ไทยเตรียมสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก ตอนที่ 2
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
แต่หนังสือ “โลกไร้สิ้นสุด” ที่ได้อ้างถึงข้างต้น มีข้อสรุปว่า มีผู้เสียชีวิตในระยะเวลาอันสั้นประมาณ 30 คน ได้แก่นักดับเพลิงที่พยายามสู้กับไฟที่ไหม้ในอาคารปฏิกรณ์ บุคคลราว 6,000 คนที่เป็นเด็กเมื่อครั้งเกิดอุบัติภัย ล้มป่วยด้วยมะเร็งต่อมไทรอยด์ แต่ยังโชคดีที่มะเร็งชนิดนี้พอรักษาหายได้ อย่างไรก็ตาม ต้องถือว่ากรณีเชอร์โนบิลเป็นหายนภัยกรณีหนึ่ง การอพยพผู้คนที่เคยอาศัยอยู่รอบ ๆ เชอร์โนบิลมีผลกระทบต่อพวกเขาเป็นอย่างมาก แต่มีเรื่องย้อนแย้งอยู่เรื่องหนึ่ง เชอร์โนบิลได้กลายเป็นพื้นที่สงวนพันธุ์สัตว์ป่า มีการพบสัตว์ป่าขนาดใหญ่ที่เกือบจะสูญพันธุ์ไปแล้วที่กลับมาอยู่ในพื้นที่นี้
กรณีอุบัติภัยของโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะเป็นกรณีที่สามารถทำการศึกษาอย่างน่าเชื่อถือได้อย่างรวดเร็ว โรงไฟฟ้าแห่งนี้ออกแบบให้มีวงจรไหลเวียนของน้ำเพียงสองวงจร คือ ได้รวมวงจรของเตาปฏิกรณ์และของเทอร์ไบน์เข้าด้วยกัน ส่วนวงจรหล่อเย็นด้วยหอสูงยังคงมีอยู่ ในกรณีนี้ ไอน้ำที่มาจากเทอร์ไบน์จะควบแน่นเป็นน้ำในคอนเดนเซอร์ แล้วไหลเวียนกลับเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ ที่ผลิตไอน้ำไปหมุนเทอร์ไบน์ต่อไปเรื่อย ๆ เมื่อเกิดแผ่นดินไหวขนาด 9.0 ในมาตราริกเตอร์ ซึ่งถือว่าแรงสูงสุดในประวัติศาสตร์ญี่ปุ่น (แผ่นดินไหวที่แรงที่สุดในโลกวัดได้ขนาด 9.5 ริกเตอร์) เครื่องปฏิกรณ์ได้เข้าสู่โหมดความปลอดภัยทันที แท่งควบคุมได้ตกลงไปข้างใน ทำให้ปฏิกิริยาฟิชชันหยุดลง อย่างไรก็ตาม ตัวเตาปฏิกรณ์รูปทรงกระบอกเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 เมตร สูง 13 เมตร ยังคงรับความร้อนประมาณ 1% ของปริมาณความร้อนสูงสุดของการทำงานปกติ ความร้อนได้สะสมเพิ่มขึ้นในปริมาตรอันจำกัดของตัวเตา จึงยังจำเป็นต้องสูบน้ำเข้าไปหล่อเย็นอยู่ดี แม้เสาไฟฟ้าในบริเวณนั้นจะล้มระเนระนาดจากแรงสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวไปหมดแล้ว แต่โรงไฟฟ้ายังมีเครื่องปั่นไฟเอกเทศที่ส่งไฟฟ้าให้เครื่องสูบน้ำที่ทำการหล่อเย็นได้
แต่แล้วก็เกิดคลื่นยักษ์สึนามิที่มาถึงภายใน 30 นาทีหลังแผ่นดินไหว กำแพงที่ป้องกันเครื่องปั่นไฟดีเซลพอจะกันคลื่นขนาด 6 เมตรได้ แต่คราวนี้คลื่นมีความสูงถึง 14 เมตร เครื่องปั่นไฟหยุดทำงาน น้ำที่หมุนเวียนในระบบหล่อเย็นหยุดหมุนเวียน และค่อย ๆ ระเหยเป็นไอน้ำ แก่นกลางของเครื่องปฏิกรณ์ร้อนขึ้นมาก โลหะที่ห่อหุ้มเชื้อเพลิงยูเรเนียมเริ่มปริ สารกัมมันตรังสี เช่น ก๊าซคริปทอน ก๊าซซีนอน รวมทั้งธาตุซีเซียมและธาตุไอโอดีนที่ละลายในน้ำ ถูกปล่อยออกมา ไฮโดรเจนรั่วออกมาจากเตาปฏิกรณ์ เมื่อมาสะสมในอาคารปฏิกรณ์และพบกับออกซิเจนในอากาศ ก็เกิดการระเบิดจนหลังคากระจุยกระจาย สารกัมมันตรังสีก็ถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม
