งานวิจัยระบุว่า ‘วัตถุโลหะขนาดเล็ก’ เพิ่มความเสี่ยงจากฟ้าผ่าแบบ ‘ไซด์แฟลช’
Multiverse | บัญชา ธนบุญสมบัติ
เมื่อพูดถึงฟ้าผ่า ประเด็นหนึ่งที่มีคนสงสัยกันมากก็คือ วัตถุโลหะชิ้นเล็กๆ หรืออุปกรณ์บางอย่างที่มีโลหะเป็นส่วนประกอบ เช่น โทรศัพท์มือถือ อาจมีส่วนทำให้คนหรือสัตว์ที่มีวัตถุหรืออุปกรณ์นั้นอยู่กับร่างกายเสี่ยงต่อการถูกฟ้าผ่าเพิ่มขึ้นหรือไม่?
การตอบคำถามนี้ต้องลงในรายละเอียดเพิ่มเติม เพราะกลไกที่ฟ้าผ่าทำร้ายคนหรือสัตว์มีหลายแบบ อีกทั้งยังมีประเด็นอื่นที่เกี่ยวข้องร่วมอยู่ด้วย
เพื่อตอบคำถามข้างต้น ผมขออ้างอิงข้อสรุปจากบทความวิจัยเรื่อง Do metal objects such as mobile phones increase lightning risk? (วัตถุโลหะ เช่น โทรศัพท์มือถือเพิ่มความเสี่ยงต่อฟ้าผ่าหรือไม่?) งานวิจัยนี้เป็นผลงานของนักวิจัย 2 คน ชื่อ Chandima Gomes และ Zmnako Mohammed Khurshid ตีพิมพ์ในวารสาร GEOMATICS, NATURAL HAZARDS AND RISK 2021, VOL. 12, NO. 1, 1819-1836 โดยจะให้ link ไว้ที่ท้ายบทความนี้
ทั้งนี้ งานวิจัยได้ใช้แบบจำลองในการศึกษา ดังแสดงในภาพที่นำมาฝากดังนี้ เส้นสีแดงทางขวามือแทนวัตถุทรงกระบอกสูง 5 เมตร ที่ถูกฟ้าผ่า โดยในการคำนวณใช้แทนวัตถุ 2 อย่าง ได้แก่ ตัวนำไฟฟ้ารัศมี 4 มิลลิเมตร และต้นไม้ รัศมี 100 มิลลิเมตร ส่วนแท่งสีเหลืองทางซ้ายมือแทนคน สูง 2 เมตร และจุด P แทนโลหะทรงกลมขนาดรัศมี 1 เซนติเมตร ระยะ D ภาพคือ ระยะห่างระหว่างโลหะทรงกลมกับวัตถุที่ถูกฟ้าผ่า
เนื่องจากเรื่องนี้เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยต่อชีวิตและมีรายละเอียดหลายอย่าง ผมจึงขอแยกข้อสรุปเป็นข้อย่อยๆ เพื่อให้ความคิดคมชัด ทั้งนี้ในการขยายความจะเพิ่มเติมรายละเอียดบางอย่างเพื่อให้เห็นภาพชัดเจนขึ้น ดังนี้ครับ
ข้อ 1 : วัตถุโลหะขนาดเล็กไม่ได้เพิ่มโอกาสที่จะถูกฟ้าผ่าแบบโดยตรง
ขยายความ : คำว่า ‘ฟ้าผ่าแบบโดยตรง (direct strike)’ หมายถึง การที่สายฟ้าจากเมฆฝนฟ้าคะนองฟาดลงมาที่วัตถุนั้นโดยตรง
