Page 30 - ฟิสิกส์นิวเคลียร์
P. 30
29
วิเคราะห์โครงกระดูกชิ้นหนึ่ง พบว่าอัตราส่วนคาร์บอน-14 ต่อ คาร์บอน-12 มีอยู่เพียงร้อยละ 50 ของกระดูก
สัตว์ชนิดเดียวกันที่เพิ่งเสียชีวิตใหม่ๆ แสดงว่าโครงกระดูกได้ตายมาแล้วประมาณ 5,700 ปี
20.7.2 การใช้พลังงานนิวเคลียร์
แหล่งก าเนิดของพลังงานิวเคลียร์มี 2 ประเภท ประเภทแรกคือ จากระเบิดนิวเคลียร์ที่อ านาจในการ
ท าลายอน่างมหาศาล ตัวอย่างการน าระเบิดไปใช้ ได้แก่ การขุดคลองและการทหาร ส่วนอีกประเภทหนึ่งคือ
จากปฏิกิริยาฟิชชัน น าไปใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าของโรงพลังงานนิวเคลียร์
โรงไฟฟาพลังงานนิวเคลียร์มีหลักในการผลิตกระแสไฟฟ้าคล้ายกับโรงงานไฟฟ้าที่ใช้เครื่องจักรไอน้ าท
้
ทั่วๆ ไปแต่แตกต่างกันตรงที่พลังงานที่ใช้ผลิตไอน้ าเป็นพลังงานนิวเคลียร์ หลักการย่อยๆ ของโรงไฟฟ้า
พลังงานนิวเคลียร์ ดังรูป 20.28
รูป 20.28 แสดงแผนภูมิโดยย่อยของไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ประกอบด้วย แท่งเชื้อเพลิง (ยูเรเนียมหรือพลูโตเนียม) จัดเรียงอยู่กับตัว
มอเดอร์เรเตอร์ (moderator) และมแท่งควบคุม (control rods) ท าหน้าที่ควบคุมอัตราการเกิดฟิชชัน
ี
ภายในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ พลังงานจะถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อน ซึ่งจ าเป็นต้องถ่ายโอนความ
ื่
ร้อนออกจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ มักใช้ของเหลวเพอน าความร้อนไปถ่ายโอนให้กับน้ า เพื่อท าให้น้ า
กลายเป็นไอ ไอน้ าที่มีความร้อนและความดันสูงก็จะไปขับเคลื่อนกังหันซึ่งมีเพลาต่อกับเครื่องก าเนิดไฟฟ้า ท า
้
ให้แกนของเครื่องก าเนิดไฟฟาหมุนและผลิตกระแสไฟฟ้าออกมาส่งจ่ายตามบ้าน การผลิตกระแสไฟฟ้าวิธีนี้
ิ
เป็นวิธีการผลิตที่มีต้นทุนการผลิตต่ าเมื่อคดในระยะยาว เพราะพลังงานที่ได้นั้นสูงเมื่อเทียบกับพลังงาน
เชื้อเพลิงที่ใช้ไป มีการผลิตกระแสไฟฟาโดนพลังงานนิวเคลียร์อย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกาและบางประเทศ
้
ิ่
ในยุโรปตะวันตก เช่น รัสเซีย และมีแนวโน้มที่จะเพมขึ้นในอนาคต เพราะเชื้อเพลิงธรรมชาติในรูปของน้ ามัน
ถ่านหิน และแก๊สธรรมชาติเหลือปริมาณน้อยลงทุกวัน
ิ
มอเดอร์เรเตอร์ เป็นสารที่อยู่โดยรอบยูเรเนียม ท าให้นิวตรอนที่เกดจากฟิชชันของยูเรเนียม
เคลื่อนที่ช้า จึงท าให้เกิดปฏิกิริยาฟิชชันได้ดี เนื่องจานิวตรอนพลังงานสูงจะวิ่งผ่านนิวเคลียสของยูเรเนียมไป
นอกจากจะถูกน ามาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าแล้วยังน าไปใช้ในการขับเคลื่อนเรือเดินมหาสมุทรเพื่อ
โดยไม่เกิดปฏิกิริยาใดๆ ในกรณที่ใช้ 233 U เป็นเชื้อเพลิง มอเดอร์เรเตอร์ที่ใช้คือ น้ า (H O) และถ้าใช้
2
92
ขนส่งสินค้าระหว่างทวีป เนื่องจากการใช้พลังงานนิวเคลียร์ไม่ต้องการเชื้อเพลิงปริมาณมาก ดังนั้น เนื้อที่ที่ต้อง
ยูเรเนียมธรรมชาติซึ่งมีความเข้มข้น 235 U ต่ า เป็นเชื้อเพลิงจะใช้น้ ามวลหนัก (heavy water) (D O)
2
92
เป็นมอเดอร์เรเตอร์
