‘นิวเคลียร์’ เทคโนโลยีที่ใช้ประจำวันในมุมที่ไม่เคยรู้ สู่ SMR พลังงานอนาคต

เมื่อพูดถึง ‘นิวเคลียร์’ หลายคนอาจนึกถึงโรงไฟฟ้าขนาดมหึมา อุบัติเหตุร้ายแรง หรือภาพจำจากภาพยนตร์ไซไฟ แต่รู้หรือไม่ว่า เทคโนโลยีนิวเคลียร์อยู่ใกล้ตัวเรามานานแล้ว ตั้งแต่การรักษาโรค การพัฒนาพันธุ์พืช การถนอมอาหาร ไปจนถึงเรือบรรทุกเครื่องบินที่เดินทางได้หลายสิบปีโดยไม่ต้องเติมเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ และกำลังถูกจับตามองในฐานะหนึ่งในทางเลือกพลังงานสะอาดของไทย

ช่วงที่ผ่านมา ชื่อของ SMR หรือ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็ก (Small Modular Reactor) ซึ่งหมายถึงเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบโมดูลาร์ขนาดเล็ก กำลังได้รับความสนใจจากหลายประเทศทั่วโลก โดยเฉพาะประเทศที่ต้องการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ควบคู่กับการสร้างความมั่นคงทางพลังงาน เนื่องจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง และปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในระดับต่ำระหว่างการเดินเครื่อง

ประเทศไทยเองก็เริ่มขยับตัวในทิศทางเดียวกัน โดยมีการบรรจุ SMR ไว้ในร่างแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย หรือร่างแผน PDP 2026 เพื่อเป็นหนึ่งในทางเลือกสนับสนุนเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero Emissions) ภายในปี 2593

อย่างไรก็ตาม ทุกครั้งที่มีการพูดถึงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ คำถามเรื่องความปลอดภัยก็มักตามมาเสมอ ส่วนหนึ่งอาจเป็นเพราะภาพจำของคำว่า ‘นิวเคลียร์’ ยังผูกติดอยู่กับโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ อุบัติเหตุทางนิวเคลียร์ หรือแม้แต่อาวุธที่มีอานุภาพทำลายล้างสูง

แต่หากลองมองให้พ้นภาพจำเหล่านั้น เราอาจพบว่าเทคโนโลยีที่ดูเหมือนอยู่ไกลตัว กลับแทรกอยู่ในชีวิตประจำวันของเรามานานกว่าที่คิด

นิวเคลียร์คืออะไร ทำไมถึงอยู่รอบตัวเรา?

รศ.ดร.เจษฎา เด่นดวงบริพันธ์ อาจารย์ประจำภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย อธิบายว่า คำว่า ‘นิวเคลียร์’ มีรากศัพท์มาจากคำว่า ‘นิวเคลียส’ ซึ่งหมายถึงแกนกลาง โดยในทางฟิสิกส์นิวเคลียร์จะเกี่ยวข้องกับนิวเคลียสของอะตอม

พลังงานนิวเคลียร์เกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาหลัก 2 รูปแบบ ได้แก่ นิวเคลียร์ฟิชชัน (Nuclear Fission) หรือการแตกตัวของนิวเคลียสอะตอมหนักออกเป็นนิวเคลียสที่เล็กลง และนิวเคลียร์ฟิวชัน (Nuclear Fusion) หรือการรวมตัวของนิวเคลียสอะตอมเบาให้กลายเป็นนิวเคลียสที่หนักขึ้น

ทั้งสองกระบวนการสามารถปลดปล่อยพลังงานออกมาได้ แต่มีหลักการและเงื่อนไขในการเกิดปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน โดยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใช้งานเชิงพาณิชย์ในปัจจุบันอาศัยปฏิกิริยาฟิชชันเป็นหลัก

อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการผลิตกระแสไฟฟ้า เพราะยังครอบคลุมถึงการใช้รังสีและสารกัมมันตรังสีในหลากหลายอุตสาหกรรม ตั้งแต่การแพทย์ เกษตรกรรม อาหาร ไปจนถึงการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม

รศ.ดร.เจษฎา อธิบายว่า ปัจจุบันมีการนำเทคโนโลยีนิวเคลียร์มาใช้ประโยชน์ในหลายด้าน เพียงแต่คนทั่วไปอาจไม่ทันสังเกตว่าเทคโนโลยีเหล่านั้นมีความเกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือเทคโนโลยีทางการแพทย์ สิ่งที่ทุกคนน่าจะคุ้นเคยกันที่สุดก็คือ การเอกซเรย์ หรืออย่างการทำ CT Scan ในร่างกายเพื่อตรวจวินิจฉัยโรค หรือการให้คีโมเพื่อการรักษาโรค การฉายรังสี ก็คือการใช้นิวเคลียร์

แม้แต่เครื่องเอกซเรย์ตรวจสัมภาระตามสนามบินและสถานที่สำคัญต่าง ๆ ที่หลายคนคุ้นเคย ก็เป็นการใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์เช่นกัน

นิวเคลียร์ช่วยพัฒนาการเกษตรได้อย่างไร?