ประเด็นนี้มีความเข้าใจผิดกันมาก เนื่องจากข่าวหรือเหตุการณ์ที่มีคนหรือสัตว์ได้รับอันตรายจากเหตุการณ์ฟ้าผ่า แล้วพบว่ามีวัตถุโลหะอยู่ในตัว เช่น คนมีโทรศัพท์มือถือ หรือวัวควายมีกระดึงผูกอยู่ที่คอ ในกรณีเช่นนั้น ฟ้าผ่าได้ทำอันตรายคนหรือสัตว์ด้วยกลไกแบบอื่น
เช่น กระแสไฟฟ้าไหลไปตามพื้น (ground current) หรือไซด์แฟลช (side flash) แต่ไม่ใช่ฟ้าผ่าโดยตรง
ข้อ 2 : วัตถุโลหะที่สัมผัสหรืออยู่ใกล้ผิวหนังสามารถเพิ่มอาการบาดเจ็บซ้ำเติมผู้ที่ถูกกระแสไฟฟ้าจากฟ้าผ่าทำอันตรายได้
ขยายความ : สมมุติว่ามีคน 2 คนยืนอยู่ใกล้กันในที่โล่ง คนแรกไม่มีวัตถุโลหะใดๆ อยู่ในตัว ส่วนคนที่สองสวมสร้อยคอโลหะ ทีนี้สมมุติต่อไปว่าฟ้าผ่าลงใกล้ๆ จุดที่คนทั้งสองนี้ยืนอยู่ จากนั้นกระแสไฟฟ้าได้ไหลมาตามพื้น แล้วเข้าสู่ร่างกายของทั้งสองคน
แน่นอนว่าทั้งคู่ถูกกระแสไฟฟ้าจากฟ้าผ่าทำอันตรายด้วยกลไก ‘กระแสไฟฟ้าไหลไปตามพื้น’
แต่สำหรับคนที่สองซึ่งสวมสร้อยคออยู่นั้น หากกระแสไฟฟ้าไหลเข้าสู่สร้อยคอก็จะทำให้โลหะที่ทำสร้อยร้อนขึ้น ผลก็คือผิวหนังที่สัมผัสกับสร้อยคอจะเกิดรอยไหม้ตามแนวสร้อยคอ
ข้อ 3 : ความเชื่อที่ว่า ‘โทรศัพท์มือถือเพิ่มโอกาสถูกฟ้าผ่าเนื่องจากคลื่นโทรศัพท์ทำให้อากาศเกิดการแตกตัว’ ไม่ถูกต้อง
ขยายความ : คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในโทรศัพท์มือถืออยู่ในช่วงไมโครเวฟ มีความถี่ระดับกิกะเฮิรตซ์ (ประมาณ 10 ยกกำลัง 9 เฮิรตซ์) ซึ่งเป็นคลื่นที่ไม่ก่อให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออน เนื่องจากพลังงานของโฟตอนในย่านนี้ไม่สูงพอที่จะดึงอิเล็กตรอนออกจากโมเลกุลอากาศได้
การแตกตัวเป็นไอออนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเริ่มเกิดขึ้นในย่านรังสีอัลตราไวโอเลตความถี่สูง และต่อเนื่องไปยังรังสีเอกซ์และแกมมา โดยมีความถี่ประมาณ 10 ยกกำลัง 15 เฮิรตซ์ขึ้นไป ซึ่งโฟตอนมีพลังงานมากพอที่จะทำให้โมเลกุลแตกตัวเป็นไอออน
(ข้อมูลจากบทความวิจัยที่อ้างถึงข้างต้นระบุค่าราว 3.3 x 10 ยกกำลัง 15 เฮิรตซ์)
ที่มา : บทความวิจัยเรื่อง Do metal objects such as mobile phones increase lightning risk?
