สวัสดีครับท่านผู้อ่านทุกท่าน เดี๋ยวนี้ไปไหนมาไหนก็จะได้ยินคำว่าโลกร้อน โลกร้อน กันอยู่บ่อย ๆ ไม่รู้ว่าสำนึกกันหรือเปล่า พูดกันไป วันนี้ผู้เขียนจึงมีเรื่องเล่า เกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์ลองมาดูกันดีกว่า
พลังงานนิวเคลียร์ คือพลังงานที่อาศัยเทคโนโลยีโดยการควบคุมการเกิดปฏิกิริยาทางนิวเคลียร์เพื่อผลิตพลังงาน โดยปัจจุบันนิยมวิธีการแตกตัวของนิวเคลียสของอะตอมออกเป็นอะตอมที่มีน้ำหนักน้อยกว่า ซึ่งทำให้เกิดพลังงานขึ้นอย่างมหาศาล ที่เรียกว่า Nuclear Fission ขณะที่มีอีกวิธีหนึ่งที่ทำให้ได้พลังงานมหาศาลเช่นกัน แต่ยังไม่เป็นที่นิยมนัก อย่างการสลายตัวกัมมันตรังสี (Radioactive Decay) ซึ่งคือการเปลี่ยนแปลงนิวเคลียสหนึ่งไปเป็นอีกนิวเคลียสหนึ่ง ซึ่งมีเสถียรภาพกว่านิวเคลียสเดิม โดยสูญเสียอนุภาคหรือปลดปล่อยรังสีแกมมา (Gamma Ray Photon) ออกมา
ผลพลอยได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ตั้งแต่น้ำร้อนที่ทำให้เกิดพลังงานไอน้ำ สามารถทำให้เครื่องจักรทำงานได้ หลายแห่งนิยมนำไปผลิตไฟฟ้า และขับเคลื่อนเครื่องจักรกลอื่นๆจากผลสำรวจล่าสุดนี้ มี 31 ประเทศ จาก 200 กว่าประเทศในโลกนี้ที่มีโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ คิดเป็น 150 แห่ง มี 56.5% อยู่ในอเมริกา ฝรั่งเศส และญี่ปุ่น สำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ หรือ International Atomic Energy Agency (IAEA) รายงานว่า จริงๆ แล้วมีโรงผลิตพลังงานปรมาณูเพียง 439 แห่งเท่านั้นที่ยังคงดำเนินการอยู่
ในปี 2007 การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากนิวเคลียร์ลดลงไป 14% เหตุผลหลักเกิดมาจากการเกิดแผ่นดินไหวในทิศตะวันตกของญี่ปุ่นเมื่อเดือนก.ค. 2007 ทำให้ต้องปิดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คาชิวาซากิ-คาริวาลง
อเมริกานับว่าผลิตไฟฟ้าจากนิวเคลียร์มากที่สุดในโลก เป็น 19% ของพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ทั้งหมดในประเทศ ส่วนฝรั่งเศสใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการเดินเครื่องจักร รวมทั้งผลิตไฟฟ้ามากที่สุดในยุโรป ซึ่งมีเพียงออสเตรีย เอสโตเนีย และไอร์แลนด์เท่านั้น ที่ไม่มีโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์
บิดาของนิวเคลียร์ฟิสิกส์ อย่าง แอร์นสต์ รูเธอร์ฟอร์ด เป็นผู้ค้นพบการแตกตัวของอะตอมในปี 1917 เพื่อนร่วมงานของเขาในลอนดอนก็นำไปพัฒนาเป็นระเบิดไนโตรเจน ในปี 1932 นักเรียนของ
แอร์นสต์ 2 คน คือ จอห์น ค็อกครอฟต์ และแอร์นสต์ วาลตัน เดินตามรอยครูในการพยายามพัฒนาการใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการให้พลังงาน โดยเพื่อนร่วมงานของเขา เจมส์ แชดวิก ค้นพบนิวตรอน
