Pantip-Cafe | Pantip-TechExchange | PantipMarket.com | Chat | PanTown.com | BlogGang.com  


 
อะไรคือสาเหตุที่ทำให้รังสีรั่วไหลออกจากโรงไฟฟ้า Fukushima Daiichi ติดต่อทีมงาน

ก่อนที่เล่าถึงสาเหตุการรั่วไหลของรังสีสู่สิ่งแวดล้อมจนทำให้มีการสั่งอพยพคนนับแสน

มาดูประวัติของโรงไฟฟ้าแห่งนี้กันก่อนดีกว่า

โรงไฟฟ้าแห่งนี้มีทั้งหมด 6 โรง ใช้เทคโนโลยีแบบ BWR โดยโรงแรกเก่าแก่ที่สุดมีอายุเดินเครื่องมาแล้วถึง 40 ปี
ก็เรียกได้ว่าแทบจะหมดอายุไขของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในเทคโนโลยีสมัยนั้น เทียบกับเทคโนโลยีปัจจุบัน GenIII ออกแบบไว้ที่ 60 ปี
และเมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าทั่วไป เช่น ใช้ถ่านหิน ก๊าซ ในการผลิตไฟฟ้ามีอายุโรงเพียง 20 กว่าปีเท่านั้น  จะเห็นได้ว่ามีอายุการใช้งานมากทีเดียว

ระบบความปลอดภัยในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำงานอย่างไร?

ระบบความปลอดภัยในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เมื่อเกิดเหตุฉุกเฉินหรือภัยคุกคามต่อโรงไฟฟ้า เพื่ออธิบายให้เห็นภาพเข้าใจได้ง่ายขึ้นก็จะยกตัวอย่างเทียบกับการต้มน้ำจากกาน้ำ
ลองนึกภาพว่าเรากำลังเปิดเตาแก๊สต้มน้ำอยู่ซึ่งกำลังเดือดมีไอน้ำพวยพุ่งออกจากปากกา เทียบได้กับเตาปฏิกรณ์ในโรงไฟฟ้ากำลังทำงานและผลิตไอน้ำไปหมุนกังหันเพื่อปั่นไฟฟ้าออกมาให้ตามบ้านเรือน
เมื่อใดก็ตามที่มีภัยคุกคามต่อโรงไฟฟ้า เช่น แผ่นดินไหว อุปกรณ์ตรวจวัดในโรงไฟฟ้าสามารถจับแรงสั่นสะเทือนได้และเมื่อถึงเกณฑ์ที่กำหนดไว้โรงไฟฟ้าก็จะหยุดทำงานโดยอัตโนมัติ
เทียบกับการต้มน้ำก็คือเราปิดแก๊สแล้ว สิ่งที่เกิดขึ้นตามมาจะพบว่าน้ำในกายังคงเดือดอยู่จากความร้อนที่ยังสะสมอยู่ภายในกา
เตาปฏิกรณ์ก็เช่นเดียวกันถึงแม้ว่าเตาปฏิกรณ์จะหยุดทำงานแล้วแต่ความร้อนที่เกิดขึ้นตอนเดินเครื่องยังคงสะสมอยู่จึงจำเป็นต้องมีระบบเพื่อระบายความร้อนออกไป
เมื่อเทียบกับการต้มน้ำหลังจากเราปิดแก๊สแล้วเราอยากให้น้ำที่ต้มเย็นเร็วๆก็อาจทำได้โดยเปิดฝากาต้มน้ำ แต่เราไม่สามารถเปิดเตาปฏิกรณ์เพื่อระบายความร้อนเช่นเดียวกับกาต้มน้ำได้
เนื่องจากภายในเตามีสารกัมมันตรังสีอยู่  จึงจำเป็นต้องระบายความร้อนโดยระบบหล่อเย็น ซึ่งระบบหล่อเย็นนี้มีสิ่งสำคัญคือต้องการไฟฟ้าเพื่อใช้ในการเดินระบบหล่อเย็น
ในกรณีที่โรงไฟฟ้าได้รับความเสียหายถูกตัดขาดจากแหล่งไฟฟ้าภายนอกระบบหล่อเย็นก็ไม่สามารถทำงานได้
สิ่งที่ตามมาเตาปฏิกรณ์ซึ่งเป็นระบบปิดจะมีอุณหภูมิและความดันสูงขึ้นเรื่อยๆจากความร้อนที่สะสมอยู่เดิม
วิศวกรจึงแก้ไขปัญหาระบบไฟฟ้าขัดข้องนี้โดยใช้ระบบ Emergency Diesel Generator(EDG) มาช่วยจ่ายไฟให้ อธิบายให้ง่ายก็คือเครื่องปั่นไฟที่ใช้น้ำมันดีเซล
ดังนั้นถ้าระบบไฟฟ้าภายนอกขัดข้อง EDG ก็จะทำงานทดแทนช่วยจ่ายไฟให้ระบบหล่อเย็นทำงานได้ เตาปฏิกรณ์ก็จะมีอุณหภูมิและความดันลดลงเรื่อยๆจนเข้าสู่สภาวะปลอดภัย

แล้วอะไรเกิดขึ้นกับโรงไฟฟ้า Fukushima Daiichi?

