บทความนี้ ตีพิมพ์ลงนิตยสาร Go Genius ฉบับเดือนพฤษภาคม 2555
โดย นรัญญา บางอ้อ และวาวไพลิน ช่อวิเชียร
หลังจากสงครามโลกครั้งที่สองได้สิ้นสุดลงเมื่อปี พ.ศ.2488 ทั่วโลกก็ได้หวาดหวั่นกับอานุภาพการทำลายล้างของระเบิดนิวเคลียร์ ระเบิดลูกแรกลงที่เมืองฮิโรชิมาและลูกที่สองที่เมืองนางาซากิ ได้ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงและยาวนาน ไม่เพียงแต่กับประเทศญี่ปุ่น แต่เป็นความหวาดหวั่นที่เกิดขึ้นทั่วโลก
อย่างไรก็ดี นั่นก็เป็นจุดเริ่มต้นให้ทั่วโลกหันมาศึกษาและพัฒนา “การใช้พลังงานนิวเคลียร์ในทางสันติ” อย่างจริงจัง ซึ่งหมายถึง การใช้พลังงานนิวเคลียร์เพื่อประโยชน์ของมวลมนุษยชาติในด้านต่าง ๆ ที่ไม่ใช่การก่อสงครามหรือการทำลายล้าง
สิ่งที่หลายคนทราบดีคือการใช้พลังงานนิวเคลียร์ใน การผลิตกระแสไฟฟ้า หลักการการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ ก็คือการใช้ปฏิกิริยาฟิชชั่น (การแตกตัว) ของไอโซโทปที่ไม่เสถียร์ ซึ่งก่อให้เกิดพลังงานมหาศาล พลังงานนี้เองที่เป็นความร้อนซึ่งทำให้เกิดไอน้ำในเตาปฏิกรณ์ ไอน้ำนี้เองที่ไปหมุนกังหันขนาดยักษ์ ซึ่งทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในที่สุด หากควบคุมให้ปลอดภัยได้ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก็จะเป็นอีกทางเลือกการผลิตกระแสไฟฟ้าหนึ่งที่มีต้นทุนต่ำในระยะยาว และเป็นพลังงานที่ “สะอาด” เนื่องจากปล่อยคาร์บอนออกสู่ชั้นบรรยากาศในปริมาณที่น้อยเมื่อเทียบกับการผลิตกระแสไฟฟ้าแบบอื่น เพื่อมาทดแทนการใช้พลังงานที่หมดไป เช่น ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน/ลิกไนต์ ซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้าราว ๆ 73% และ 20% ของการผลิตกระแสไฟฟ้าทั้งหมดในไทยตามลำดับ และปล่อยคาร์บอนมากกว่าการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานนิวเคลียร์ถึง 23 เท่า และ 47 เท่าตามลำดับ
นอกจากการใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าแล้ว เทคนิคนิวเคลียร์ยังได้ถูกพัฒนาให้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ต่อมวลมนุษยชาติอย่างต่อเนื่องในด้านอื่น ๆ อีกหลายด้าน ซึ่งหลายคนอาจไม่เคยรู้มาก่อน ได้แก่ การแพทย์ การเกษตรและอาหาร อุตสาหกรรม และการบริหารจัดการทรัพยากรน้ำ ซึ่งฟังดูไม่น่าจะเกี่ยวกับคำว่า “นิวเคลียร์” มากนัก แต่นี่เป็นเทรนด์ใหม่ในปัจจุบันของการประยุกต์ใช้วิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ในทางสันติ ที่ไม่ได้จำกัดอยู่แค่ด้านการผลิตไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว
เทคนิคนิวเคลียร์กับการแพทย์
พลังงานนิวเคลียร์ถูกนำมาใช้ในทางการแพทย์ตั้งแต่ การดูแลเครื่องมือและผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ ให้ปลอดเชื้อ โดยการใช้รังสีแกมมาไปทำให้จุลินทรีย์ที่ปนเปื้อนอยู่ในผลิตภัณฑ์ตาย ซึ่งสามารถใช้ได้กับเครื่องมือทางการแพทย์หลายชนิดด้วยกัน ไปจนถึงการตรวจวินิจฉัยโรค เพื่อให้การรักษาอย่างถูกต้องและแม่นยำมากยิ่งขึ้น โดยการตรวจวินิจฉัยที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายคือ การฉายรังสีเอ็กซ์ (x-ray) ซึ่งรวมถึงการใช้เทคโนโลยี Computed Tomography (CT) ซึ่งเป็นการฉายรังสีสามารถสร้างภาพ 3 มิติของอวัยวะภายในร่างกายได้ โดยอาศัยความสามารถในการ “ดูดซับ” รังสีเอ็กซ์ที่แตกต่างกันของอวัยวะต่าง ๆ ภายในร่างกาย