การทดลองให้เกิดการแตกตัวของอะตอมเมื่อปล่อยพลังงานจำนวนมาก (Nuclear Fission) เกิดเป็นครั้งแรกในกรุงโรมอีก 2 ปีต่อมา โดยการนำของนักเคมีชาวเยอรมัน ออตโต ฮาห์น และฟริตซ์ สตราซมัน ร่วมกับนักฟิสิกส์ชาวออสเตรียน ลีเซ มีตเนอร์ และออตโต โรเบิร์ต ฟริสช์ หลานของลีเซ โดยศึกษานิวตรอนของยูเรเนียมระหว่างการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ และค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างเศษเสี้ยวเล็กน้อยของนิวตรอนที่แตกตัวออกจากนิวเคลียสของยูเรเนียมว่า จะแตกตัวออกเป็นทวีคูณไปเรื่อยๆ และทำให้เกิดเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่น่าทึ่งมาก
หลังจากนั้น นักวิทยาศาสตร์ในหลายๆ ประเทศต่างก็ของบประมาณจากรัฐบาลของประเทศตัวเองในการค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับเรื่องนี้ ไม่ว่าจะเป็นอเมริกา อังกฤษ ฝรั่งเศส เยอรมนี และสหภาพโซเวียต
วันที่ 2 ธ.ค. 1942 ปรมาณูลูกแรกที่มนุษย์สร้างขึ้นชื่อว่า ชิคาโก ไพล์-วัน เป็นส่วนหนึ่งในโครงการชื่อดัง แมนแฮตตัน โปรเจกต์ ซึ่งมีโรงปฏิกรณ์ขนาดใหญ่อยู่ในแฮนฟอร์ดไซต์ ในอดีตเมืองแฮนด์ฟอร์ด กรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ผลผลิตของโครงการนี้คือ ระเบิดปรมาณูช็อกโลกที่ไปหย่อนลงฮิโรชิมาและนางาซากิของญี่ปุ่นในสงครามโลกครั้งที่ 2 นั่นเอง
หลังจากนั้นความหวาดกลัวระเบิดปรมาณูยังคงอยู่ในสมอง ฝังในจิตของผู้คน ทั้งๆ ที่นิวเคลียร์ก็ไม่ต่างกับดาบสองคมที่หากใช้ถูกวิธีก็จะให้ผลประโยชน์อย่างมหาศาล นิวเคลียร์ทำให้เกิดสงครามโลกครั้งที่ 3 ที่เรียกกันว่า สงครามเย็น โดยประเทศมหาอำนาจของโลกต่างไม่ไว้ใจกัน ต้องออกมาจำกัด ตรวจสอบการสะสมอาวุธนิวเคลียร์
อย่างไรก็ตาม พลังในด้านดีก็ไม่ย่อท้อ เพราะพลังงานไฟฟ้าจากนิวเคลียร์ในที่สุดก็ออกมาเป็นรูปเป็นร่างเมื่อธ.ค. 1951 ที่สถานีไฟฟ้าอาร์โก รัฐไอดาโฮ สมัยนั้นเป็นสมัยของประธานาธิบดีแฮร์รี ทรูแมน ที่ออกมาประกาศเปิดโรงไฟฟ้าอย่างภาคภูมิว่า เป็นการเริ่มมองนิวเคลียร์ในแง่ดี
ในทศวรรษที่ 1970-1980 สถานการณ์ด้านพลังงานเริ่มเข้าสู่ภาวะวิกฤต โดยเฉพาะอย่างยิ่งราคาน้ำมันที่พุ่งสูงจนฉุดเศรษฐกิจลงฮวบฮาบ พลังงานนิวเคลียร์จึงได้รับการจับตามองอย่างจริงจังอีกครั้ง โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมและการผลิตกระแสไฟฟ้า ทว่าพลังงานสะอาดชนิดนี้ก็สร้างความหวาดกลัวไปทั่วอีกครั้งหนึ่ง เมื่อเกิดอุบัติเหตุกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์บนตรี ไมล์ ไอส์แลนด์ ในเพนซิลเวเนีย สหรัฐ เมื่อปี 1979 และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล ในยูเครน (สมัยก่อนเป็นสหภาพโซเวียต) ระเบิดเมื่อปี 1986 ทำให้แผนการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในหลายๆ ประเทศต้องหยุดชะงักในหลายๆ ประเทศออกมาต่อต้านอย่างจริงจัง ตั้งแต่ ไอร์แลนด์ โปแลนด์ สวีเดน อิตาลี และออสเตรีย รวมทั้งบ้านเรา ส่วนใหญ่ก็เพราะยังกังวลเรื่องความปลอดภัยจากบทเรียนก้องโลกของเชอร์โนบิลนั่นเอง