ผลกระทบอันเกิดจากอุบัติภัยฟุกุชิมะมีอะไรบ้าง ฝ่ายที่ไม่เห็นด้วยกับการมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก็บรรยายผลเสียต่าง ๆ ดังนี้ รัฐบาลญี่ปุ่นสั่งอพยพประชาชนประมาณ 116,000 คน ที่อยู่ในบริเวณ 20 กิโลเมตร รอบโรงไฟฟ้า และอีกกว่า 80,000 คน ตัดสินใจอพยพตาม หลายพื้นที่ถูกประกาศเป็นพื้นที่ต้องห้ามมานานกว่า 10 ปี หลังจากเกิดอุบัติภัยในปี 2554 การสำรวจโดยมหาวิทยาลัยคันเซย์กาคุอิน พบว่า 65% ของผู้อพยพไม่ต้องการกลับไปยังจังหวัดฟุกุชิมะอีกต่อไป โดย 46% ให้เหตุผลว่ากลัวกัมมันตรังสีตกค้าง และ 45% ระบุว่าตั้งรกรากที่อื่นแล้ว มีการตรวจพบสารปนเปื้อนกัมมันตรังสีในผลผลิตทางเกษตรที่อยู่ไกลออกไปถึง 400 กิโลเมตร หลายประเทศยุติการนำเข้าอาหารทะเลจากฟุกุชิมะ น้ำปนเปื้อนสารกัมมันตรังสีจำนวนหลายล้านตันถูกกักเก็บไว้ในถังน้ำขนาดใหญ่มากกว่า 1,000 ถัง ภายในเขตโรงไฟฟ้า และได้กลายเป็นประเด็นความขัดแย้งระหว่างประเทศ เมื่อญี่ปุ่นตัดสินใจปล่อยน้ำเสียที่บำบัดแล้วจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะลงมหาสมุทรแปซิฟิกในปี 2566
ส่วนหนังสือ “โลกไร้สิ้นสุด” ให้ข้อมูลที่อ้างอิงรายงานของคณะกรรมการวิทยาศาสตร์ว่าด้วยผลของการแผ่รังสีจากอะตอม ขององค์การสหประชาชาติ (UNSCEAR) ในปี 2556 ว่า อัตราโรงมะเร็งไม่เพิ่มขึ้น ทั้งในบรรดาประชากรที่อยู่ใกล้และบรรดาคนงานของโรงไฟฟ้า และไม่พบทารกที่เกิดมาไม่สมประกอบหรือได้รับผลกระทบทางพันธุกรรม หนังสือสรุปว่า ความกลัวกัมมันตรังสีได้ก่อความเสียหายมากกว่าตัวกัมมันตรังสีเอง
นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ได้รับบทเรียนจากอุบัติภัยทั้งสอง ได้เพิ่มมาตรการความปลอดภัย เช่น ติดตั้งระบบที่ลดปริมาณไฮโดรเจนอันเป็นเหตุแห่งระเบิดลง โดยให้เกิดปฏิกิริยากับออกซิเจนตั้งแต่ยังมีปริมาณน้อย (ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว) และภายในอาคารเครื่องปฏิกรณ์ นอกจากจะมีผนังคอนกรีตล้อมรอบเพื่อหยุดรังสีแกมมาแล้ว ยังเพิ่มตัวกรองที่ทำด้วยทรายเพื่อหยุดสารกัมมันตรังสีที่รั่วไหลด้วย
สติกเกอร์ต่อต้านโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในประเทศเยอรมนีหลังอุบัติภัยฟุกุชิมะเขียนข้อความว่า “Atomkraft, nien danke” (นิวเคลียร์ -ไม่ละ-ขอบคุณ) หนังสือ “โลกไร้สิ้นสุด” ตอบว่า “ภาวะโลกร้อน, การสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ, น้ำทะเลเป็นกรดเพิ่มขึ้น, การอพยพย้ายถิ่นขนานใหญ่, โรคภัยไข้เจ็บ, การทำลายผืนป่า, ไฟป่าที่ขยายวงกว้าง, พื้นที่ชายทะเลจมใต้น้ำ ฯลฯ-ไม่ละ-ขอบคุณ”
ความกลัวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อาจคล้าย ๆ ความกลัวการเดินทางโดยเครื่องบิน ในปี 2562 มีผู้เสียชีวิตจากการโดยสารเครื่องบินจำนวนรวม 283 คน ขณะที่มีผู้เสียชีวิตจากอุบัติเหตุรถยนต์ในปีเดียวกันรวมทั่วโลกจำนวน 1.35 ล้านคน แต่คนยังกลัวการเดินทางโดยเครื่องบินมากกว่าโดยรถยนต์ แล้วเราจะทำอย่างไรดีกับความกลัวนิวเคลียร์ จริงอยู่ เราควรกลัวสงครามนิวเคลียร์ที่อาจทำลายมวลมนุษยชาติให้มากไว้ แต่การใช้พลังงานนิวเคลียร์อย่างสันติเป็นอีกเรื่องหนึ่ง ถ้ากลัวมากก็ไม่ต้องสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ แต่ทางเลือกระยะยาวคือ การทำความเข้าใจเกี่ยวกับความเสี่ยงที่เป็นจริง เทียบกับประโยชน์ของการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โดยคำนึงถึงข้อจำกัดของพลังงานลมและแสงแดดที่ต้องมีแบตเตอรี่เก็บพลังงานไว้ใช้ยามไม่มีแดด หรือไม่ก็ยอมรับความไม่สม่ำเสมอในแต่ละวันของพลังงานดังกล่าว
ผมยอมรับว่าเคยตั้งคำถามมากมายเกี่ยวกับการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โดยเชื่อว่าเรายังมีทางเลือกอื่น ผมไม่ได้ตั้งคำถามเกี่ยวกับอุบัติภัยอันเนื่องมาแต่ข้อบกพร่องทางเทคโนโลยี เพราะในเรื่องความปลอดภัยนั้น เทคโนโลยีได้ก้าวหน้ามากขึ้นตามลำดับ หากสงสัยในความเข้าใจและความไม่ประมาทของบุคลากร (เรื่องนี้เป็นปัจจัยสำคัญปัจจัยหนึ่งของอุบัติภัยเชอร์โนบิล) ผมตั้งคำถามเกี่ยวกับการพึ่งพาเชื้อเพลิงยูเรเนียม ซึ่งราคาอาจไม่มั่นคงพอ ๆ กับราคาของเชื้อเพลิงฟอสซิล ผมสงสัยว่าผู้เสนอโครงการอาจซ่อนราคาที่ต้องจ่ายเพื่อรื้อถอนโรงไฟฟ้าเมื่อสิ้นสุดอายุใช้งานของมัน (ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับว่าราคาดังกล่าวอยู่ที่ประมาณ 15% ของราคาก่อสร้าง) ที่สำคัญที่สุดคือ ความกังวลเกี่ยวกับการเก็บกากเชื้อเพลิงยูเรเนียมในที่ที่ปลอดภัย เพราะมันยังจะปล่อยกัมมันตรังสีได้อีกนับหมื่นปี
ปัจจุบัน วงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้หันมาส่งเสริมโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เป็นมอดูลขนาดเล็ก หรือ Small Modular Reactor-SMR กฟผ. ได้บรรจุ SMR ไว้ในร่าง PDP 2026 ถ้าเชื่อตามผู้สนับสนุน ก็ต้องยอมรับว่า SMR ได้ตอบโจทย์ความปลอดภัยได้อย่างดี ร่าง PDP 2026 กล่าวถึงการใช้เชื้อเพลิงยูเรเนียมและการใช้น้ำเป็นสารหล่อเย็น อย่างไรก็ดี พัฒนาการล่าสุดคือการใช้ทอเรียม-232 เป็นเชื้อเพลิงและใช้เกลือหลอมเหลวเป็นสารหล่อเย็น ซึ่งมีข้อดีในเรื่องความปลอดภัยที่สูงขึ้นไปอีก และขยะจากเตาปฏิกรณ์ทอเรียมจะมีสารกัมมันตรังสีที่มีอายุสั้นกว่าและอันตรายน้อยกว่าขยะจากเตาปฏิกรณ์ยูเรเนียม