ข้อ 4 : วัตถุโลหะขนาดเล็กที่อยู่กับร่างกายสามารถเพิ่มความเสี่ยงต่อไซด์แฟลช
ขยายความ : นี่คือข้อสรุปสำคัญของงานวิจัยชิ้นนี้ แต่ขอทบทวนความหมายของกลไกไซด์แฟลชกันก่อน ดังนี้
สมมุติว่า สายฟ้าฟาดลงบนอะไรสักอย่าง เช่น ต้นไม้ จากนั้นประจุไฟฟ้าก็จะไหลลงมาตามลำต้นของต้นไม้ ในทางปฏิบัติ เป็นไปได้ว่าแทนที่กระแสไฟฟ้าจะไหลลงสู่พื้นทั้งหมด กระแสไฟฟ้ากลับ ‘กระโดด’ ออกจากต้นไม้พุ่งเข้าสู่คน สัตว์ หรือสิ่งของที่อยู่โดยรอบได้ นี่คือที่มาของคำว่า side flash (หรือ side splash) เนื่องจาก side คือ ด้านข้าง ส่วน flash (หรือ splash) หรือคือการที่ไฟแลบออกไปนั่นเอง
เรื่อง ไซด์แฟลช (side flash) นี้ผมเคยเขียนเล่าไว้ในบทความ ‘ไซด์แฟลช ภัยจากฟ้าผ่าที่ทำอันตรายคุณได้’ ตรงนี้ https://www.matichon.co.th/weekly/column/article_859589
กลับมาที่งานวิจัย ผลการคำนวณพบว่า วัตถุโลหะชิ้นเล็กๆ เพิ่มโอกาสการเกิดการไซด์แฟลช โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคนหรือสัตว์อยู่ใกล้วัตถุที่ถูกฟ้าผ่า โดยที่วัตถุนั้นมีความต้านทานไฟฟ้าสูง (เช่น ต้นไม้ หรือเสาอิฐ) ทั้งนี้ไซด์แฟลชอาจพุ่งออกไปได้ไกลถึง 5 เมตร หรือบางกรณีถึง 10 เมตร เลยทีเดียว!
ในงานวิจัย ใช้ลูกโลหะทรงกลมขนาดรัศมี 1 เซนติเมตร (นั่นคือ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 เซนติเมตร) ในการคำนวณ และพบว่าระดับความสูง (หรือตำแหน่ง) ของวัตถุโลหะทรงกลมนี้ก็มีผลต่อโอกาสที่จะเกิดไซด์แฟลชด้วยเช่นกัน
ดูรายละเอียดในข้อ 5 ถัดไป
ข้อ 5 : วัตถุโลหะที่อยู่กับร่างกายในระดับสูงกว่าจะมีความเสี่ยงต่อไซด์แฟลชมากกว่า
ขยายความ : ประเด็นนี้ต่อเนื่องจากข้อ 4 กล่าวคือ สำหรับวัตถุชิ้นเดียวกัน เช่น โทรศัพท์มือถือ หากเปรียบเทียบกรณีที่โทรศัพท์อยู่ในตำแหน่งที่สูง (เช่น เรายกขึ้นมาดูหน้าจอ) กับกรณีที่โทรศัพท์อยู่ในตำแหน่งที่ต่ำว่า (เช่น เก็บไว้ในกระเป๋าที่อยู่ในระดับที่ต่ำกว่าเอว) จะพบว่า กรณีที่โทรศัพท์อยู่ในตำแหน่งที่สูงจะมีความเสี่ยงต่อไซด์แฟลชมากกว่า
ด้วยเหตุนี้ หากเราอยู่ใกล้วัตถุสูงที่อาจถูกฟ้าผ่าได้ จึงควรหลีกเลี่ยงการถือหรือสวมใส่วัตถุที่มีโลหะในลักษณะที่วัตถุนั้นอยู่ในตำแหน่งสูง กล่าวคือ ห้ามสะพายเป้ไว้ข้างหลัง ห้ามแบกเครื่องมือเกษตร และห้ามสวมหมวกที่มีส่วนประกอบเป็นโลหะ เป็นต้น
หากสนใจบทความวิจัยที่อ้างถึง สามารถอ่านแบบออนไลน์ได้ที่
https://doi.org/10.1080/19475705.2021.1946172
และดาวน์โหลดไฟล์ pdf ได้ที่
กล่าวโดยสรุปคือ ควรทราบว่าวัตถุโลหะชิ้นเล็กๆ รวมทั้งวัตถุหรืออุปกรณ์มีโลหะเป็นส่วนประกอบ (เช่น โทรศัพท์มือถือ) แม้ว่าจะไม่ได้เพิ่มโอกาสของฟ้าผ่าแบบโดยตรง แต่จะเพิ่มโอกาสการเกิดไซด์แฟลชได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากวัตถุชิ้นนั้นอยู่ในตำแหน่งที่สูง และไซด์แฟลชอาจพุ่งไปได้ไกลมากถึงราว 10 เมตร