อ่านมาซะตั้งนานหลับแล้วหลับอีก แต่ผู้เขียนคาดว่าน่าจะได้ความรู้อยู่บ้างไม่มากก็น้อยนะ
แล้วพบกันใหม่ในโอกาสต่อไปครับ สวัสดี…
อ.ธงชัย
นิวเคลียร์พลังงานสะอาด
พลังงานนิวเคลียร์ คือพลังงานที่อาศัยเทคโนโลยีโดยการควบคุมการเกิดปฏิกิริยาทางนิวเคลียร์เพื่อผลิตพลังงาน โดยปัจจุบันนิยมวิธีการแตกตัวของนิวเคลียสของอะตอมออกเป็นอะตอมที่มีน้ำหนักน้อยกว่า ซึ่งทำให้เกิดพลังงานขึ้นอย่างมหาศาล ที่เรียกว่า Nuclear Fission ขณะที่มีอีกวิธีหนึ่งที่ทำให้ได้พลังงานมหาศาลเช่นกัน แต่ยังไม่เป็นที่นิยมนัก อย่างการสลายตัวกัมมันตรังสี (Radioactive Decay) ซึ่งคือการเปลี่ยนแปลงนิวเคลียสหนึ่งไปเป็นอีกนิวเคลียสหนึ่ง ซึ่งมีเสถียรภาพกว่านิวเคลียสเดิม โดยสูญเสียอนุภาคหรือปลดปล่อยรังสีแกมมา (Gamma Ray Photon) ออกมา
ผลพลอยได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ตั้งแต่น้ำร้อนที่ทำให้เกิดพลังงานไอน้ำ สามารถทำให้เครื่องจักรทำงานได้ หลายแห่งนิยมนำไปผลิตไฟฟ้า และขับเคลื่อนเครื่องจักรกลอื่นๆจากผลสำรวจล่าสุดนี้ มี 31 ประเทศ จาก 200 กว่าประเทศในโลกนี้ที่มีโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ คิดเป็น 150 แห่ง มี 56.5% อยู่ในอเมริกา ฝรั่งเศส และญี่ปุ่น สำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ หรือ International Atomic Energy Agency (IAEA) รายงานว่า จริงๆ แล้วมีโรงผลิตพลังงานปรมาณูเพียง 439 แห่งเท่านั้นที่ยังคงดำเนินการอยู่
ในปี 2007 การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากนิวเคลียร์ลดลงไป 14% เหตุผลหลักเกิดมาจากการเกิดแผ่นดินไหวในทิศตะวันตกของญี่ปุ่นเมื่อเดือนก.ค. 2007 ทำให้ต้องปิดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คาชิวาซากิ-คาริวาลง
อเมริกานับว่าผลิตไฟฟ้าจากนิวเคลียร์มากที่สุดในโลก เป็น 19% ของพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ทั้งหมดในประเทศ ส่วนฝรั่งเศสใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการเดินเครื่องจักร รวมทั้งผลิตไฟฟ้ามากที่สุดในยุโรป ซึ่งมีเพียงออสเตรีย เอสโตเนีย และไอร์แลนด์เท่านั้น ที่ไม่มีโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์
บิดาของนิวเคลียร์ฟิสิกส์ อย่าง แอร์นสต์ รูเธอร์ฟอร์ด เป็นผู้ค้นพบการแตกตัวของอะตอมในปี 1917 เพื่อนร่วมงานของเขาในลอนดอนก็นำไปพัฒนาเป็นระเบิดไนโตรเจน ในปี 1932 นักเรียนของ
แอร์นสต์ 2 คน คือ จอห์น ค็อกครอฟต์ และแอร์นสต์ วาลตัน เดินตามรอยครูในการพยายามพัฒนาการใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการให้พลังงาน โดยเพื่อนร่วมงานของเขา เจมส์ แชดวิก ค้นพบนิวตรอน