นอกจากนี้ เทคโนโลยีนิวเคลียร์ยังถูกใช้อย่างแพร่หลายใน การบำบัดรักษาโรคมะเร็งและเนื้องอก โดยการใช้รังสีฆ่าเซลล์มะเร็ง ซึ่งในปัจจุบันมีผู้ป่วยด้วยโรคมะเร็งมากกว่า 10 ล้านคนต่อปี โดยพบผู้ป่วยเพิ่มขึ้นสูงในประเทศที่มีรายได้ต่ำและรายได้ปานกลาง นั่นหมายความว่าการพัฒนาเทคโนโลยีนิวเคลียร์เพื่อใช้ในการรักษาผู้ป่วยให้ก้าวไกลยิ่งขึ้น จะสามารถช่วยให้ผู้ป่วยได้รับการรักษาที่มีคุณภาพในราคาที่ถูกลง
เทคโนโลยีนิวเคลียร์เพิ่มผลผลิตการเกษตร
เทคโนโลยีนิวเคลียร์สามารถมีบทบาทในการช่วยเหลือเกษตรกรให้มีชีวิตความเป็นอยู่ที่ดีขึ้น โดยการนำรังสีแกมมาหรือรังสีเอกซ์มาใช้ในการพัฒนาคุณภาพพันธุ์พืชเพื่อ เพิ่มผลผลิต หรือ ทนต่อสภาพแวดล้อมได้ดียิ่งขึ้น สำหรับประเทศไทยเองก็ได้มีการพัฒนาพันธุ์พืชเศรษฐกิจโดยใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์หลายชนิดแล้ว ได้แก่ ข้าวขาวดอกมะลิ 105 ซึ่งสามารถเพาะปลูกได้ตลอดปี แตงโมเนื้อหลืองพันธุ์ห้วยทรายทอง ซึ่งมีเถาที่สั้นลง สามารถปลูกได้จำนวนมากขึ้นในพื้นที่ที่จำกัด กระเจี๊ยบเขียวห้าเหลี่ยม ซึ่งสามารถต้านทางโรคเส้นใบเหลืองได้ดีขึ้น เป็นต้น การใช้เทคนิคนิวเคลียร์นี้ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม (Genetical Modification: GM) ของพันธุ์พืช ซึ่งเป็นการตัดต่อยีนส์ แต่เป็นการเร่งเพื่อให้การเปลี่ยนแปลงภายในเซลของพืชนั้นเกิดเร็วขึ้น เป็นเทคนิคที่ได้รับการยอมรับและส่งเสริมจากองค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ (Food and Agriculture Organization of the United Nations หรือ FAO) และไม่ผิดกฎหมายในประเทศใด ๆ (หากเป็นอาหาร GM นั้น บางประเทศจะห้ามผลิตและนำเข้า)
นอกจากนี้ รังสีแกมมาและรังสีเอ็กซ์ยังสามารถนำมาใช้ ลดปริมาณแมลงศัตรูพืช โดยไม่มีสารพิษตกค้าง โดยการฉายรังสีเพื่อทำให้แมลงเป็นหมัน ไม่สามารถแพร่พันธุ์ได้ ซึ่งขณะนี้ สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (สทน.) กำลังศึกษาเกี่ยวกับการนำมาประยุกต์ใช้กับสัตว์จำพวกปลวก สำหรับด้านอาหาร การฉายรังสียังช่วยใน การถนอมอาหารและเก็บรักษาผลิตผล ทางการเกษตรให้สามารถเก็บได้นานขึ้น และไม่ก่อให้เกิดสารตกค้าง (ดังเช่นการใช้สารเคมีถนอมอาหาร) หรืออันตรายใด ๆ ต่อผู้บริโภค
เทคนิคนิวเคลียร์กับอุตสาหกรรม
เทคนิคนิวเคลียร์ถูกนำมาใช้ในกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมอย่างกว้างขวาง เพื่อตรวจสอบคุณภาพชิ้นส่วนผลิตภัณฑ์ โดยการถ่ายภาพรังสี (ใช้หลักการเดียวกับการฉายรังสีเอ็กซ์ของแพทย์) การเสริมคุณภาพน้ำยางธรรมชาติ ที่นำมาใช้ในอุตสาหกรรมยาง เช่น ถุงมือยาง ยางยืด สายยาง รวมทั้ง การบำบัดน้ำเสียด้วยรังสี และการกำจัดแก็สพิษจากการเผาไหม้
ปัจจุบัน อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ในประเทศไทยได้มีการนำเทคโนโลยีนิวเคลียร์มาใช้อย่างแพร่หลาย อุตสาหกรรมปิโตรเลียม ใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์ในการ ตรวจหาความผิดปกติของหอกลั่น อุตสาหกรรมผลิตกระดาษ ใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์ในการ ตรวจสอบคุณภาพ ของกระดาษให้ได้มาตรฐาน อุตสาหกรรมอัญมณี ใช้การฉายรังสีเพื่อ เปลี่ยนสีอัญมณี ให้สีสันที่งดงามมากยิ่งขึ้นเพื่อการส่งออก
