กลไกโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ญี่ปุ่น-ทำไมรั่ว [EN]

.

สำนักข่าว CNN นำเสนอเรื่อง 'Nuclear reactor problem explained' = "อธิบายปัญหาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (โรงไฟฟ้าญี่ปุ่น)", ผู้เขียนขอนำมาเล่าสู่กันฟังครับ

• [ act ] > [ แอ๊ค - t ] > http://www.thefreedictionary.com/act > noun, verb = (การ)กระทำ ปฏิบัติ รักษาการ ทำงาน
• [ react ] > [ หรี่ - แอ๊ค - t ] > http://www.thefreedictionary.com/react > verb = ตอบสนอง ; reaction (noun) = ปฏิกริยา ปฏิกริยาสนองกลับ (ตอบโต้), ปฏิกริยา (เคมี นิวเคลียร์ ฯลฯ)
• ศัพท์นี้มาจากภาษาละติน; re- = again = อีกครั้ง; act = drive do = ทำ กระทำ
• [ reactor ] > [ หรี่ - แอ๊ค - เถ่อ ] > http://www.thefreedictionary.com/reactor > noun = เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ วงจรตอบสนอง (อีเล็คโทรนิคส์)

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกุชิมะ ญี่ปุ่นที่โดนซึนามิ-แผ่นดินไหวถล่มประกอบด้วยแท่งแหล่งกำเนิดนิวเคลียร์ หรือยูเรเนียม เคลือบด้วยสารเคลือบ (เช่น สารประกอบเซอร์โคเนียม ซึ่งถ้าร้อนมากพอ อาจทำให้น้ำ (H2O) แตกตัวเป็นไฮโดรเจน (H2) และออกซิเจน (O2) ทำให้เกิดการระเบิดได้ ฯลฯ)

.

ปกติแท่งนิวเคลียร์จะแช่น้ำ อยู่แบบ "บัวใต้น้ำ" และเกิดปฏิกริยานิวเคลียร์แบบฟิชชั่น (fission) ปล่อยนิวตรอนออกมาชนนิวตรอนอื่นๆ ไปเรื่อย (จาก 1 แตกเป็น 2, 4, 8, 16, ...) ซึ่งถ้าไม่มีการหยุดยั้งเลย จะเกิดปฏิกริยาแบบระเบิดนิวเคลียร์

.

น้ำที่อยู่รอบๆ และท่วมแท่งนิวเคลียร์ทำหน้าที่ 2 ประการได้แก่

.

(1). ดูดซับนิวตรอน > ทำให้ปฏิกริยานิวเคลียร์มากพอที่จะทำให้เกิดความร้อน ต้มน้ำชั้นนอกระบบหล่อเย็นไปหมุนกังหัน ปั่นไฟได้

.

(2). หล่อเย็น > ทำให้อุณหภูมิของแท่งนิวเคลียร์สูงไม่มาก คือ ประมาณ 270C (องศาเซลเซียส), ปกติแท่งนิวเคลียร์และสารเคลือบ ซึ่งมีลักษณะคล้ายไอศกรีมแท่งราดช็อคโกแล็ต จะทนความร้อนได้ไม่เกินระดับประมาณ 1000C เศษ

.

แท่งนิวเคลียร์ที่ไม่มี "น้ำเลี้ยง (ทำไมคล้ายกลุ่มการเมืองไทยก็ไม่ทราบ)" จะกลายเป็น "บัวแล้งน้ำ" และอาจเกิดสภาพร้อนจัดได้มากจนถึง 1,200C (ต้นฉบับบอก 'twelve hundred' = 1,200C)

.

อันตรายของเจ้า "บัวแล้งน้ำ" คือ อาจเกิดการหลอมละลาย ทำให้สารเคลือบหลอมออกไป ชั้นแกนในหรือไส้ในอาจสัมผัสกับอากาศหรือน้ำที่อยู่รอบๆ และอาจเกิดการรั่วไหลของสารกัมมันตรังสีได้ 

.

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของญี่ปุ่นมีระบบป้องกันอันตราย 3 ระบบ (3 ชั้น) เพื่อป้องกันความผิดพลาดจากความร้อนสูงเกิน (ถ้าระบบใดล้มเหลว ระบบถัดไปจะทำหน้าที่แทนทันที) ซึ่งอาจทำให้แท่งนิวเคลียร์หลอมละลายออกมานอกส่วนเคลือบ และมีสารกัมมันตรังสีรั่วไหลได้แก่

.

