การใช้รังสีในกิจการอุตสาหกรรม

การใช้รังสีได้มีการพัฒนา และนำเอาพลังงานนิวเคลียร์ มาใช้ให้เกิดประโยชน์ ทางด้านอุตสาหกรรม อย่างแพร่หลาย และสามารถ
จำแนกออกเป็น 2 แบบ ตามวิธีการ ของเทคโนโลยีนิวเคลียร์ คือ อุตสาหกรรมการฉายรังสี และการควบคุมการผลิต ในโรงงานอุตสาหกรรม ดังนี้ 
อุตสาหกรรมการฉายรังสี การใช้รังสีพลังงานสูงมาฉายรังสีวัสดุ เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ทางชีววิทยา และทางกายภาพ
เพื่อประโยชน์ในด้าน การปรับปรุงคุณภาพของวัสดุ การกำจัดจุลินทรีย์ บางชนิดในอาหาร
 

1. การฉายรังสีอาหาร (food irradiation) ประเทศไทยเรามีศูนย์ฉายรังสีอาหาร และผลิตผลการเกษตร ซึ่งเป็นโรงงานต้นแบบ ขึ้นอยู่กับสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ เปิดเป็นทางการตั้งแต่ปี พ.ศ. 2532 ใช้ไอโซโทปโคบอลต์-60 มีกัมมันภาพรังสี ตอนเริ่มต้น 44,000 คูรี
สามารถให้บริการฉายรังสีอาหาร และผลิตผลการเกษตร ที่สำคัญ คือ เครื่องเทศ สมุนไพร ฝรั่ง ผลไม้ กุ้งแช่แข็ง หอมหัวใหญ่ และกระเทียม เป็นต้น 

2. อุตสาหกรรมการปลอดเชื้อจุลินทรีย์  รังสีแกมมาจากโคบอลต์-60 ได้ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการปลอดเชื้อโรคในผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ อันได้แก่ เวชภัณฑ์ เภสัชภัณฑ์ และเนื้อเยื่อ มีจำนวนมากกว่า 140 โรงงานใน 40 ประเทศ สำหรับประเทศไทย มีโรงงานอุตสาหกรรมปลอดเชื้อ จำนวน 5 แห่ง

3. อุตสาหกรรมโพลีเมอร์ รังสีแกมมาหรืออิเล็กตรอน สามารถไปช่วยเร่งการเกิดปฏิกิริยา ในการผลิตสารพวกโพลิเมอร์ต่างๆ เช่น
- การฉายรังสีไม้เนื้ออ่อน ที่ถูกอัดด้วยสารโมโนเมอร์ จะกลายเป็นสารโพลิเมอร์ ที่มีความแข็งมากขึ้น ใช้สำหรับ ทำพื้นปาร์เก้ หรือท่อนไม้ ที่ต้องการให้มีความแข็งสูง
- การฉายรังสี เพื่อไปช่วยให้โมโนเมอร์ จับตัวกับโพลิเมอร์ เรียกว่าการต่อกิ่ง (grafting) เช่น การนำน้ำยางธรรมชาติ มาฉายรังสี เพื่อทำกาวให้เหนียวขึ้น หรือทำยางพลาสติก
- การฉายรังสี เพื่อไปทำให้โพลิเมอร์ จับตัวกันเป็นร่างแหสามมิติ และเป็นผลให้ผลิตภัณฑ์ มีความคงทนต่อความร้อน เช่น ใช้ผลิตฉนวนหุ้มสายไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์พลาสติก และโฟม
- การฉายรังสีน้ำยางธรรมชาติ ที่ผสมกับสารเคมี เพื่อให้มีการจับตัวกัน ของโพลิเมอร์เป็นแผ่นยาง (rubber vulcanization)

