกมาจากนิวเคลียส คือ หลังจากที่ปล่อยรังสีอัลฟาหรือเบตาแล้ว นิวเคลียสจะไม่เสถียร เพื่อปรับระดับพลังงานให้เสถียรขึ้น จึงปล่อยรังสีแกมมาออกมา รังสีนี้เป็นอันตรายต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิต ต้องใช้คอนกรีตหนาหรือแผ่นตะกั่วหนาเท่านั้นจึงจะสามารถป้องกันได้
4.รังสีเอกซ์ เกิดจากการเปลี่ยนระดับพลังงานของอิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียส (ไม่ใช่การสลายตัวจากนิวเคลียส) หรือเกิดจากการยิงอิเล็กตรอนพลังงานสูงเข้าชนเป้าโลหะ อำนาจทะลุทะลวงของรังสีเอกซ์ใกล้เคียงรังสีแกมมา สามารถทะลุผ่านเนื้อเยื่อและกล้ามเนื้อได้ แต่จะถูกดูดกลืนโดยกระดูก (จึงเป็นเหตุผลที่นำมาใช้ถ่ายภาพเอกซเรย์ทางการแพทย์) รังสีนี้สามารถกั้นได้ด้วยแผ่นตะกั่ว
แล้วโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ประกอบด้วยอะไรบ้าง โรงไฟฟ้าชนิดที่ใช้น้ำเป็นตัวหล่อเย็น ประกอบด้วย
1) วงจรแรกเป็นวงจรของน้ำร้อนจัดความดันสูง ตั้งอยู่ในอาคารปฏิกรณ์ ภายในอาคารมีเครื่องปฏิกรณ์ทำหน้าที่ต้มและส่งน้ำที่ร้อนจัดความดันสูงไปให้ความร้อนแก่หม้อน้ำที่ทำหน้าที่ต้มน้ำให้เดือดเป็นไอน้ำ โดยมีเครื่องสูบให้น้ำไหลเวียนผ่านเครื่องปฏิกรณ์และหม้อต้มน้ำตลอดเวลา แร่ยูเรเนียม-235 ที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์สามารถให้พลังงานได้สูง เช่น 1 กรัมของยูเรเนียม-235 ให้ความร้อนได้เท่ากับถ่านหิน 2,5 ตัน หรือน้ำมัน 1 ตัน
2) วงจรที่สองเป็นวงจรการปั่นไฟฟ้า ไอน้ำที่ออกมาจากวงจรแรกจะไปหมุนเทอร์ไบน์ โดยอาจมีเทอร์ไบน์สองตัวต่อทอดเนื่องกัน ทำหน้าที่หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ที่ส่งไฟฟ้าไปยังหม้อแปลงและต่อไปยังสายส่งไฟฟ้าแรงสูง ส่วนไอน้ำที่ออกจากเทอร์ไบน์จะถูกส่งไปยังคอนเดนเซอร์ที่ทำหน้าที่ควบแน่นให้กลับเป็นน้ำ โดยมีเครื่องสูบน้ำคอยสูบน้ำจากคอนเดนเซอร์ส่งกลับไปยังหม้อต้มน้ำให้เป็นไอน้ำ ที่อยู่ในอาคารปฏิกรณ์
3) วงจรที่สามทำหน้าที่หล่อเย็นให้ไอน้ำในคอนเดนเซอร์กลับเป็นน้ำ โดยมีเครื่องสูบน้ำจากแม่น้ำหรือทะเลให้ไหลเวียนไปยังคอนเดนเซอร์ แล้วกลับมายังหอสูงที่ใช้อากาศหล่อเย็น โดยฐานของหอจะกว้างกว่าส่วนบน ทั้งหมดดูคล้ายเป็นปล่อง ที่นี่ น้ำที่ออกจากคอนเดนเซอร์จะเย็นลง อากาศชื้นที่อยู่ในหอหล่อเย็นส่วนหนึ่งจะกลั่นตัวเป็นน้ำที่จะถูกสูบกลับไปยังคอนเดนเซอร์ อีกส่วนหนึ่งได้รับความร้อนก็จะกลายเป็นไอน้ำที่ระบายออกจากปล่องของหอ หลายคนคิดว่าไอน้ำสีขาวที่พุ่งพวยจากหอสูง จะเป็นก๊าซที่สร้างมลภาวะทางอากาศ แต่อันที่จริงเป็นเพียงไอน้ำที่ไม่มีพิษมีภัย
