พลังงานนิวเคลียร์ นี่คือพลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อนิวเคลียสของอะตอมเปลี่ยนแปลง พลังงานที่ปล่อยออกมาจากฟิชชันหรือฟิวชั่นของนิวเคลียสของทาทอมอยู่ในรูปแบบต่อไปนี้: “พลังงานความร้อน” และ “การแผ่รังสี”
ปฏิกิริยาฟิชชันที่แยกนิวเคลียสของอะตอมหรือเกี่ยวข้องกับธาตุยูเรเนียม-235 สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้ ในกรณีของปฏิกิริยาที่รวมนิวเคลียสของอะตอมเข้าด้วยกัน การวิจัยและพัฒนากำลังดำเนินไปเกี่ยวกับฟิวชัน ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่สามารถนำไปใช้ในการผลิตพลังงานในอนาคตได้
รังสีคือพลังงานที่ปล่อยออกมาผ่านอากาศหรือสสารจากแหล่งกัมมันตภาพรังสี ซึ่งอาจอยู่ในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น แสง คลื่นวิทยุ รังสีอินฟราเรด รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา หรืออนุภาค เช่น อัลฟา บีตา และนิวตรอน
- การแผ่รังสีสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ขึ้นอยู่กับความสามารถในการทำให้ตัวกลางแตกตัวเป็นไอออน:
รังสีไม่ไอออไนซ์ (รังสีไม่ไอออไนซ์) คือรังสีพลังงานต่ำ เมื่อมันชนหรือผ่านตัวกลาง ตัวกลางนั้นจะไม่แตกตัวเป็นไอออน เช่น คลื่นแสงหรือคลื่นอินฟราเรด ไมโครเวฟ ฯลฯ - รังสีไอออไนซ์เป็นรังสีพลังงานสูง นี่คือเมื่อตัวกลาง เช่น รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา รังสีคอสมิก หรืออนุภาคพลังงานสูง เช่น อัลฟา เบตา หรือนิวตรอน ชนหรือชนกับตัวกลาง ทำให้อะตอมของตัวกลางแตกตัว
ประเภทของรังสี พลังงานนิวเคลียร์
พลังงานนิวเคลียร์ แอลฟา รังสีอัลฟ่าเป็นลำแสงอนุภาคที่ประกอบด้วยโปรตอน 2 ตัวและนิวตรอน 2 ตัว ซึ่งสอดคล้องกับนิวไคลด์ของธาตุฮีเลียม และมีพลังทะลุทะลวงต่ำ มันเดินทางผ่านอากาศได้เพียง 2 ถึง 3 ซม. มันไม่ทะลุกระดาษหรือผิวหนัง อย่างไรก็ตามหากเข้าสู่ร่างกายจะเป็นอันตราย รังสีอัลฟ่าสามารถปิดกั้นได้ด้วยกระดาษแข็ง
รังสีเบตาคืออนุภาคของอิเล็กตรอน (ลบเบตา) และโพซิตรอน (บวกเบตา) ที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมที่ไม่เสถียร รังสีเบต้าสามารถทะลุผ่านผิวหนังและเป็นอันตรายต่อดวงตาได้ รังสีเบต้าสามารถถูกปิดกั้นได้ด้วยวัสดุที่มีมวลต่ำ เช่น แผ่นพลาสติกหนา
รังสีแกมมาเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ภายในนิวเคลียสของอะตอม รังสีแกมมาไม่มีมวลหรือประจุ มันเกิดขึ้นพร้อมกับรังสีอัลฟ่าและเบต้า รังสีแกมมาที่มีการเจาะทะลุสูงมีอันตรายมากกว่ารังสีอัลฟ่าและเบตา เนื่องจากรังสีแกมมาสามารถถูกปิดกั้นได้ด้วยวัสดุที่มีความหนาแน่นสูง เช่น เหล็กหรือตะกั่ว หากแหล่งกำเนิดอยู่กลางแจ้ง