4. การตรวจวัดและควบคุม โดยเทคนิคนิวเคลียร์ ในโรงงานอุตสาหกรรม การใช้วัสดุกัมมันตรังสี และเทคนิคทางรังสี ซึ่งเรียกว่า “เทคนิคนิวเคลียร์” มาใช้ประโยชน์ ในระบบวัด และควบคุมต่างๆ ของโรงงานอุตสาหกรรม ปัจจุบันมีการใช้อย่างแพร่หลาย ในประเทศไทย ซึ่งมีตัวอย่างดังต่อไปนี้
- การใช้รังสีแกมมา วัดระดับของไหลหรือสารเคมี ในกระบวนการผลิตเส้นใยสังเคราะห์
- การใช้รังสีแกมมา วัดระดับเศษไม้ในหม้อนึ่ง เพื่อการผลิตไม้อัดแผ่นเรียบ
- การใช้รังสีแกมมา วัดความหนาแน่นของน้ำปูนกับเส้นใยหิน เพื่อการผลิตกระเบื้องกระดาษ
- การใช้รังสีแกมมา วัดและควบคุมความหนาแน่นของเนื้อยาง ที่เคลือบบนแผ่นผ้าใบเพื่อผลิตยางรถยนต์
- การใช้รังสีแกมมาวัดและควบคุมความหนาของแผ่นเหล็ก
- การใช้รังสีบีตา วัดและควบคุมน้ำหนักของกระดาษ ในอุตสาหกรรมผลิตกระดาษ
- การใช้รังสีเอกซ์ วัดหาปริมาณตะกั่วและกำมะถัน ในการกลั่นน้ำมันปิโตรเลียม
- การใช้รังสีนิวตรอน ในการสำรวจแหล่งน้ำมัน และก๊าซธรรมชาติใต้ดิน
- การใช้รังสีแกมมา ตรวจสอบรอยเชื่อมโลหะ การหารอยรั่ว รอยร้าวของวัสดุ
- การใช้รังสีแกมมา วัดหาปริมาณเถ้า ในถ่านหินบนสายพานลำเลียง

การใช้รังสีในทางการเกษตร

ประเทศไทย เป็นประเทศที่มีการเกษตร เป็นอาชีพหลักของประชากร โครงการใช้ประโยชน์ จากเทคโนโลยีนิวเคลียร์ เพื่อส่งเสริม กิจการเกษตร เป็นต้นว่า การเพิ่มผลผลิต การเพิ่มคุณภาพ และการรักษาสิ่งแวดล้อม กำลังได้รับความนิยมแพร่หลาย ไปสู่ชนบทมากขึ้นทั่วประเทศ
 
1. การปรับปรุงพันธุ์พืช โดยการกลายพันธุ์ (Mutation Breeding) ในประเทศไทยเรา ได้ใช้รังสีแกมมาจากโคบอลต์-60 ปรับปรุงพันธุ์พืช ให้ได้พันธุ์ใหม่ พันธุ์พืชที่มีชื่อเสียงในปัจจุบันมากกว่า 10 ชนิด คือ ข้าวพันธุ์ กข6, กข10, กข15 ถั่วเหลืองพันธุ์ดอยคำ
เก๊กฮวย KU1 คาร์เนชั่น (ชัยชุมพล) เบญจมาศ พันธุ์ golden cremon และกล้วยหอมทอง KU1 (กรมวิชาการเกษตร และมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์) การกำจัดแมลงศัตรูพืชโดยการทำหมัน (Sterile Insect Technique) แมลงวันผลไม้ บนดอยอ่างขาง เชียงใหม่ (โดยสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ ร่วมกับกรมส่งเสริมการเกษตร) 

2. การทำหมันแมลง
วิธีการกำจัดแมลงศัตรูพืช โดยเทคนิคการใช้แมลงที่เป็นหมัน (Sterile Insect Technique : SIT) เริ่มจากการเพาะเลี้ยงแมลงให้มีปริมาณมากเพื่อผลิตดักแด้ ต่อมานำไปฉายรังสีแกมมา เพื่อให้เป็นหมัน แล้วนำไปปล่อยในธรรมชาติอย่างต่อเนื่อง
 การผสมพันธุ์จะไม่สามารถกำเนิดลูกหลานต่อไปได้ เป็นการลดการขยายพันธุ์ ทำให้จำนวนประชากรแมลงลดลงหรือหมดไปในที่สุด
ทางสำนักงานพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ ได้ร่วมกับกรมส่งเสริมการเกษตรดำเนินการกำจัดแมลงวันผลไม้ ในพื้นที่บริเวณดอยอ่างขาง จังหวัดเชียงใหม่ ได้ผลสำเร็จอย่างดียิ่ง ทำให้ผลผลิตของผลไม้เมืองหนาว เช่น ลูกพลับ สาลี่ ท้อ และลูกพรุน มีจำนวนเพิ่มขึ้นเป็นอย่างมาก