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก หรือ SMR มีกำลังการผลิตไม่เกิน 300 MW ต่อเครื่อง สามารถใช้หลายเครื่องร่วมกัน แต่ละเครื่องจึงเรียกเป็นมอดูล จุดเด่นคืออุปกรณ์ทั้งหมดถูกประกอบเสร็จจากโรงงานและสามารถขนส่งมาติดตั้งได้ง่าย รวดเร็ว และมีความปลอดภัยสูงกว่าโรงงานนิวเคลียร์แบบดั้งเดิม SMR มีความปลอดภัยสูง เพราะใช้ระบบหล่อเย็นแบบพาสซีฟ ซึ่งทำงานโดยอาศัยแรงโน้มถ่วงและการไหลเวียนตามธรรมชาติของสารหล่อเย็น และสามารถระบายความร้อนได้เองแม้ในสถานการณ์ฉุกเฉิน ป้องกันอุบัติภัยร้ายแรงได้ดีกว่ารุ่นเก่า
SMR มีขนาดเล็ก ใช้พื้นทำการตามแผนฉุกเฉินที่มีรัศมีเพียง 1 กิโลเมตร (ต่างจากรุ่นดั้งเดิมที่ใช้รัศมีทำการถึง 16 กิโลเมตร) ติดตั้งได้แม้ในพื้นที่ห่างไกล SMR ผลิตไฟฟ้าได้ต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง โดยแทบไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก และเติมเชื้อเพลิงเพียงครั้งเดียวสามารถเดินเครื่องได้ยาวนานถึง 2 ปี SMR ใช้เงินลงทุนน้อยกว่าในการเริ่มต้นและใช้ระยะเวลาสร้างที่สั้นกว่าโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่
มีรายงานว่า เมื่อเดือนมีนาคม 2568 ที่ผ่านมา รัฐบาลไทยและรัฐบาลเกาหลีได้ลงนามข้อตกลงว่าด้วยความร่วมมือด้านการใช้พลังงานนิวเคลียร์ทางสันติ ผ่านทางการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) และ Korea Hydro and Nuclear Power Co., Ltd. (KHNP) โดยทั้งสองหน่วยงานจะได้ร่วมกันศึกษาความเป็นไปได้เบื้องต้นของการดำเนินโครงการโรงไฟฟ้า SMR เพื่อแลกเปลี่ยนประสบการณ์และแนวทางปฏิบัติด้านพลังงาน รวมถึงการพัฒนาบุคลากร
ธนาคารกรุงไทยได้ออกบทวิเคราะห์และรายงานเกี่ยวกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มาอย่างต่อเนื่อง ล่าสุดได้แสดงแผนการสร้าง SMR โดยคาดว่า กฟผ. จะลงทุนราว 9.3 หมื่นล้านบาท และสร้างรายได้จากขายไฟฟ้าราว 7.8 แสนล้านบาท ตลอดระยะเวลาในการดำเนินงาน 60 ปี (เฉลี่ยราว 1.3 หมื่นล้านบาท/ปี) โดยมีเส้นเวลาดังนี้ 1) ในปี 2570 กฟผ. จะศึกษาความเป็นไปได้ของโครงการ ศึกษาผลกระทบต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม และขออนุมัติโครงการ โดยแบ่งกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้า SMR เป็นในภาคตะวันออกเฉียงเหนือราว 300 MW และในภาคใต้ราว 300 MW รวมทั้งจัดหาคู่สัญญา 2) ในปี 2580 เริ่มจ่ายไฟฟ้าเข้าสู่ระบบเชิงพาณิชย์ 3) ในปี 2640 รื้อถอนโรงไฟฟ้า SMR