ก่อนเกิดแผ่นดินไหวโรงไฟฟ้าโรงที่ 1-3 ทำงานตามปกติ ส่วนโรงที่ 4-6ไม่ได้เดินเครื่อง ทันทีที่เกิดแผ่นดินไหวขนาด 9 ริกเตอร์ซึ่งเป็นขนาดที่รุนแรงมาก
แต่โรงไฟฟ้าที่ 1-3 สามารถปิดตัวลงโดยอัตโนมัติเป็นไปตามที่ออกแบบไว้ ผลของแผ่นเดินไหวทำให้ระบบไฟฟ้าภายนอกขัดข้อง ดังนั้นระบบ EDG จึงทำงานแทนโดยอัตโนมัติ
ทำให้ระบบหล่อเย็นสามารถระบายความร้อนที่สะสมอยู่ออกจากเตาปฏิกรณ์ได้ แต่เหตุการณ์ที่ไม่คาดคิดก็เกิดขึ้น หลังจาก EDG ทำงานไปเพียง 1 ชั่วโมงก็หยุดทำงาน
เนื่องจากผลกระทบจากคลื่นสึนามิ เหตุการณ์จึงเลวร้ายขึ้นระบบหล่อเย็นไม่มีไฟฟ้าอีกต่อไป ทำให้อุณหภูมิและความดันของเตาปฏิกรณ์ที่กำลังลดลงกลับมีอุณหภมิและความดันเพิ่มขึ้นมาอีกครั้ง
ต่อมาวิศวกรจึงเร่งแก้ไขโดยใช้ แหล่งไฟฟ้าสำรองแบบเคลื่อนที่แทน EDG ที่ใช้การไม่ได้ เพื่อจ่ายไฟให้ระบบหล่อเย็นของโรงที่ 2 และ 3 แต่แหล่งไฟฟ้านี้ไม่เพียงพอที่จะจ่ายให้โรงที่ 1
ผลตามมาคือ ระดับน้ำในเตาปฏิกรณ์โรงแรกลดลงเรื่อยๆ เนื่องจากอุณหภูมิในเตาที่สูงขึ้นจากการขาดระบบน้ำหล่อเย็น ทำให้ความดันในอาคารปฏิกรณ์สูงขึ้นเรื่อยๆ
จนวิศวกรเกรงว่าจะก่อให้เกิดอันตรายต่อโครงสร้างอาคาร ถ้าอาคารแตกร้าวเกิดรอยรั่วขนาดใหญ่กัมมันตรังสีจะออกมาจำนวนมาก
สิ่งที่ทำได้คือ ระบายความดันออกเพื่อลดความดันในอาคารปฏิกรณ์ ซึ่งจะทำให้มีรังสีออกสู่สิ่งแวดล้อมแต่ก่อนปล่อยไอน้ำเพื่อระบายความดันออก
ภายในอาคารจะมีระบบกรองรังสีซึ่งจะช่วยให้รังสีออกสู่สิ่งแวดล้อมน้อยลง สำหรับตัวเตาปฏิกรณ์ได้แก้ปัญหาโดยฉีดน้ำทะเลเข้าหล่อเย็นเตาปฏิกรณ์
แต่อย่างไรก็ตามวิศวกรไม่สามารถรู้ได้ว่าเตาปฏิกรณ์ภายในอาคารปฏิกรณ์จะเกิดการหลอมละลายหรือไม่ ซึ่งถ้าหลอมละลายจะทำให้รังสีภายในอาคารปฏิกรณ์สูงมาก
รัฐบาลญี่ปุ่นจึงออกประกาศอพยพประชาชนในระยะ 20 กิโลเมตรรอบโรงไฟฟ้าเพื่อป้องกันอันตรายจากรังสี

ต่อจากนี้จะเกิดอะไรขึ้น?

