สำนักงานราชบัณฑิตยสภา

โรงไฟฟ้านิ วเคลี ยร์ : ทางเลื อกส� ำหรั บอนาคต 120 The Journal of the Royal Institute of Thailand Vol. 38 No. 3 July-Sep 2013 ข. ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ในทางฟิสิกส์นิวเคลียร์และเคมีนิวเคลียร์ คือกระบวนการที่ นิวเคลียสของอะตอมหลายตัวมารวมตัวกันกลายเป็นนิวเคลียสของอะตอมที่หนักขึ้น และเกิดการปลด ปล่อยหรือดูดซับพลังงาน ตัวอย่างเช่น นิวเคลียสของเหล็กและนิกเกิลมีพลังงานพันธะต่อนิวคลีออน ( nucleon ) สูงมาก ปฏิกิริยาฟิวชันของนิวเคลียสทั้ง ๒ ชนิดกับธาตุอื่นที่มีมวลน้อยกว่าจะปลดปล่อย พลังงานออกมารุนแรงกว่าที่เหล็กหรือนิกเกิลจะดูดซับพลังงานไว้ (ส� ำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ ๒๕๕๕), (นงลักษณ์ สะวานนท์ ๒๕๓๗ : ๒๒-๓๐) โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ พลังงานที่มนุษย์น� ำมาใช้งานนั้นมีอยู่หลายชนิด แต่ละชนิดมีข้อจ� ำกัดที่แตกต่างกันออกไป พลังงานดังกล่าวอาจแบ่งออกได้เป็นประเภทหลัก ๒ ประเภทคือ พลังงานปฐมภูมิและพลังงานทุติยภูมิ พลังงานไฟฟ้าจัดเป็นพลังงานทุติยภูมิ ที่ผลิตจากทรัพยากรหรือแหล่งพลังงานปฐมภูมิที่มาจากธรรมชาติ เช่น ถ่านหิน แก๊สธรรมชาติ น�้ ำมันปิโตรเลียม พลังงานน�้ ำ พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงาน นิวเคลียร์ พลังงานปฐมภูมิเหล่านี้นอกจากน� ำมาใช้ผลิตไฟฟ้าแล้ว ยังน� ำไปใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ เช่น การขนส่ง อุตสาหกรรม ในอัตราส่วนที่แตกต่างกัน โรงไฟฟ้าในปัจจุบันได้อาศัยหลักการใช้ความร้อนหรือแรงขับเคลื่อนจากพลังงานในการผลิตไฟฟ้า โดยค� ำนึงว่าแหล่งพลังงานที่ใช้ต้องเป็นพลังงานสะอาดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม พลังงานลม พลังงานน�้ ำ พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานนิวเคลียร์ จัดอยู่ในกลุ่มพลังงานทางเลือก ( alternative energy ) ที่เป็น พลังงานสะอาด แต่พลังงานนิวเคลียร์น่าจะมีความเสถียรในการผลิตมากที่สุดและส่งผลกระทบทางด้าน สิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด แต่มีข้อเสียในเรื่องความปลอดภัย และหากเกิดอุบัติภัยขึ้นจะมีความรุนแรง ตัวอย่าง เช่น อุบัติเหตุที่เกิดขึ้นในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล ประเทศรัสเซีย โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิมะ ประเทศญี่ปุ่น โรงไฟฟ้าในปัจจุบัน ส่วนใหญ่ผลิตไฟฟ้าโดยการเผาเชื้อเพลิง เช่น น�้ ำมันปิโตรเลียม แก๊สธรรมชาติ หรือถ่านหิน ให้เกิดความร้อน (ส� ำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ ๒๕๕๕), (O. Stan 1986), (B. George 2000) เพื่อต้มน�้ ำให้กลายเป็นไอน�้ ำ และใช้แรงดันไอน�้ ำในการหมุนกังหัน ซึ่งใช้แกนเดียวกับเครื่องก� ำเนิดไฟฟ้า ( generator ) ที่ประกอบด้วยขดลวดขนาดใหญ่วางอยู่ระหว่างแท่งแม่เหล็ก การหมุนของขดลวดตัดกับ สนามแม่เหล็กจะท� ำให้เกิดแรงคลื่นไฟฟ้า ส่วนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะแตกต่างจากโรงไฟฟ้าที่กล่าวข้างต้น คือ ความร้อนที่ใช้ผลิตไอน�้ ำในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้จากการแตกตัวของอะตอมของธาตุ การผลิตไฟฟ้า จากพลังงานนิวเคลียร์นั้นต้องมีเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ( nuclear reactor ) หรือที่เรียกว่า เตาปฏิกรณ์ เป็นองค์ประกอบส� ำคัญ ภายในเตาปฏิกรณ์จะมีแกนปฏิกรณ์ที่มีแท่งเชื้อเพลิงซึ่งบรรจุเม็ดเชื้อเพลิงยูเรเนียม เมื่อเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ขึ้นจะได้พลังงานความร้อนปริมาณมหาศาลออกมา สามารถท� ำให้น�้ ำกลายเป็น ไอเพื่อน� ำไปหมุนกังหันไอน�้ ำที่ต่อจากเพลาไปยังเครื่องก� ำเนิดไฟฟ้าท� ำให้สามารถผลิตไฟฟ้าออกมาได้