ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ในกิจการต่างๆ
กิจการอุตสาหกรรม
การใช้วัสดุกัมมันตรังสี และเทคนิคทางรังสีในทางอุตสาหกรรม ซึ่งเรียกว่า เทคนิคเชิงนิวเคลียร์ เป็นการนำพลังงานปรมาณูมาใช้
ประโยชน์ในทางสันติ สำหรับประเทศไทย ได้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกิจการต่างๆ ดังนี้
– ใช้วัดระดับของไหล สารเคมีต่างๆ ในขบวนการผลิตในโรงงานเส้นใยสังเคราะห์ด้วยรังสีแกมมา
– ใช้ตรวจสอบระดับเศษไม้ในหม้อนึ่งภายใต้ความดันสูง ในการผลิตไม้อัดแผ่นเรียบด้วยรังสีแกมมา
– ควบคุมการไหลผ่านของส่วนผสมในการผลิตปูนซีเมนต์
– วัดความหนาแน่นของน้ำปูนกับเส้นใยหิน ในขบวนการผลิตกระเบื้องกระดาษ
– วัดความหนาแน่นในการดูดสินแร่ในทะเล เพื่อคำนวณหาปริมาณแร่ที่ดูดผ่าน
– วัดและควบคุมความหนาแน่นของน้ำโคลนที่จะใช้ในการขุดเจาะอุโมงค์ส่งน้ำใต้ดิน
– ควบคุมขบวนการผลิต ผลิตภัณฑ์เครื่องแก้วให้มีความหนาสม่ำเสมอ
– วัดหาปริมาณสารตะกั่วหรือธาตุกำมะถันในผลิตภัณฑ์น้ำมันปิโตเลียม
– ควบคุมความหนาของเนื้อยางที่เคลือบบนแผ่นผ้าใบในขบวนการผลิตยางรถยนต์
– ควบคุมน้ำหนักของกระดาษต่อหน่วยพื้นที่ในอุตสาหกรรมผลิตกล่องกระดาษ
– ใช้เป็นเครื่องขจัดประจุกระแสไฟฟ้าสถตย์บน แผ่นฟิล์ม ฟิล์มภาพยนต์ หลอดแก้วที่ใช้ บรรจุผลิตภัณฑ์ เวชภัณฑ์ต่างๆ
– ใช้ตรวจสอบความรั่วซึมในการผนึกแน่นวงจรไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ IC, Semiconductor Watch module ต่างๆ ด้วยก๊าซ คริปตอน-85
– ใช้ตรวจสอบและถ่ายรอยเชื่อมโลหะ หาความสึกหรอโดยวิธไม่ทำลายชิ้นงาน มีทั้งการใช้ X-rays, Gamma rays, และ Neutron radiography
– ใช้ในการสำรวจหาแหล่งน้ำมันใต้ดิน ความชื้นใต้ดินฯลฯ ด้วยรังสีนิวตรอน
– ใช้ทำสีเรืองแสง
– ใช้วัดหาปริมาณเถ้าของลิกไนต์
– การวิเคราะห์แร่ธาตุด้วยเทคนิคเชิงนิวเคลียร์ สำหรับการสำรวจทรัพยากรในประเทศ(Neutron activation and X-ray fluorescence analysis)
– การใช้รังสีแกมมาเพื่อห่าเชื้อในเครื่องมือเวชภัณฑ์ เช่น กระบวนการฉีดยาสายน้ำเกลือ ถุงเลือด
ด้านการแพทย์และอนามัย
เวชศาสตร์นิวเคลียร์ (Nuclear medicine) คือการนำเอาสารรังสีหรือ รังสีมาใช้ในการตรวจ การรักษา และด้านการค้นคว้าศึกษาการทำงานของระบบอวัยวะในร่างกายเพื่อช่วยในการตรวจวิเคราะห์หรือรักษาโรค บรรเทาความทุกข์ทรมานของผู้ป่วย และย่นระยะเวลาการรักษาในโรงพยาบาล ตัวอย่างบางส่วนของการใช้สารรังสี หรือรังสีด้านการแพทย์ เช่น