หากคิดว่าเทคโนโลยีนิวเคลียร์เป็นเรื่องของห้องทดลองหรือโรงไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว ภาคการเกษตรอาจเป็นตัวอย่างที่ทำให้ต้องเปลี่ยนความคิด เพราะในความเป็นจริง มีการนำเทคโนโลยีนิวเคลียร์มาใช้พัฒนาการเกษตรมาเป็นเวลานาน โดยเฉพาะการปรับปรุงพันธุ์พืชด้วยรังสี ทำให้พืชเกิดการกลายพันธุ์

หนึ่งในวิธีที่ใช้กันคือการนำเมล็ดพันธุ์ เช่น เมล็ดข้าว ไปฉายรังสีเพื่อกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสารพันธุกรรม หรือ DNA จากนั้นนักวิจัยจะคัดเลือกต้นที่มีลักษณะตามต้องการเพื่อนำไปพัฒนาพันธุ์ต่อ

วิธีดังกล่าวสามารถนำไปสู่การพัฒนาพืชที่มีคุณสมบัติแตกต่างจากเดิม เช่น ทนต่อสภาพแห้งแล้งได้ดีขึ้น มีประสิทธิภาพในการเจริญเติบโตหรือการสังเคราะห์แสงที่เหมาะสมขึ้น รวมถึงมีศักยภาพในการให้ผลผลิตสูงขึ้น

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการนำเหง้าบัวไปฉายรังสี เพื่อให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรม ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนาบัวที่มีสีสันหรือลักษณะดอกแตกต่างจากพันธุ์เดิม เทคโนโลยีนี้จึงเปิดโอกาสให้เกษตรกรและนักวิจัยพัฒนาพันธุ์พืชใหม่ ๆ เพื่อตอบโจทย์ทั้งการผลิตอาหารและตลาดไม้ดอกไม้ประดับ

ที่น่าสนใจไปกว่านั้นคือ นิวเคลียร์ยังถูกนำมาใช้ควบคุมจำนวนแมลงศัตรูพืชด้วยการทำให้เป็นหมันได้ เช่น นำดักแด้ของแมลงวันทอง ที่เป็นศัตรูสำคัญทำลายพืชผลทางการเกษตร ไปฉายรังสีเพื่อทำให้เป็นหมัน ก่อนปล่อยกลับสู่ธรรมชาติ

เมื่อแมลงตัวผู้ที่เป็นหมันไปผสมพันธุ์กับแมลงวันทองทั่วไปในธรรมชาติ ก็ไม่สามารถขยายพันธุ์ได้ ทำให้แมลงศัตรูพืชมีจำนวนลดลงเรื่อยๆ และลดการพึ่งพาสารเคมีกำจัดแมลงได้ในบางพื้นที่

อาหารฉายรังสี กินแล้วปลอดภัยจริงหรือ?

อีกเรื่องที่หลายคนอาจเคยได้ยิน แต่ยังมีคำถามอยู่ในใจคือ ‘อาหารฉายรังสี’ แค่ได้ยินชื่อก็อาจทำให้บางคนรู้สึกไม่มั่นใจ เพราะคำว่ารังสีมักถูกเชื่อมโยงกับความอันตราย ทั้งที่กระบวนการฉายรังสีอาหารมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความปลอดภัยและยืดอายุการเก็บรักษาอาหาร

หลักการคือการนำอาหารไปผ่านรังสีชนิดและระดับพลังงานที่ได้รับอนุญาต มีประโยชน์ในด้านการฆ่าเชื้อโรค จุลินทรีย์ สปอร์ พยาธิ โดยไม่เสียคุณค่าทางอาหารและอาหารไม่มีการเปลี่ยนโครงสร้าง บางกรณีการฉายรังสีเพื่อถนอมอาหาร ยังช่วยยืดระยะเวลาการเก็บรักษาได้อีกด้วย

ประเด็นสำคัญที่ควรทำความเข้าใจคือ อาหารที่ผ่านการฉายรังสีตามมาตรฐานไม่ได้กลายเป็นอาหารที่มีสารกัมมันตรังสีตกค้าง และไม่ได้หมายความว่าผู้บริโภคจะได้รับรังสีจากการรับประทานอาหารเหล่านั้น

นิวเคลียร์ ช่วยตรวจสอบมลพิษได้?