อ้างอิงจากข้อมูล กฟผ. ซึ่งได้มีการศึกษาเทคโนโลยีโรงไฟฟ้า SMR ของจีนที่อยู่ระหว่างการก่อสร้าง นั่นคือ โรงไฟฟ้า Hainan Changjiang NPP เป็นหนึ่งในตัวอย่างของการพัฒนาการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดอย่างก้าวกระโดดของมณฑลไห่หนาน เนื่องจากเป็นพื้นที่ตั้งของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ที่มีทั้งขนาดใหญ่ที่เดินเครื่องแล้วและขนาดเล็ก (SMR : Small Modular Reactor) ซึ่งอยู่ในระหว่างการก่อสร้าง โดยโรงไฟฟ้า SMR นี้มีชื่อว่า ACP100 หรือ Linglong One มีกำลังผลิต 125 เมกะวัตต์ (MWe) เป็นเทคโนโลยีที่ทันสมัย ออกแบบพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จากขนาดใหญ่ให้มีขนาดเล็กลง มีความปลอดภัยสูงขึ้น โดยลดความซับซ้อนของอุปกรณ์ ออกแบบให้ระบบเชื้อเพลิงและระบบผลิตไอน้ำอยู่ภายในโมดูลปฏิกรณ์แบบสำเร็จรูปจากโรงงาน ซึ่งมีขนาดเล็กสูง 10.8 เมตร เส้นผ่าศูนย์กลาง 4 เมตร หรือเทียบเท่ารถบัส 1 คัน หนักประมาณ 300 ตัน โดยใช้เทคโนโลยีน้ำอัดแรงดัน หรือ PWR (Pressurized Water Reactor) ซึ่งใช้น้ำเป็นตัวกลางระบายความร้อน สามารถหยุดการทำงานได้เองเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน ระบบระบายความร้อนไม่ต้องพึ่งพาไฟฟ้า ส่วนเชื้อเพลิงที่ใช้คือ ยูเรเนียมออกไซด์ (ความเข้มข้นน้อย) ปล่อยพลังงานความร้อนจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน สามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องเปลี่ยนเชื้อเพลิงนานถึง 24 เดือน โดยคาดว่าจะเริ่มจ่ายไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ภายในปี 2569 จะมีอายุการใช้งานถึง 60 ปี โดยใช้ขนาดพื้นที่ของโรงไฟฟ้าเพียง 125 ไร่เท่านั้น โรงไฟฟ้า SMR เป็นโรงไฟฟ้าที่ตอบโจทย์ความมั่นคงของระบบไฟฟ้า คือผลิตไฟฟ้าได้ตลอด 24 ชั่วโมง โดยที่ไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มีต้นทุนค่าไฟฟ้าที่แข่งขันได้ ทั้งนี้ กฟผ. ได้ศึกษาความเป็นไปได้ของเทคโนโลยีนิวเคลียร์และพัฒนาบุคลากรเพื่อรองรับการพัฒนาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มานานกว่า 17 ปี และติดตามเทคโนโลยี SMR จากหลายประเทศทั่วโลก
คาดว่า กฟผ. จะเสนอให้สร้างโรงไฟฟ้า SMR ที่ใช้น้ำเป็นสารหล่อเย็น หรือที่เรียกว่า Land-Based Water-Cooled SMRs (LWR) ด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้ 1) LWR มีความปลอดภัยสูง โดยมีระบบความปลอดภัยแบบพาสซีฟ ซึ่งสามารถระบายความร้อนคงค้างได้ต่อไปหลังการปิดระบบของโรงไฟฟ้า กรณีโรงไฟฟ้าเกิดการชำรุด ระบบจะปิดกั้นการรั่วไหลของสารกัมมันตรังสีและก๊าซไฮโดนเจนไม่ให้ออกจากแกนของเครื่องปฏิกรณ์โดยอัตโนมัติ ซึ่งลดความเสี่ยงจากการระเบิด 2) LWR ใช้น้ำเป็นสารหล่อเย็น จึงเหมาะกับภูมิประเทศของไทยที่มีแหล่งน้ำจำนวนมาก สามารถใช้น้ำจากแหล่งน้ำเหล่านั้นได้อย่างสะดวก 3) สามารถติดตั้ง LWR โดยไม่ต้องขยายระบบสายส่งไฟฟ้า ในปัจจุบัน เขตรอบนอกในหลายจังหวัดของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ และภาคใต้มีโครงข่ายไฟฟ้าขนาดกลาง และมีระบบสายส่งไฟฟ้าอยู่แล้ว จึงเหมาะที่จะตั้ง LWR ในพื้นที่ดังกล่าว เพื่อตอบสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องของภาคอุตสาหกรรมขนาดเล็ก และเขตเศรษฐกิจพิเศษชายแดนในพื้นที่เหล่านั้น