การทดลองให้เกิดการแตกตัวของอะตอมเมื่อปล่อยพลังงานจำนวนมาก (Nuclear Fission) เกิดเป็นครั้งแรกในกรุงโรมอีก 2 ปีต่อมา โดยการนำของนักเคมีชาวเยอรมัน ออตโต ฮาห์น และฟริตซ์ สตราซมัน ร่วมกับนักฟิสิกส์ชาวออสเตรียน ลีเซ มีตเนอร์ และออตโต โรเบิร์ต ฟริสช์ หลานของลีเซ โดยศึกษานิวตรอนของยูเรเนียมระหว่างการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ และค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างเศษเสี้ยวเล็กน้อยของนิวตรอนที่แตกตัวออกจากนิวเคลียสของยูเรเนียมว่า จะแตกตัวออกเป็นทวีคูณไปเรื่อยๆ และทำให้เกิดเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่น่าทึ่งมาก
หลังจากนั้น นักวิทยาศาสตร์ในหลายๆ ประเทศต่างก็ของบประมาณจากรัฐบาลของประเทศตัวเองในการค้นคว้าวิจัยเกี่ยวกับเรื่องนี้ ไม่ว่าจะเป็นอเมริกา อังกฤษ ฝรั่งเศส เยอรมนี และสหภาพโซเวียต
วันที่ 2 ธ.ค. 1942 ปรมาณูลูกแรกที่มนุษย์สร้างขึ้นชื่อว่า ชิคาโก ไพล์-วัน เป็นส่วนหนึ่งในโครงการชื่อดัง แมนแฮตตัน โปรเจกต์ ซึ่งมีโรงปฏิกรณ์ขนาดใหญ่อยู่ในแฮนฟอร์ดไซต์ ในอดีตเมืองแฮนด์ฟอร์ด กรุงวอชิงตัน ดี.ซี. ผลผลิตของโครงการนี้คือ ระเบิดปรมาณูช็อกโลกที่ไปหย่อนลงฮิโรชิมาและนางาซากิของญี่ปุ่นในสงครามโลกครั้งที่ 2 นั่นเอง
หลังจากนั้นความหวาดกลัวระเบิดปรมาณูยังคงอยู่ในสมอง ฝังในจิตของผู้คน ทั้งๆ ที่นิวเคลียร์ก็ไม่ต่างกับดาบสองคมที่หากใช้ถูกวิธีก็จะให้ผลประโยชน์อย่างมหาศาล นิวเคลียร์ทำให้เกิดสงครามโลกครั้งที่ 3 ที่เรียกกันว่า สงครามเย็น โดยประเทศมหาอำนาจของโลกต่างไม่ไว้ใจกัน ต้องออกมาจำกัด ตรวจสอบการสะสมอาวุธนิวเคลียร์
อย่างไรก็ตาม พลังในด้านดีก็ไม่ย่อท้อ เพราะพลังงานไฟฟ้าจากนิวเคลียร์ในที่สุดก็ออกมาเป็นรูปเป็นร่างเมื่อธ.ค. 1951 ที่สถานีไฟฟ้าอาร์โก รัฐไอดาโฮ สมัยนั้นเป็นสมัยของประธานาธิบดีแฮร์รี ทรูแมน ที่ออกมาประกาศเปิดโรงไฟฟ้าอย่างภาคภูมิว่า เป็นการเริ่มมองนิวเคลียร์ในแง่ดี
ในทศวรรษที่ 1970-1980 สถานการณ์ด้านพลังงานเริ่มเข้าสู่ภาวะวิกฤต โดยเฉพาะอย่างยิ่งราคาน้ำมันที่พุ่งสูงจนฉุดเศรษฐกิจลงฮวบฮาบ พลังงานนิวเคลียร์จึงได้รับการจับตามองอย่างจริงจังอีกครั้ง โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมและการผลิตกระแสไฟฟ้า ทว่าพลังงานสะอาดชนิดนี้ก็สร้างความหวาดกลัวไปทั่วอีกครั้งหนึ่ง เมื่อเกิดอุบัติเหตุกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์บนตรี ไมล์ ไอส์แลนด์ ในเพนซิลเวเนีย สหรัฐ เมื่อปี 1979 และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล ในยูเครน (สมัยก่อนเป็นสหภาพโซเวียต) ระเบิดเมื่อปี 1986 ทำให้แผนการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในหลายๆ ประเทศต้องหยุดชะงักในหลายๆ ประเทศออกมาต่อต้านอย่างจริงจัง ตั้งแต่ ไอร์แลนด์ โปแลนด์ สวีเดน อิตาลี และออสเตรีย รวมทั้งบ้านเรา ส่วนใหญ่ก็เพราะยังกังวลเรื่องความปลอดภัยจากบทเรียนก้องโลกของเชอร์โนบิลนั่นเอง
อ่านมาซะตั้งนานหลับแล้วหลับอีก แต่ผู้เขียนคาดว่าน่าจะได้ความรู้อยู่บ้างไม่มากก็น้อยนะ
แล้วพบกันใหม่ในโอกาสต่อไปครับ สวัสดี…
อ.ธงชัย