ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์

พลังงานนิวเคลียร์คืออะไร มีประโยชน์ ประเภท และอันตรายอะไรบ้าง?

พลังงานนิวเคลียร์(Nuclear energy) คือ พลังงานที่เกิดขึ้นจากการแยกประจุนิวเคลียร์ในอะตอม โดยใช้กระบวนการเรียกว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์หรือการแยกประจุนิวเคลียร์ (nuclear fission) ที่จะแยกอะตอมที่มีนิวเคลียร์หนักเป็นสองส่วนให้แยกออกจากกัน และในขั้นตอนนี้จะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของความร้อนและแสง ที่สามารถใช้ในการสร้างไฟฟ้าหรือพลังงานอื่น ๆ ได้

พลังงานนิวเคลียร์มีความสามารถในการสร้างพลังงานอย่างมาก โดยพลังงานนิวเคลียร์ที่ได้มาจากการแยกประจุนิวเคลียร์สามารถใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องกลไฟฟ้า ใช้ในอุตสาหกรรม หรือใช้ในการขนส่งเป็นต้น อีกทั้งยังมีความสามารถในการสร้างพลังงานให้มากกว่าการใช้เชื้อเพลิงทางธรรมชาติอื่น ๆ โดยไม่เกิดปล่อยก๊าซเรือนกระจก (greenhouse gases) ที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศรอบโลก

โดยพลังงานชนิดนี้ถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรกในปี ค.ศ.1895 โดยวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อว่าวิลเฮล์ม รองเก็บ (Wilhelm Conrad Roentgen) ที่ค้นพบการแผ่รังสีเอ็กซ์ (X-rays) ซึ่งเป็นแสงที่มีพลังงานสูงมาก ซึ่งเป็นการพบปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับนิวเคลียร์ กลุ่มของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรทั้งในอเมริกาและยุโรปเริ่มศึกษาและพัฒนาเทคโนโลยีการใช้พลังงานชนิดนี้ เกิดขึ้นในช่วงปี ค.ศ. 1940-1950 เพื่อเป็นการสร้างพลังงานเชิงพาณิชย์ เริ่มจากการแยกประจุ และการแยกอะตอม(nuclear fission) ซึ่งได้รับความสนใจมากในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2  นับเป็นการเริ่มต้นของการพัฒนาเทคโนโลยีนิวเคลียร์ในลักษณะที่เราเห็นและใช้งานในปัจจุบัน

ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์

1.พลังงานนิวเคลียร์มีความสามารถในการสร้างพลังงานมากมายโดยใช้ปริมาณเชื้อเพลิงที่น้อยกว่าเชื้อเพลิงธรรมดา เช่น 1 กิโลกรัมของยูราเนียม-235 สามารถให้พลังงานเทียบเท่ากับการเผาเชื้อเพลิงหมักหรือน้ำมัน ซึ่งสามารถให้พลังงานให้รถยนต์ขับเคลื่อนได้เป็นเวลาหลายวัน

2.เป็นพลังงานสะอาด ลดการเกิดก๊าซเรือนกระจก จึงมีประโยชน์ในด้านการลดภาวะโลกร้อน และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแบบสุดขั้ว

3.พลังงานนิวเคลียร์สามารถนำมาใช้วิเคราะห์พื้นที่เพาะปลูก เพื่อดูสภาพดินว่ามีความเหมาะสมหรือไม่ได้อย่างแม่นยำ

4.สามารถนำเอานิวเคลียร์มาฉายแสงลงบนเนื้อสัตว์ และพืชผัก ซึ่งจะช่วยทำให้อาหารมีความสดใหม่ได้นานขึ้นกว่าปกติ

5.สามารถนำไปใช้สำหรับการฆ่าเชื้อโรคในแหล่งน้ำลำคลอง ที่เป็นแหล่งชุมชน ช่วยให้แม่น้ำลำคลองมีความสะอาดมากกว่าเดิม

6.ใช้ปริมาณเชื้อเพลิงน้อย แต่ให้พลังงานมาก ดังนั้นจึงช่วยประหยัดทรัพยากร หลาย ๆ ประเทศจึงนิยมใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงงานไฟฟ้า

7.อุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์สร้างงานให้กับชุมชนและสร้างโอกาสทางเศรษฐกิจ ซึ่งมีส่วนช่วยให้เกิดการเติบโตของเศรษฐกิจในระดับภูมิภาค

8.เทคโนโลยีจากพลังงานนิวเคลียร์ถูกนำไปใช้เพื่อปรับปรุงพันธุ์พืช และเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรให้มากขึ้นได้

9.รังสีที่ได้จากพลังงานนิวเคลียร์ นำไปใช้ประโยชน์ด้านการแพทย์ เพื่อเอ็กซเรย์ หรือการฉายรังสีรักษาโรค

10.ช่วยเพิ่มพลังงานไฟฟ้าให้เพียงพอด้วยการผลิตจากโรงไฟฟ้าที่ใช้ระบบเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ทำให้ได้พลังงานที่เพียงพอ และมีราคาถูกลง