คราวนี้พอจะอธิบายเหตุการณ์ที่โรงไฟฟ้าเชอร์โนบิลและฟุกุชิมะได้โดยสังเขป ภายในเครื่องปฏิกรณ์จะมีแท่งควบคุมที่ทำหน้าที่ดูดซับนิวตรอนส่วนหนึ่งที่ออกจากนิวเคลียสของยูเรเนียม ไม่ให้มีนิวตรอนมากไป น้ำความดันสูงในเครื่องนอกจากจะช่วยหล่อเย็นแล้ว ยังจะทำหน้าที่อีกหน้าที่หนึ่ง คือ ชะลอความเร็วของนิวตรอนลง นิวตรอนที่เร็วเกินไปจะพลาดการชนนิวเคลียสและไม่ทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิชชัน น้ำหล่อเย็นและแท่งควบคุมจะช่วยกันปรับให้นิวตรอนในจำนวนและความเร็วที่พอเหมาะได้ชนกับนิวเคลียส เพื่อไม่ให้เกิดความร้อนที่น้อยหรือมากเกินไป ระบบนี้เป็นระบบที่เพิ่มความปลอดภัยแบบพาสซีฟ โดยไม่ต้องมีการกระทำจากภายนอก คือ ถ้าน้ำรั่วออกจากเครื่องปฏิกรณ์ นิวตรอนไม่ถูกชะลอความเร็ว ปฏิกิริยาฟิชชันจะหยุดเองโดยอัตโนมัติ
มีข้อผิดพลาดในการออกแบบโรงไฟฟ้าเชอร์โนบิล คือได้แยกหน้าที่การชะลอความเร็วของน้ำจากหน้าที่หล่อเย็น โดยให้มีแท่งกราไฟท์ทำหน้าที่ชะลอความเร็วแทน คราวนี้ถ้าน้ำรั่วออกจากเครื่องปฏิกรณ์ กราไฟท์ยังคงชะลอความเร็วและคงปฏิกิริยาฟิชชันเอาไว้ อุณหภูมิในเครื่องจะสูงขึ้น ท่อโลหะที่ใส่ยูเรเนียมจะทำปฏิกิริยากับไอน้ำที่ร้อนจัดทำให้เกิดไฮโดรเจน ซึ่งเมื่อมาพบกับออกซิเจนในอากาศจะระเบิดจนอาคารพัง ทั้งกราไฟท์และยูเรเนียมที่เป็นสารกัมมันตรังสีจึงถูกปล่อยออกมาสู่ชั้นบรรยากาศ
สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในระยะต่อมา ได้มีการเรียนรู้บทเรียนจากกรณีเชอร์โนบิล จึงไม่มีการใช้กราไฟท์ทำหน้าที่ชะลอความเร็วอีก อีกทั้งยังติดตั้งเครื่องที่ช่วยให้ไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับออกซิเจนตั้งแต่เริ่มปรากฏในเครื่องปฏิกรณ์ เพื่อให้กลายเป็นน้ำก่อนที่จะมีการสะสมปริมาณมากจนเกิดแรงระเบิดสูง
แล้วผลกระทบต่อมาเป็นอย่างไร ฝ่ายที่ไม่เห็นด้วยกับการมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะมองอุบัติภัยเชอร์โนบิลในทางที่เลวร้าย บทความบทหนึ่งที่สืบค้นทางอินเตอร์เน็ตเขียนคำบรรยายว่า แท่งเชื้อเพลิงของเตาปฏิกรณ์ได้หลอมละลาย เกิดระเบิดอย่างรุนแรง (ฟังแล้วอาจคิดว่าเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่แบบระเบิดปรมาณู) ไฟลุกไหม้อยู่เป็นเวลา 10 วัน สารกัมมันตภาพรังสีในเตาปฏิกรณ์ได้ฟุ้งขึ้นไปในอากาศและถูกพัดพาไปหลายพันกิโลเมตร ประชากรอย่างน้อย 200,000-400,000 คนต้องอพยพ องค์การอนามัยโลกเปิดเผยข้อมูลเมื่อปี 2549 ว่า มีผู้ป่วยมะเร็งเสียชีวิตจากอุบัติเหตุเชอร์โนบิลรวมประมาณ 9,000 คน แม้พื้นที่รัศมี 30 กิโลเมตรจะยังคงเป็นเขตหวงห้าม แต่พื้นที่โดยรอบที่ปนเปื้อนด้วยรังสีอันตรายยังมีผู้อยู่อาศัยกว่า 7 ล้านคน และส่วนใหญ่ในจำนวนนี้กำลังทนทุกข์ทรมานกับโรคต่าง ๆ
โคทม อารียา