นอกเหนือจาก LWR จะเหมาะแก่การใช้ในประเทศไทยแล้ว ยังมีโรงไฟฟ้า SMR ประเภทอื่น ๆ ที่เหมาะเช่นกัน เช่น SMR ที่ใช้เกลือหลอมเหลวเป็นสารหล่อเย็น หรือ Molten-Salt SMRs (MSRs) และอาจใช้ทอเรียมเป็นเชื้อเพลิง ในช่วงปี 2567-70 บมจ. โกลบอล เพาเวอร์ ซินเนอร์ยี่ (GPSC) กำลังจับมือกับ Seaborg Technologies Aps เพื่อร่วมกันศึกษาความเป็นไปได้ของโรงไฟฟ้า MSRs โดยมีเหตุผลสนับสนุนดังต่อไปนี้ 1) MSRs มีความปลอดภัยสูง ถ้ามีปัญหา ระบบจะหยุดเองโดยอัตโนมัติ และเกลือหลอมเหลวจะถูกส่งไปเก็บในถังที่ออกแบบไว้โดยเฉพาะ และมีระบบช่วยลดความเสี่ยงจากการรั่วไหลของสารกัมมันตรังสีอื่นๆ อีกด้วย 2) เกลือหลอมเหลวทำงานที่อุณหภูมิ 600-700 C ที่ความดันห้อง จึงลดความเสี่ยงอันอาจเกิดแก่กรณีความดันสูงลง 3) MSRs สามารถระบายความร้อนโดยอากาศได้ จึงน่าจะเหมาะกับการติดตั้งในภาคอีสานตอนบนและภาคใต้ตอนบน ที่อาจเผชิญกับปัญหาภัยแล้ง 4) MSRs สามารถรองรับการใช้เชื้อเพลิงที่หลากหลายมากกว่าโรงไฟฟ้า SMR ประเภทอื่นๆ จึงสามารถประหยัดต้นทุนเชื้อเพลิงจากการเลือกใช้เชื้อเพลิงที่มีต้นทุนต่ำ เช่น ทอเรียม หรือเชื้อเพลิงยูเรเนียมที่ใช้แล้ว
อย่างไรก็ดี คาดว่า กฟผ. จะก่อสร้างโรงไฟฟ้า LWR ในการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานนิวเคลียร์ในระยะเริ่มต้น เพราะเทคโนโลยี LWR ได้พัฒนาถึงในระดับที่สามารถทำงานเชิงพาณิชย์ได้จริง ส่วนการจะสร้างโรงไฟฟ้า MSR หรือไม่ในอนาคตนั้น คงต้องติดตามพัฒนาการในด้านนี้ต่อไป เนื่องจากอาจมีการสร้างสร้าง MSR ที่ใช้ทอเรียมเป็นเชื้อเพลิง จึงจะขออธิบายถึงข้อดี-ข้อเสียของทอเรียมเพิ่มเติม ดังนี้
1) แม้การใช้ทอเรียมจะไม่สามารถทำให้กากนิวเคลียร์ลดลงเป็นศูนย์ได้ แต่จะลดปริมาณกากลงอย่างมาก และกากที่เหลือจะมีระยะเวลาการสลายตัวสั้นกว่า (หลายร้อยปี) เมื่อเทียบกับกากยูเรเนียมที่ใช้เวลาสลายตัวนับหมื่นปี
2) กากนิวเคลียร์จากทอเรียมสามารถนำกลับมาใช้เป็นเชื้อเพลิงใหม่ได้มากกว่า 80%
3) กระบวนการของทอเรียม-232 จะไม่สร้างพลูโตเนียม-239 ไม่เหมือนกระบวนการของยูเรเนียม-235 ทำให้ลดความเสี่ยงจากกันหันเหจากการผลิตไฟฟ้าไปเป็นการผลิตอาวุธนิวเคลียร์
4) แร่ทอเรียมมีอยู่ในธรรมชาติมากกว่าแร่ยูเรเนียมประมาณ 3 เท่า อีกทั้งยังมีพิสัยสามารถในการเป็นเชื้อเพลิงที่ให้พลังงานสูงกว่ายูเรเนียมถึง 200 เท่า ปัจจุบันมีการสำรวจพบว่าประเทศจีนและอินเดียมีแร่นี้อยู่มาก มากพอที่จะเป็นเชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้าใช้ในประเทศของตนได้นับหมื่นปี (แต่การสกัดแร่ทอเรียมนั้นไม่ง่ายเลย)