11.ใช้ในการรักษาโรคมะเร็ง ด้วยการใช้สารกัมมันตรังสีร่วมกับการทำคีโม

12.ใช้ถ่ายภาพลักษณะภายในของวัตถุได้ เพื่อดูว่ามีรอยร้าว มีโพรง หรือมีร่องรอยอะไรอยู่ภายในบ้าง โดยไม่จำเป็นต้องตัดชิ้นส่วนให้เกิดความเสียหาย

13.เป็นพลังงานที่มีอายุยาวนาน จนเรียกได้ว่าเป็นขุมทรัพย์ที่ยั่งยืน สามารถปลดปล่อยพลังงานให้มนุษย์ชาติเอาไว้ใช้ได้กว่า 1 พันล้านปี

ประเภทของพลังงานนิวเคลียร์

ประเภทหลักของพลังงานนิวเคลียร์มี 2 กลุ่มใหญ่ ๆ ดังนี้

1.พลังงานนิวเคลียร์จากการแยกอะตอม (Nuclear Fission)

เกิดจากการที่นิวเคลียร์เซลล์มีการแยกอะตอมของสารเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เพื่อสร้างพลังงาน กระบวนการนี้เกิดขึ้นเมื่ออะตอมหนึ่งแตกตัวเป็นอะตอมย่อย ๆ พร้อมกับปล่อยพลังงานในรูปแบบของความร้อน และแรงดันที่ใช้สำหรับการสร้างไฟฟ้า พลังงานนิวเคลียร์ที่ได้จากการแยกอะตอม นิยมใช้ในโรงงานไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์เป็นส่วนใหญ่

2.พลังงานนิวเคลียร์จากการผสมอะตอม (Nuclear Fusion)

เกิดจากนิวเคลียร์เซลล์มีการผสมอะตอมของสารเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เพื่อสร้างพลังงาน กระบวนการนี้เกิดขึ้นเมื่ออะตอมสองตัวผสมตัวกันและสร้างอะตอมใหม่ พลังงานที่เกิดจากการผสมอะตอมเรียกว่าพลังงานนิวเคลียร์จากการผสม ซึ่งเป็นกระบวนการเหมือนกับการเกิดความร้อนของดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์อื่น ๆ และยังเป็นแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพในนักวิทยาศาสตร์ต่างให้ความสนใจเป็นอย่างมากในอนาคต

อันตรายจากพลังงานนิวเคลียร์

1.แม้จะมีข้อดีอยู่มากในด้านพลังงาน แต่สิ่งที่พลังงานนิวเคลียร์ทิ้งไว้เบื้องหลังมากที่สุดคือ “กากนิวเคลียร์” ซึ่งเป็นขยะที่กำจัดยาก และมีอันตรายหากเข้าใกล้ เพราะมีปริมาณรังสีสูงแพร่กระจายต่อไปได้อีกเป็นพันปี เสี่ยงต่อสภาพแวดล้อมในระยะยาว รวมถึงชีวิตสิ่งมีชีวิตบนโลกต่อไปอีกหลายศตวรรษทีเดียว

2.เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ไม่ได้รับมาตรฐาน อาจเป็นเหตุทำให้เกิดรังสีรั่วไหล และเสี่ยงต่อการระเบิด ซึ่งจะปลดปล่อยพลังงานมหาศาล ส่งผลให้เกิดเป็นภัยพิบัติที่รุนแรงจนยากจะคาดเดา

3.ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่รอบ ๆ โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ เซลล์ร่างกายเกิดการเปลี่ยนแปลง และนำไปสู่การป่วยเป็นโรคมะเร็งตามมา

4.หากสัมผัสใกล้ชิดรังสีจากพลังงานนิวเคลียร์มากเกินไป แม้เพียงเสี้ยวนาที ก็อาจส่งผลให้เกิดอาการเจ็บป่วย ร่างกายอ่อนแอ เหนื่อยหอบ ท้องร่วง เม็ดเลือดลดลงอย่างรวดเร็ว มีไข้สูง ผมร่วง และตามมาด้วยการเจ็บป่วยทางกายอื่น ๆ อีกมากมาย

การใช้พลังงานนิวเคลียร์ยังถือว่าเป็นเรื่องที่ผู้คนถกเถียงถึงข้อดีและข้อเสียมาจนถึงทุกวันนี้ แม้ว่าจะมีส่วนเป็นพลังงานทดแทน แต่จะต้องมีการก่อสร้างโรงงานที่ได้มาตรฐาน มีผู้เชี่ยวชาญดูแลอย่างละเอียดเพื่อความปลอดภัย ซึ่งเชื่อว่าในอนาคตพัฒนาให้ดีขึ้น ลดกากกัมมันตรังสีให้น้อยลงได้ และกลายเป็นพลังงานที่สามารถอยู่ร่วมกับชุมชนได้มากขึ้น