เทคนิคนิวเคลียร์กับการบริหารจัดการทรัพยากรน้ำ
ในขณะที่โลกกำลังเผชิญปัญหาการขาดแคลนน้ำดื่ม รวมถึงการใช้น้ำเพื่อการเกษตรและอุตสาหกรรม เทคโนโลยีนิวเคลียร์ได้ถูกนำมาใช้ใน การค้นหาแหล่งน้ำ ตรวจสอบลักษณะและคุณภาพของน้ำ เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์อย่างคุ้มค่าจากแหล่งน้ำที่มีอยู่จำกัด โดยประเทศไทยเอง ซึ่งเป็นประเทศเกษตรกรรมได้นำเทคโนโลยีนิวเคลียร์มาใช้ในการบริหารจัดการทรัพยากรน้ำในบริเวณลุ่มน้ำชีตอนบนและลุ่มน้ำน่านตอนใต้ การสำรวจน้ำบาดาล (นำมาใช้ทำน้ำดื่มสะอาดและเบียร์ยี่ห้อต่าง ๆ ของไทย ซึ่งน้ำดื่มนั้นอายุเป็นหลักหมื่นปี) รวมถึงการศึกษารอยรั่วของเขื่อน
เทคนิคนิวเคลียร์กับการฟื้นฟูน้ำท่วม
การใช้ประโยชน์หลากหลายของพลังงานนิวเคลียร์เป็นสิ่งที่ทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (International Atomic Energy Agency – IAEA) ให้ความสำคัญ IAEA เป็นองค์การระหว่างประเทศ ซึ่งมีบทบาทด้านการส่งเสริมการใช้พลังงานนิวเคลียร์ทางสันติ ปัจจุบัน มีสมาชิกทั้งสิ้น 153 ประเทศ โดยไทยถือเป็นหนึ่งในประเทศสมาชิกก่อตั้งในปี 2500 และมีความร่วมมืออันยาวนานกับ IAEA โดยมีหน่วยงานที่เกี่ยวข้องของไทย ได้แก่ กระทรวงการต่างประเทศ สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ และสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ ที่ร่วมกันส่งเสริมความร่วมมือในการนำเทคโนโลยีนิวเคลียร์มาใช้ประโยชน์ ในทั้งภาครัฐ สถาบันการศึกษาและเอกชนของไทย
การบริหารจัดการทรัพยากรน้ำและการคาดคะเนความเสี่ยงจากภัยธรรมชาติ ซึ่งเป็นเรื่องล่าสุดที่ไทยให้ความสนใจอย่างยิ่งล่าสุด ภายหลังจากเกิดเหตุน้ำท่วมครั้งใหญ่ในไทยเมื่อปลายปีที่แล้ว IAEA ก็ได้เสนอให้ความช่วยเหลือแก่ไทย โดยการนำเทคโนโลยีนิวเคลียร์มาใช้ประโยชน์ในการบริหารจัดการน้ำและฟื้นฟูการเกษตรอันเป็นผลกระทบจากน้ำท่วม อาทิ การใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์ศึกษาการไหลของน้ำและการซักกร่อนของดิน เพื่อหาทางป้องกันเหตุการณ์ดินถล่มในช่วงน้ำท่วม รวมทั้ง การป้องกันการแพร่ระบาดของโรคในสัตว์ในช่วงน้ำท่วม และการคัดเลือกพันธุ์พืชให้เหมาะสมกับสภาพน้ำท่วม
IAEA จะส่งผู้เชี่ยวชาญมาเยือนไทยในปลายเดือนมีนาคมนี้ โดยจะร่วมกับสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ ฯลฯ เพื่อวิเคราะห์ความต้องการของไทยในเบื้องต้น ซึ่งจะเป็นจุดเริ่มต้นของความร่วมมือต่อ ๆ ไปในอนาคต ความร่วมมือนี้จะนำไปสู่การศึกษาร่วมกันและการฟื้นฟูและแก้ปัญหาน้ำท่วมในระยะยา
พลังงานนิวเคลียร์สามารถให้ทั้งคุณอนันต์และโทษมหันต์ เปรียบดังเหรียญที่มีสองด้าน ขึ้นอยู่กับการเลือกใช้เพื่อการทำลายล้าง หรือเพื่อความเป็นอยู่ที่ดีขึ้นของมวลมนุษยชาติ หากนำเทคโนโลยีนิวเคลียร์มาใช้ในทางที่ถูก อาทิ เพิ่มผลผลิตทางอาหาร รักษาผู้ป่วย ศึกษาหาสาเหตุน้ำท่วมอย่างยั่งยืน ก็จะก่อให้เกิดประโยชน์ต่อการพัฒนาที่ยั่งยืนกับโลกใบอย่างแน่นอน
ขอขอบคุณข้อมูลจาก
สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ และสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