เมื่อมีข้อดี ก็ย่อมมีข้อเสีย ซึ่งพอระบุได้ดังนี้
1) เกลือหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูงจะกัดกร่อนโครงสร้างโลหะภายในเตาปฏิกรณ์อย่างรวดเร็ว จึงต้องใช้โลหะผสมพิเศษ (เช่น Hastelloy-N) ที่มีราคาแพงมาก
2) เกลือที่ปนเปื้อนกัมมันตรังสีนั้น ยากต่อการนำไปฝังกลบแบบดั้งเดิม ต้องมีกระบวนการปรับสภาพทางเคมีที่ซับซ้อนก่อน
3) ระบบท่อและปั๊มที่เผชิญกับรังสีและอุณหภูมิสูงตลอดเวลา จะส่งรังสีแกมมาที่อันตรายออกมา ทำให้การซ่อมบำรุงต้องใช้หุ่นยนต์ระยะไกลเท่านั้น
4) เทคโนโลยีของเตาปฏิกรณ์ที่ใช้เกลือหลอมเหลวและทอเรียมยังอยู่ในขั้นเริ่มต้นและขั้นทดสอบ (เช่น โครงการ TMSR-LF1 ของจีน) ต้นทุนการก่อสร้างโรงไฟฟ้าต้นแบบในปัจจุบันจึงยังสูงมาก
สรุปการเปรียบเทียบระหว่าง เตาปฏิกรณ์ยูเรเนียม (เช่น SMR ยุคปัจจุบัน) กับเตาปฏิกรณ์ทอเรียม (เช่น MSR ยุคใหม่) ได้ว่า
เตาปฏิกรณ์ยูเรเนียมมีความพร้อมเชิงพาณิชย์, มีมาตรฐานรองรับ มีทั้งกฎเกณฑ์ระหว่างและในประเทศ, สามารถจัดหาเชื้อเพลิงได้ง่ายกว่าเตาปฏิกรณ์ทอเรียม ขณะที่เตาปฏิกรณ์ทอเรียมมีความปลอดภัยสูงกว่า มีขยะกัมมันตรังสีน้อยและสลายตัวได้เร็วกว่า ผมว่าผมชอบเตาทอเรียมนะ เพราะตอบโจทย์ที่ข้องใจมานานในเรื่องการลดและการเก็บรักษากากเชื้อเพลิงได้ดีกว่า!
สถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน (Chinese Academy of Sciences -CAS) ได้สานต่อจากที่นักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯได้วางรากฐานไว้ ในระหว่างปี 2508 ถึง 2512 นักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯได้ทำการทดลองเรื่องเครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลวที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge และได้สาธิตความเป็นไปได้ของระบบเชื้อเพลิงที่ใช้เกลือหลอมเหลวทำงานที่ อุณหภูมิ 600 – 700 C และความดันห้อง
ในปี 2554 CAS สานต่อโดยเริ่มโปรแกรมวิจัยเชิงยุทธศาสตร์ที่มีลำดับความสำคัญสูงในเรื่อง “ระบบพลังงานนิวเคลียร์ของเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้เกลือหล่อเย็นและที่ความดันห้อง โดยมีทอเรียมเป็นเชื้อเพลิง” ด้วยความร่วมมือของสถาบันวิจัย มหาวิทยาลัย และกลุ่มอุตสาหกรรม เกือบร้อยแห่ง ที่ช่วยกันออกแบบและพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าว ในปี 2561 CAS เริ่มสร้างเตาปฏิกรณ์ขั้นการทดลองที่ตั้งชื่อว่า TMSR-LF1 เตาขั้นทดลองนี้เริ่มทำงานเมื่อปี 2567