การแผ่รังสีนิวตรอน นิวตรอนเป็นอนุภาคที่ไม่มีประจุไฟฟ้า แทรกซึมเข้าสู่อะตอมของธาตุต่างๆ ได้ดี รวมถึงเซลล์ของสิ่งมีชีวิตด้วย นิวตรอนมักเกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ เช่น การแยกตัวของนิวเคลียร์ วัสดุที่ใช้ป้องกันนิวตรอน ได้แก่ ธาตุไฮโดรเจน เช่น น้ำ พาราฟิน คอนกรีต และโพลีเอทิลีน
แหล่งกำเนิดรังสี (Radiation source)
แหล่งกำเนิดรังสีตามธรรมชาติ แหล่งกำเนิดรังสีธรรมชาติมีต้นกำเนิดมาจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นพร้อมกับการสร้างโลก เป็นส่วนประกอบของหิน ดิน และแร่ธาตุต่างๆ ที่ประกอบเป็นเปลือกโลก รวมทั้งธาตุจากชุดทอเรียมและยูเรเนียม
รังสีมีอยู่ในธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม รวมถึงในอากาศ อาหาร น้ำดื่ม พื้นดิน หิน แร่ธาตุ และแม้แต่รังสีคอสมิกจากอวกาศ ปริมาณรังสีธรรมชาติที่มนุษย์ได้รับโดยเฉลี่ยคือต่อคน ต่อปี. มีค่าประมาณ 2.4 มิลลิซีเวอร์ต (mSv)
แหล่งกำเนิดรังสีเทียม รังสีเทียม รังสีที่เกิดจากการใช้พลังงานนิวเคลียร์ในด้านต่างๆ เช่น การผลิตไฟฟ้า การเกษตร การแพทย์ และอุตสาหกรรม ตัวอย่างของรังสีทางการแพทย์ ได้แก่ รังสีเอกซ์จากเครื่องเอ็กซ์เรย์ สำหรับการเอ็กซเรย์ปอดแต่ละครั้ง บุคคลโดยเฉลี่ยจะได้รับรังสีเพิ่มเติม 0.1 mSv คุณได้รับรังสีทางการแพทย์เฉลี่ย 0.3 mSv ต่อปี
พลังงานนิวเคลียร์คือพลังงานที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงนิวเคลียสของอะตอมของธาตุบางชนิด พลังงานนิวเคลียร์สามารถปล่อยรังสีได้ อนุภาคต่างๆ เช่น รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา อนุภาคอัลฟา อนุภาคบีตา โปรตอน และแม้กระทั่งอนุภาคอิเล็กตรอน จะถูกปล่อยออกมารอบๆ นิวเคลียส พลังงานชนิดนี้เรียกว่าอะตอมเพราะสามารถมองได้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงของอะตอมหรือที่เรียกว่าอะตอมในภาษาไทย พลังงานนิวเคลียร์ พลังงานนิวเคลียร์ถูกสร้างขึ้นจากแหล่งธรรมชาติ เช่น ดวงอาทิตย์และใต้ดิน รวมถึงกิจกรรมของมนุษย์พลังงานนิวเคลียร์
ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น พลังงานนิวเคลียร์สามารถปล่อยออกมาได้ในรูปของรังสีและอนุภาค ซึ่งบางครั้งเรียกรวมกันว่ารังสี พลังงานประเภทอื่นๆ ยังสามารถปล่อยออกมาได้ เช่น พลังงานความร้อน และพลังงานแสง วิธีการปลดปล่อยพลังงานมีสามประเภท: ปล่อยพลังงานนิวเคลียร์ออกมาอย่างเฉียบพลัน พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบควบคุม พลังงานนิวเคลียร์จากวัสดุกัมมันตภาพรังสี เราจึงเลือกใช้ลักษณะการปล่อยพลังงานที่เหมาะสมกับการใช้งานของเรา เช่น การปล่อยแบบเฉียบพลัน ใช้สำหรับขุดหลุมขนาดใหญ่และลึก การขุดเจาะใต้ดินใช้สำหรับกระตุ้นแหล่งน้ำมันหรือเพื่อผลิตพลังงานนิวเคลียร์ควบคุมหรือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เช่น เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์