– การรักษาโรคมะเร็งด้วย โคบอลต์-60
– เม็ดทองคำ-198 ในการรักษามะเร็งผิวหนัง
– ลวดแทนทาลัม-182 ในการรักษามะเร็งปากมดลูก
– ไอโอดีน-131 ใช้ตรวจวินิจฉัยและรักษาโรคคอพอก และในรูป Labeled compound ใช้ตรวจวิเคราะห์การทำงานของไต ระบบโลหิต
– เทคนิเชียม-99m ตรวจทางเดินน้ำดี ไต ต่อมน้ำเหลือง
– แทลเลียม-201ตรวจสภาพหัวใจเมื่อทำงานเต็มที่ ตรวจสภาพการไหลของโลหิตเลี้ยงหัวใจ และตรวจสภาพกล้ามเนื้อในหัวใจ
– แกลเลียม-67 ตรวจการอักเสบ่างๆ ที่เป็นหนอง เช่น ในช่องท้อง ตรวจมะเร็งในต่อมน้ำเหลือง
– อินเดียม-111 ใช้ติดสลากเม็ดเลือดขาว ตรวจหาแหล่งอักเสบของร่างกาย ตรวจการอุดตันของไขสันหลัง ตรวจมะเร็งเต้านม รังไข่ ลำไส้
– ไอโอดีน-123 ตรวจการทำงานของต่อม ไธรอยด์
– คริปทอน-81m ตรวจการทำงานหัวใจ
– ทอง-195m ตรวจการไหลเวียนโลหิต
– การรักษาโรคมะเร็งในระดับตื้นของร่างกาย เช่น ลูกตา ด้วยรังสีโปรตอน
– การรักษาโรคมะเร็งและเนื้องอกในส่วนลึกของร่างกายด้วยรังสีนิวตรอน
ด้านการเกษตร ชีววิทยา และ อาหาร
ประเทศไทยมีการเกษตรเป็นอาชีพหลักของประชากร โครงการใช้นิวเคลียร์เทคโนโลยี เพื่อส่งเสริมกิจการเกษตร เป็นต้นว่าการเพิ่มผลผลิตและเพิ่มคุณภาพ ของผลิตผลซึ่งกำลังแพร่ขยายออกไปสู่ชนบทมากขึ้น
– การใช้เทคนิคนิวเคลียร์วิเคราะห์ดิน เพื่อการจำแนกพื้นที่ปลูก ทำให้ทราบว่า พื้นที่ที่ศึกษาเหมาะสมต่อการเพาะปลูกพืชชนิดใด ควรเพิ่มปุ๋ยชนิดใดลงไป
– เทคนิคการสะกดรอยด้วยรังสีใช้ศึกษาเกี่ยวกับการดูดซึมแร่ธาตุ และปุ๋ยดดยต้นไม้และพืชเศรษฐกิจต่างๆ เพื่อการปรับปรุงการใช้ปุ๋ยให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
– การฉายรังสีแกมมาเพื่อฆ่าแมลงและไข่ในเมล็ดพืช ซึ่งเก็บไว้ในยุ้งฉาง และภายหลังจากบรรจุในภาชนะเพื่อการส่งออกจำหน่าย
– การใช้รังสีเพื่อการกำจัดแมลงศัตรูพืชบางชนิดโดยวิธีทำให้ตัวผู้เป็นหมัน
– การถนอมเนื้อสัตว์ พืชผัก และผลไม้ โดยการฉายรังสีเพื่อเก็บไว้ได้นานยิ่งขึ้น เป็นประโยชน์ในการขนส่งทางไกล และการเก็บอาหารไว้บริโภคนอกฤดูกาล
– การใช้เทคนิครังสีเพื่อการขยายพันธุ์สัตว์เลี้ยง และการเพิ่มอาหารนม อาหารเนื้อ ในโค และ กระบือ
– การนำเทคนิคทางรังสีด้านอุทกวิทยา ในการเสาะหาแหล่งน้ำสำหรับการเกษตร
– การใช้เทคนิคการวิเคราะห์ด้วยวิธีอาบรังสี วิเคราะห์สารตกค้างในสิ่งแวดล้อมจากการใช้ยาปราบศัตรูพืช ยาฆ่าแมลง ซึ่งมีความสำคัญต่อผู้บริโภค
– การเอาพลังงานปรมาณูมาใช้ฉายพันธุ์พืช เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม(Induced Mutation) เช่น