(1). แท่งดูดซับนิวตรอน หรือแท่งควบคุม เพื่อลดความร้อนแรงของปฏิกริยานิวเคลียร์ (control rods) > ทำหน้าที่ลดปฏิกริยานิวเคลียร์ให้น้อยลง แท่งนิวเคลียร์ไม่ร้อนมากเกิน

.

(2). ระบบน้ำหล่อเย็นหมุนเวียน (circulating water cooling) > ทำหน้าที่หล่อเย็น

.

(3). ระบบหล่อเย็นฉุกเฉินด้วยเครื่องดีเซล (emergency diesel power generator > sparing cooling) > ระบบนี้ต่างจาก 2 ระบบแรก คือ ไม่ใช้ไฟฟ้า ใช้เครื่องดีเซลที่จะทำการปั่นไฟฉุกเฉินอีกระบบหนึ่ง และใช้สารหล่อเย็น (coolant) ฉีดแบบสเปรย์เข้าทางด้านข้างแท่งนิวเคลียร์

.

อ.อะกิระ โอโมโตะ วิศวกรผู้เชี่ยวชาญจากคณะทำงานพลังงานอะตอมญี่ปุ่น ซึ่งมีส่วนในการออกแบบเตาปฏิกรณ์นี้กล่าวว่า ระบบนี้น่าจะเกิดความเสียหายในช่วงที่โดนซึนามิสูงประมาณ 10 เมตรถล่ม และเกิดการรั่วของระบบน้ำหล่อเย็น ทำให้แท่งนิวเคลียร์โผล่พ้นน้ำ เกิดสภาพ "บัวแล้งน้ำ" และร้อนขึ้นมาก 

.

(4). ระบบฉีดน้ำจากทางด้านล่าง (water pump) > เป็นระบบฉุกเฉินที่จะทำการฉีดน้ำจากด้านล่างขึ้นมาเพื่อเปลี่ยนสภาพแท่งนิวเคลียร์จาก "บัวแล้งน้ำ" ให้กลายเป็น "บัวปริ่มน้ำ" หรือ "บัวใต้น้ำ" ใหม่อีกรอบหนึ่ง

.

ปัญหาที่พบตอนนี้ คือ ผนังระบบหล่อเย็นรั่ว (leak) เป็นบางส่วน ทำให้โอกาสที่จะทำให้เกิดสภาวะ "บัวใต้น้ำ" เป็นไปได้ยาก

.

ขอให้เหตุการณ์นี้ผ่านพ้นไป โดยทุกคนทุกฝ่ายเดือดร้อนน้อยที่สุด และขอส่งใจช่วยชาวญี่ปุ่นซึ่งเข้ามาลงทุนในไทย ทำให้คนไทยมีงานทำ มีสินค้าส่งออก และยังมาเที่ยวไทยอีกปีละมากๆ

.

ขอกราบอนุโมทนาในกุศลเจตนาของทีมช่วยเหลือจากทุกๆ ชาติ โดยเฉพาะกองทัพเรือสหรัฐฯ และความช่วยเหลือด้านพลังงาน (น้ำมัน-แก๊สธรรมชาติ) ซึ่งรัสเซียกำลังส่งไปช่วยญี่ปุ่น

.

ความเบาใจอย่างหนึ่งของคนทั่วโลก คือ ทีมผู้เชี่ยวชาญญี่ปุ่นได้เข้าไปจัดการแก้ไขสถานการณ์อย่างคนที่มีความรู้ และประสบการณ์สูง สมแล้วที่ญี่ปุ่นจะเป็นมหาอำนาจในโลกนี้ไปอีกนาน(น.........)

.

นพ.วัลลภ พรเรืองวงศ์ รพ.ห้างฉัตร 15 มีนาคม 2554.

[สนั่น]

ขออำนาจแห่งกุศลจิต ที่ท่านกำลังส่งแรงใจนี้นั้น จงพลันเป็นพลังที่แกร่งกล้า นำพาให้ทุกวิญญาณเป็นสุขเถิด อนุโมทนา สาธุ...

[สงกรานต์ น่วมศิริ]

อย่าสิ้นความหวัง หากยังมีหวัง อย่าละทิ้งโอกาส หากมีโอกาส

ขอเป็นกำลังใจให้กับชายญี่ปุ่นครับ จากบทเรียนนี้สอนเราได้ว่า

ไม่มีสิ่งใดในโลกดำรงอยู่ได้โดยไม่เสื่อม พวกเราทั้งหลายที่มีชีวิต

อยู่จงอยู่อย่าง ไม่ประมาท