ประโยชน์ของเทคโนโลยีนิวเคลียร์ยังขยายไปถึงงานด้านสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะการใช้เทคนิคทางรังสีและสารติดตามรังสีเพื่อศึกษาการเคลื่อนที่ของสารในระบบต่าง ๆ

ตัวอย่างเช่น การประยุกต์ใช้เทคนิคตรวจวัดที่เกี่ยวข้องกับรังสี เพื่อช่วยตรวจสอบหรือศึกษาการแพร่กระจายของสารมลพิษจากกระบวนการอุตสาหกรรม รวมถึงการติดตามการเคลื่อนที่ของสารในระบบบำบัดหรือกำจัดของเสีย

ในกรณีของโรงกำจัดขยะ เทคโนโลยีตรวจวัดที่เหมาะสมสามารถนำมาใช้ร่วมกับระบบติดตามคุณภาพอากาศ เพื่อประเมินว่ามีสารมลพิษถูกปล่อยออกมาหรือไม่ และช่วยให้การตรวจสอบมีความแม่นยำมากขึ้น

ตัวอย่างเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า เทคโนโลยีที่หลายคนเชื่อมโยงกับความเสี่ยง สามารถนำมาใช้เป็นเครื่องมือในการศึกษาและจัดการปัญหาสิ่งแวดล้อมได้เช่นกัน

เรือรบพลังงานนิวเคลียร์ ตัวอย่างที่ใช้งานจริง

ในช่วงที่ผ่านมา ประเทศไทยมีโอกาสต้อนรับเรือบรรทุกเครื่องบินของกองทัพเรือสหรัฐอเมริกา 2 ลำ ได้แก่ USS Abraham Lincoln (CVN-72) ซึ่งเดินทางมาเยือนจังหวัดชลบุรี ระหว่างวันที่ 2-6 กันยายน 2569 และ USS George H.W. Bush (CVN-77) ซึ่งเดินทางมาเยือนจังหวัดภูเก็ต ระหว่างวันที่ 4-9 ตุลาคม 2569

ซึ่งเรือรบทั้งสองลำใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการขับเคลื่อน โดยติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ Westinghouse A4W แบบน้ำอัดความดัน หลักการทำงานคือใช้ความร้อนจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ต้มน้ำให้กลายเป็นไอน้ำไปขับเคลื่อนกังหันและระบบต่าง ๆ ภายในเรือ

ส่งผลให้เรือสามารถแล่นได้ประมาณ 20 – 25 ปี โดยไม่ต้องเติมเชื้อเพลิง และยังสามารถผลิตพลังงานเพื่อรองรับการดำเนินชีวิตและการปฏิบัติงานของกำลังพลประมาณ 5,000 คน รวมถึงระบบอุปกรณ์ต่าง ๆ บนเรือได้ ซึ่งเครื่องปฏิกรณ์ของเรือมีระบบความปลอดภัยที่เป็นระบบวงจรปิด ป้องกันสารกัมมันตรังสีไม่ให้รั่วไหลออกสู่ภายนอก 

จากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ สู่ SMR ทางเลือกใหม่ของพลังงานไทย

จากเครื่องมือทางการแพทย์ อาหารที่ผ่านการฉายรังสี พืชพันธุ์ที่ได้รับการพัฒนา ไปจนถึงเรือบรรทุกเครื่องบินพลังงานนิวเคลียร์ ตัวอย่างเหล่านี้ทำให้เห็นว่าเทคโนโลยีนิวเคลียร์มีบทบาทในโลกปัจจุบันมากกว่าที่หลายคนคุ้นเคย แถมยังได้รับการพิสูจน์แล้วด้วยว่า มีความปลอดภัย สามารถควบคุมได้ในการใช้งานในชีวิตประจำวัน จึงไม่แปลกที่จะถูกย่อขนาดลงมาให้สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยและสามารถเข้าถึงได้ง่ายขึ้น จากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ สู่ SMR หนึ่งในตัวเลือกด้านพลังงานสะอาด

จุดเด่นอยู่ที่การออกแบบอุปกรณ์ให้มีขนาดเล็กลงอยู่ในรูปโมดูล  ผลิตและประกอบจากโรงงานที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะ ขนส่งและติดตั้งได้รวดเร็ว มีระบบความปลอดภัยขั้นสูง สามารถหยุดการทำงานได้เองเมื่อเกิดเหตุขัดข้อง

การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ในฐานะหน่วยงานที่ดูแลความมั่นคงทางพลังงานไฟฟ้า ได้รับความไว้วางใจให้นำร่องในการพัฒนาโรงไฟฟ้า SMR ขนาด 300 เมกะวัตต์แรกเข้าสู่ระบบในช่วงปลายแผนหรือปี พ.ศ. 2580 เพื่อเป็นส่วนหนึ่งที่ร่วมผลักดันไทยสู่เป้าหมาย Net Zero