ก. ข้าวขาวมะลิ 105 ซึ่งเป็นข้าวเจ้าจากผลการฉายรังสี มีการกลายพันธุ์ มาเป็นข้าวเหนียว มีกลิ่นหอมเหมือนขาวขาวมะลิ
ข. ข้าวพันธุ์ กข15 ซึ่งก็เป็นผลจากการฉายรังสีข้าวขาวมะลิ105 แต่เป็นพันธุ์ที่เก็บเกี่ยวได้ไวกว่า และมีผลผลิตสูงกว่าขาวมะลิ 105
ค. ปอแก้ว เมื่อนำเมล็ดมาฉายรังสีได้พันธุ์ที่มีความทนทานต่อโรคโคนเน่า
ง. ถั่วเหลือง ที่มีพันธุ์ทนทานต่อรา สนิม(Rust)
ด้านสิ่งแวดล้อม
พลังงานนิวเคลียร์ มีส่วนเกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมใน 2 ด้าน คือในด้านการรักษาและพัฒนาสภาพของสิ่งแวดล้อมให้ดีขึ้น อีกด้านหนึ่ง คือ การตรวจตรา และควบคุมปริมาณรังสีที่มีอยู่ในธรรมชาติ ในสิ่งแวดล้อมให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยต่อมวลมนุษย์ และสิ่งมีชีวิตโดยทั่วไป ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ในด้านสิ่งแวดล้อม ได้แก่
– การใช้รังสีแกมมาฆ่าเชื้อโรคต่างๆ ในน้ำทิ้งจากชุมชน และจากโรงพยาบาล เพื่อป้องกันโรคระบาด
– การใช้รังสีแกมมาฆ่าเชื้อโรคในขยะและตะกอน แล้วนำกลับมาทำเป็นปุ๋ยต่อไป
– การใช้รังสีอิเล็กตรอน ในการกำจัดก๊าซอันตราย (SO2, NO2) จากปล่องควันโรงงานอุตสาหกรรม และการเผาถ่านหิน
– การใช้เทคนิคทางนิวเคลียร์วิเคราะห์สารพิษต่างๆ ในดิน พืช อากาศ น้ำ และอาหาร
– การใช้เทคนิคสารติดตามทางรังสีศึกษามลภาวะในสิ่งแวดล้อม
– การวัดปริมาณรังสีในสิ่งแวดล้อม เช่น ที่อยู่อาศัย และสถานที่ทำงาน
ด้านการศึกษาและวิจัย
พลังงานนิวเคลียร์ เป็นสิ่งที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ โดยการใช้อนุภาคหรือรังสีที่มีพลังงานสูง วิ่งไปชนนิวเคลียสของธาตุต่างๆ การศึกษาวิจัยทั้งขั้นมูลฐานและขั้นประยุกต์เกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์และการให้ประโยชน์ ดังต่อไปนี้
– แหล่งกำเนิดรังสี เช่น เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูหรือต้นกำเนิดรังสีแบบ ไอโซโทป เครื่องเร่งอนุภาค
– วิศวกรรมนิวเคลียร์เกี่ยวกับการสร้างเครื่องฯ การเดินเครื่องฯ และการบำรุงรักษาระบบของเครื่องฯ
– ลักษณะกายภาพของรังสีชนิดต่างๆ อันตรกิริยาของรังสีต่ออะตอมธาตุหรือต่อสสาร
– ผลของรังสีที่มีต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
– เทคโนโลยีนิวเคลียร์ที่ประยุกต์ทางด้านการแพทย์ การเกษตร อุตสาหกรรม สิ่งแวดล้อมและอื่นๆ
พลังงานนิวเคลียร์ 