เฝ้าระวังระดับรังสีรอบโรงไฟฟ้าซึ่ง Tepco แจ้ง เมื่อเวลา 22.00 ของวันที่ 13 ว่า ระดับรังสีได้ลดลงซึ่งระดับรังสีที่วัดได้สูงสุดเมื่อวันที่ 12 อยู่ที่ 1.015 มิลลิซีเวิร์ต ต่อ ชั่วโมง
ซึ่งเกณฑ์ทั่วสำหรับประชาชนที่ได้รับรังสีตามธรรมชาติ คือ 1 มิลลิซีเวิร์ต ต่อ ปี สำหรับคนงานที่ทำงานในโรงไฟฟ้า 20  มิลลิซีเวิร์ต ต่อ ปี
ซึ่งเป็นที่มาของการประกาศให้ประชาชนอพยพเนื่องจากถ้าอยู่ในพื้นที่เพียง 1 ชั่วโมงก็จะได้รับรังสีเทียบเท่า 1 ปี และเฝ้าระวังอุณหภูมิและความดันภายในอาคารปฏิกรณ์ไม่ให้เพิ่มขึ้น
ในส่วนของภาคอุตสาหกรรมนิวเคลียร์หลังจากเหตุการณ์นี้คงจะมีการสืบสวนหาสาเหตุขัดข้องของระบบ EDG และระบบอื่นๆ เพราะตัวโรงได้ใช้งานมาเป็นระยะเวลานาน เพื่อปรับปรุงระบบให้มีความมั่นคงเพิ่มขึ้น


เมื่อเจอเหตุการณ์นี้ถามว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยังคงปลอดภัยหรือไม่?

ก็ต้องยอมรับว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้นมีข้อดีมากมายในการผลิตไฟฟ้า เช่น มีกำลังผลิตที่มาก, ใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่า ถ่านหิน และก๊าซ,  เดินโรงไฟฟ้าได้ตลอด 24 ชม ต่างจาก
กังหันลมและเซลแสงอาทิตย์ที่ทำงานได้เป็นช่วงๆและให้กำลังผลิตน้อย, ไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกขณะเดินเครื่อง
แต่อย่างไรก็ตามโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต้องมีระบบการคุมความปลอดภัยมากกว่าโรงไฟฟ้าชนิดอื่นๆเพื่อป้องกันรังสีออกสู่สิ่งแวดล้อม
ดังนั้นการออกแบบจึงจำเป็นต้องคำนึงถึงต้นทุนที่จะใช้ไปเพื่อสร้างระบบความปลอดภัย ควบคู่กับความเสี่ยงที่จะเกิดขึ้น
จากตัวอย่างแผ่นดินไหวที่ญี่ปุ่นครั้งนี้ซึ่งถึงแม้ว่าโรงไฟฟ้าจะออกแบบให้รองรับแผ่นดินไหวได้สูงระดับหนึ่งแต่ด้วยแผ่นดินไหวครั้งนี้มีระดับรุนแรงมากในประวัติศาสตร์ญี่ปุ่นไม่ได้เจอแผ่นดินไหวขนาดนี้บ่อยครั้ง
ดังนั้นตอนที่มีการออกแบบโรงไฟฟ้าแห่งนี้ 40 ปีก่อน คงไม่มีใครคาดคิดมาก่อนที่จะออกแบบมาเพื่อรองรับแผ่นดินไหวขนาดนี้
เพราะจะใช้ต้นทุนที่สูงมากเกินจำเป็นกับเหตุการณ์ที่ไม่รู้ว่าจะเกิดหรือไม่ แต่หลังจากนี้คงมีการทบทวนระบบความปลอดภัยให้มีความมั่นคงเพิ่มขึ้นมากกว่าเดิม
สุดท้ายหวังว่าผู้อ่านจะติดตามข่าวสารได้อย่างเข้าใจมากขึ้น และขอให้เหตุการณ์เข้าสู่สภาวะปกติโดยเร็ว

เนื่องจากผมไม่ได้จบวิศวนิวเคลียร์มาโดยตรงแต่พอมีความรู้อยู่บ้างถ้าท่านใดเห็นว่ามีการอธิบายผิดพลาดจุดไหนขอให้แก้ไขได้เลยครับ

จากคุณ : spymatrix
เขียนเมื่อ : 15 มี.ค. 54 09:51:21

ข้อความหรือรูปภาพที่ปรากฏในกระทู้ที่ท่านเห็นอยู่นี้ เกิดจากการตั้งกระทู้และถูกส่งขึ้นกระดานข่าวโดยอัตโนมัติจากบุคคลทั่วไป ซึ่ง PANTIP.COM มิได้มีส่วนร่วมรู้เห็น ตรวจสอบ หรือพิสูจน์ข้อเท็จจริงใดๆ ทั้งสิ้น หากท่านพบเห็นข้อความ หรือรูปภาพในกระทู้ที่ไม่เหมาะสม กรุณาแจ้งทีมงานทราบ เพื่อดำเนินการต่อไป



Pantip-Cafe | Pantip-TechExchange | PantipMarket.com | Chat | PanTown.com | BlogGang.com