สรุปเนื้อหาที่สอนในวันที่ 5 สิงหาคม 2555
วิชาวิทยาศาสตร์ เรื่องพลังงานนิวเคลียร์
พลังงานนิวเคลียร์ คือ พลังงานได้เกิดขึ้นจากปฏิกิริยานิวเคลียร์
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ เป็นปฏิกิริยาที่เกิดในระดับนิวเคลียสของอะตอม โดยเกิดได้จากหลายลักษณะดังนี้
1. พลังงานนิวเคลียร์แบบฟิซชั่น (Fission) เกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม พลูโทเนียม เมื่อถูกชนด้วยนิวตรอนหรือโฟตอน ธาตุหนักเหล่านี้ เราสามารถเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า สารกัมมันตรังสี หรือ ธาตุกัมมันตรังสี
2. พลังงานนิวเคลียร์แบบฟิวชั่น (Fusion) เกิดจากการรวมตัวของนิวเคลียสธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน
3. พลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี ซึ่งให้รังสีต่างๆ ออกมา เช่น อัลฟา, เบตา, แกมมาและนิวตรอน เป็นต้น
4. พลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดจากการเร่งอนุภาคที่มีประจุ เช่น อิเล็กตรอน โปรตอน ดิวทีรอน และอัลฟา เป็นต้น
สำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ เป็นปฏิกิริยาจากพลังงานนิวเคลียร์แบบฟิซชั่น พลังงานที่ได้จะทำให้น้ำกลายเป็นไอน้ำที่มีแรงดันสูง แล้วไอน้ำแรงดันสูงจะไปหมุนกังหันไอน้ำที่ต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อผลิตไฟฟ้า
สารกัมมันตรังสี (Radioactive) คือ สารที่สามารถปลดปล่อยกัมมันตภาพรังสี ดังนั้น สารกัมมันตรังสี ก็คือ สารหรือธาตุพลังงานสูงกลุ่มหนึ่งที่สามารถแผ่รังสีออกมาได้
กัมมันตภาพรังสี (radioactivity) คือ รังสีที่แผ่ออกมาจากธาตุกัมมันตรังสี และเมื่อแผ่รังสีออกมา มันจะก็จะกลายสภาพไปเป็นธาตุชนิดอื่น
การแผ่รังสีจะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา โดยอัตราการแผ่รังสีของธาตุแต่ละชนิดนั้นเป็นสมบัติเฉพาะตัวและมีค่าคงที่ เราเรียกการอัตราการสลายตัวของสารเหล่านี้ว่า ครึ่งชีวิต หรือ Half life คือ ระยะเวลาที่สารกัมมันตรังสีใช้เวลาสลายตัวจนเหลือปรมาณครึ่งหนึ่งของสารตั้งต้น
กัมมันตภาพรังสีที่ถูกปลดปล่อยออกมาจากการสลายตัวมี 3 ชนิด คือ
1. รังสีแอลฟ่า มีอำนาจทะลุทะลวงต่ำเพียงแค่กระดาษ อากาศ น้ำที่หนาประมาณ 2- 3 ซ.ม. หรือโลหะบาง ๆ ก็สามารถกั้นอนุภาคแอลฟาได้
2. รังสีบีต้าหรือเบตา มีอำนาจทะลุทะลวงสูงกว่ารังสีแอลฟาประมาณ 100 เท่า ทะลุผ่านกระดาษบาง ๆ เสื้อผ้า มือ น้ำที่หนา 2 ซม. แผ่นอะลูมิเนียมหนา 1 ซม. ได้ และมีความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสง
3. รังสีแกมมา เป็นรังสีที่มีพลังงานสูงมีความเร็วเท่ากับความเร็วแสง และมีอำนาจทะลุทะลวงสูง ผ่านแผ่นตะกั่วหนา 1.5 มม. หรือแผ่นคอนกรีตหนาๆ ได้ แต่ถ้าใช้ตะกั่ว และคอนกรีต ผสมเข้าด้วยกันสามารถกั้นรังสีแกมมาได้
กัมมันตภาพรังสีที่ได้มาใช้ประโยชน์ เช่น
คาร์บอน-14 ในการคำนวณอายุของวัตถุโบราณหรือซากดึกดำบรรพ์
ไอโอดีน -131 ใช้ในทางการแพทย์ในการติดตามเพื่อศึกษาความผิดปกติของต่อมไทรอยด์
โคบอลต์ -60 และเรเดียม -226 รักษาโรคมะเร็ง
ยูเรเนียม -238 ในเตาปฏิกรณ์ของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ เป็นต้น
หน่วยวัดรังสี
หน่วยสำหรับวัดอัตราการเสี่ยงภัยจากสารกัมมันตภาพรังสีที่นานาชาติใช้กันนั้นมีหน่วยเป็น "มิลลิซีเวิร์ตส์" หรือ "เอ็มเอสวี-MSV" ซึ่งเป็นชื่อที่ตั้งตามนามสกุลของศาสตราจารย์โรล์ฟ มักซิมิเลียน ซีเวิร์ต ชาวสวีดิช ผู้บุกเบิกการศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับอันตรายจากสารกัมมันตภาพรังสีต่อสิ่งมีชีวิต
ผลของรังสีต่อสิ่งมีชีวิต
1. ผลของรังสีที่มีต่อร่างกาย คือ เกิดเป็นผื่นแดงขึ้นตามผิวหนัง ผมร่วง เซลล์ตาย เป็นแผลเปื่อย เกิดเนื้อเส้นใยจำนวนมากที่ปอด (fibrosis of the lung) เกิดโรคเม็ดโลหิตขาวมาก (leukemia) เกิดต้อกระจก(cataracts) ขึ้นในนัยน์ตา เป็นต้น ซึ่งร่างกายจะเป็นมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับปริมาณของรังสีที่ได้รับ ส่วนของร่างกายที่ได้ และอายุของผู้ได้รับรังสี
2. ผลของรังสีที่เกี่ยวกับการสืบพันธุ์ คือ ทำให้โครโมโซม (chromosome) เกิดการเปลี่ยนแปลง มีผลทำให้ลูกหลานเกิดเปลี่ยนลักษณะได้
3. อาการที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากได้รับกัมมันตรังสีโดยไม่มีการควบคุม
3.1 คลื่นไส้ อาเจียน อ่อนเพลีย
3.2 เม็ดเลือดขาวถูกทำลายอย่างรุนแรง
3.3 ระบบการสร้างโลหิตจากที่ไขกระดูกบกพร่อง
3.4 ร่างกายความต้านทานโรคต่ำ
3.5 เกิดความผิดปกติบริเวณที่ถูกรังสี เช่น ผิวหนังไหม้พุพอง ผมร่วง ปากเปื่อย เป็นต้น
เรียบเรียงข้อมูลจาก มูลนิธิสืบนาคะเสถียร
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น