3. การถนอมอาหารด้วยรังสี
การถนอมอาหารโดยการฉายรังสี เช่น รังสีแกมมาพลังงานสูงถึง 1.33 ล้านอิเล็กตรอนโวลท์ ที่สลายตัวมาจากไอโซโทปโคบอลต์-60
ไปทำลายยีนส์และการรบกวนการแบ่งเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เป็นผลให้จุลินทรีย์ เช่น บักเตรี เชื้อรา ยีสต์ พยาธิ และแมลง ตายไปหรือเป็นหมันได้ สำหรับในพืชนั้นรังสีจะทำให้อัตราการหายใจ
และกระบวนการทางชีวเคมีเปลี่ยนไป เป็นผลให้ผลไม้บางชนิดสุกช้าลง ทำให้มันฝรั่ง และหอมหัวใหญ่งอกช้าลง และทำให้เห็ดบานช้าลงอีกด้วย กล่าวโดยสรุปคือ
การถนอมอาหารโดยการฉายรังสี สามารถควบคุมการแพร่พันธุ์ของโรค พยาธิ และแมลง ควบคุมการงอก การสุก และการเน่าเสียของผลิตผลการเกษตรได้

การถนอมอาหาร (Food Preservation) โดยศูนย์ฉายรังสีอาหาร และผลิตผลการเกษตร ของสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ ได้ให้บริการ แก่ผู้ผลิตและจำหน่าย อาหารและผลิตผลทางการเกษตร ดังนี้ 
ก) ยับยั้งการงอก : มันฝรั่ง, หอมใหญ่, กระเทียม, ขิง
ข) ชะลอการสุก : มะม่วง, มะละกอ
ค) ชะลอการบาน : เห็ด
ง) ทำลายพยาธิ : เนื้อหมู, แหนม
จ) ลดบักเตรีและเชื้อรา : ปลาสด, เนื้อสด, กุ้งแช่แข็ง, เครื่องเทศ
ฉ) ควบคุมแมลง : ข้าว, ถั่วเขียว, ผลไม้แห้ง, ปลาแห้ง, มะขามหวาน
 
การใช้เทคนิครังสี เพื่อขยายพันธุ์สัตว์ และการเพิ่มอาหารผม อาหารเนื้อในโคและกระบือ การใช้เทคนิค ด้านอุทกวิทยา ในการเสาะหาแหล่งน้ำใต้ดิน
สำหรับการเกษตร การใช้เทคนิคนิวเคลียร์ วิเคราะห์ดิน เพื่อจำแนกพื้นที่เพาะปลูก ทำให้ทราบว่า พื้นที่ศึกษา มีความเหมาะสม ต่อการปลูกพืชชนิดใด ควรเพิ่มปุ๋ยชนิดใดลงไป
การใช้เทคนิคสะกดรอยด้วยรังสี ใช้ศึกษาเกี่ยวกับการดูดซึมธาตุ และปุ๋ยของต้นไม้ และพืชเศรษฐกิจต่างๆ เพื่อการปรับปรุง การให้น้ำ และปุ๋ย อย่างมีประสิทธิภาพ

แหล่งที่มา

http://www.nst.or.th/article/notes01/article008.htm

http://www.nst.or.th/article/notes01/article007.htm

http://www.nst.or.th/article/article0114.htm

http://www.nst.or.th/article/article0115.htm

นายธนรัตน์  กาล้อม  49662810 คณะสหเวชศาสตร์  สาขาวิชารังสีเทคนิค