ทอเรียมเป็นวัสดุอันอุดม (fertile) มากกว่าจะเป็นวัสดุฟิชชัน ทอเรียม-232 ต้องดูดซับนิวตรอนแล้วจึงแปลงผันเป็นยูเรเนียม-235 ที่สามารถดำรงปฏิกิริยาฟิชชัน เราจึงต้องออกแบบเตาปฏิกรณ์เพื่อให้ทอเรียมดูดซับนิวตรอนจากเกลือหลอมเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อแปลงผันเป็นยูเรเนียม – 235 งานวิจัยและพัฒนาเรื่องวัฏจักรเชื้อเพลิงของทอเรียมกำลังดำเนินอยู่อย่างแข็งขันในหลายประเทศ เช่น อินเดีย, คานาดา, เยอรมนี, สหราชอาณาจักร, สหรัฐฯ, นอร์เวย์, และญี่ปุ่น
ส่วนจีนนั้นเชื่อว่าตนมีความก้าวหน้ามากที่สุด เมื่อปลายปี 2568 CAS ประกาศว่า เตาปฏิกรณ์เกลือหลอมเหลว-ทอเรียม TMSR-LF1 กำลังการผลิต 2 MW ตั้งอยู่ที่เมืองอู๋เหวย มณฑลกานซู นั้น ทำงานได้ดี และให้ “ข้อมูลการทดลองที่ใช้ได้จริงหลังการใส่เชื้อเพลิงทอเรียม ซึ่งยืนยันความเป็นไปได้ทางเทคนิคของการใช้ทอเรียมในระบบเครื่องปฏิกรณ์พลังนิวเคลียร์ที่มีเกลือหลอมเหลวเป็นสารหล่อเย็น”
องค์กร Copenhagen Atomics ของเดนมาร์ก กำลังพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้เกลือหลอมเหลวและทอเรียมขนาด 100 MW โดยมีเป้าหมายการสร้างเครื่องแรกที่ใช้งานได้ก่อนปี 2573 ส่วนบริษัท Thorizon ซึ่งเป็นบริษัทสตาร์อัปของเนเธอร์แลด์และฝรั่งเศสกำลังพัฒนา Thorizon One ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์ MSR ที่ใช้กากยูเรเนียมเป็นเชื้อเพลิง โดยมีเป้าหมายจะสร้างเครื่องต้นแบบเครื่องแรกที่จดทะเบียนได้ให้แล้วเสร็จภายในปี 2573 เช่นกัน
หลังจากประสบความสำเร็จในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ขั้นทดลอง TMSR-LF1 แล้ว จีนก็ประกาศขั้นตอนที่สองต่อไปว่า จะสร้างเครื่องปฏิกรณ์แบบมอดูลขนาด 10-MW ให้เป็นเครื่องสาธิตภายในปี 2572 เพื่อตรวจยืนยันความอยู่รอดได้เชิงพาณิชย์ และเสริมสร้างความสามารถของโครงสร้างพื้นฐานหลักของห่วงโซ่อุปทาน ขั้นตอนที่สามจะเป็นการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ขนาด 100-MW ภายในปี 2578 ในมณฑลกานซู เป็นต้น
มีข้อสังเกตว่า ตามร่างแผน PDP 2026 กฟผ. จะเริ่มจัดให้มีการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กแบบมอดูล (SMR) ในปี 2575 และมีกำหนดให้แล้วเสร็จในปี 2580 ซึ่งก็ไล่เลี่ยกับการสร้างเครื่องปฏิกรณ์แบบเกลือหลอมเหลวและทอเรียม TH-MSR ของจีน ในเมื่อเทคโนโลยีของจีนยังไม่พร้อม กฟผ. คงต้องสร้างโรงไฟฟ้าที่ใช้ยูเรเนียมไปก่อน และรอดูว่าจะสร้างโรงไฟฟ้า TH-MSR ในระยะต่อไปดีหรือไม่
ผู้อ่านคิดว่า เราควรสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กไหม คิดว่าเราพร้อมเพียงใด โดยเฉพาะคนไทยจำนวนมากจะปรับความกลัวกัมมันตภาพรังสีจากโรงไฟฟ้า ให้เป็นความกลัวที่พอรับได้หรือไม่ เพราะถึงอย่างไรก็ต้องลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกให้มีค่าสุทธิเป็นศูนย์ในปี 2593 ตามที่รัฐบาลให้คำมั่นต่อนานาชาติไว้ เมื่อปี 2568 อยู่ดี
โคทม อารียา
