บทเรียนจาก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Fukushima Daiichi

จากข่าวโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Fukushima Daiichi ในจังหวัด Miyaki ประเทศญี่ปุ่นที่กำลังมีกัมมันตภาพรังสีรั่วไหลออกมา เป็นข่าวที่ทำให้ประชาชนทั้งในประเทศญี่ปุ่นและทั่วโลกมีความกังวลอย่างยิ่งว่า จะเกิดกรณีประวัติศาสตร์ซ้ำรอยแบบที่เกิดขึ้นกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เมือง Chernobyl ประเทศสหภาพโซเวียต รวมทั้งทำให้นึกถึงระเบิดนิวเคลียร์ที่เมือง Hiroshima และ Nagasaki ที่ประเทศญี่ปุ่นอีกด้วย  จึงทำให้เกิดคำถามว่า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ปลอดภัยจริงหรือ ?


บทเรียนจาก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Fukushima Daiichi


บทเรียนจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Fukushima Daiichi
 
           โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ Fukushima เป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์รุ่นที่ 2 (Generaltion II) ที่เป็นระบบเตาปฏิกรณ์แบบน้ำเดือด (Bolied Water Reactor: BWR) ประกอบด้วยเตาปฏิกรณ์ 6 ตัว โดยตัวที่ 4 ถึง 6 ได้หยุดเพื่อทำการซ่อมบำรุงหลังจากดำเนินการมานานกว่า 40 ปี  ส่วนตัวที่ 1 ถึง 3 มีกำหนดที่จะปิดเพื่อซ่อมบำรุงในปลายเดือนมีนาคมนี้ แต่ก็มาเกิดภัยพิบัติขึ้นมาก่อน เตาปฏิกรณ์รุ่นนี้มีการออกแบบให้ทนแผ่นดินไหวได้สูงสุดไม่เกินขนาด 6.0 ริคเตอร์  ซึ่งแผ่นดินไหวที่เกิดในวันที่ 11 มีนาคม 2554 เวลา 14.49 น.ท้องถิ่น หรือเวลา 12.49 น. ตามเวลาประเทศไทย มีขนาดความแรงถึง 9.0 ริคเตอร์ ซึ่งถูกจัดเป็นอันดับ 4 ของการเกิดแผ่นดินไหวที่มีขนาดร้ายแรงที่สุดของโลก (US Geological Survey, 2011) ซึ่งเทียบพลังงานได้เท่ากับลูกระเบิดนิวเคลียร์ที่ทิ้งที่เมืองฮิโรชิมาจำนวน 2,000,0000 ล้านลูก ซึ่งเป็นรองจากการเกิดแผ่นดินไหวที่จังหวัดอาเจะ ประเทศอินโดนีเซีย ที่ทำให้เกิดคลื่นยักษ์สึนามิถล่มภาคใต้ฝั่งอันดามันของประเทศไทยเมื่อปี 2547

แต่อย่างไรก็ตาม จากการรายงานของ CNN เมื่อเกิดแผ่นดินไหวแล้ว เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ Fukushima ได้ทำการปิดตัวเองโดยอัตโนมัติ ซึ่งเป็นระบบความปลอดภัยขั้นที่ 1  โดยแท่งหน่วงปฏิกิริยานิวเคลียร์ (Neutron moderator) ได้เคลื่อนเข้าไปหยุดปฏิกิริยานิวเคลียร์ทันที แสดงว่าระบบความปลอดภัยยังทำงานได้ดีถึงแม้จะมีแรงสั่นสะเทือนอย่างมหาศาลจากแผ่นดินไหว   แต่อย่างไรก็ตาม ความร้อนที่ยังคงค้างอยู่ก็ยังมีอยู่มากในตัวเตาปฏิกรณ์ จึงจำเป็นต้องมีน้ำหล่อเย็น แต่น้ำเย็นเหล่านี้จะเข้ามาได้ ก็ต้องอาศัยปั๊มน้ำที่ใช้กระแสไฟฟ้า  แต่แผ่นดินไหวในครั้งนี้รุนแรงมาก ทำให้กระแสไฟฟ้าดับ ปั๊มน้ำจึงไม่ทำงาน

เมื่อปั๊มน้ำไม่ทำงาน ระบบความปลอดภัยขั้นที่ 2 จึงทำงานโดยอัตโนมัติ นั่นคือ ปั๊มน้ำที่ใช้กระแสไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองด้วยน้ำมันดีเซลถูกสตาร์ทให้ติดทันทีโดยอัตโนมัติ  ทำให้เกิดการฉีดน้ำหล่อเย็นเข้าไปที่แกนเตาปฏิกรณ์ ซึ่งทำงานอยู่เป็นเวลา 1 ชั่วโมง  แต่ต่อมาก็ถูกถล่มซ้ำด้วยคลื่นยักษ์สึนามิที่สูงกว่า 10 เมตร (อย่างน้อยสูงประมาณตึก 3 ชั้น) พร้อมกับอาฟ เตอร์ช๊อคที่ตามมาอีกเป็นระลอก  ทำให้น้ำเข้าท่วมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลจนหยุดทำงาน  จึงทำให้แกนเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ถูกห่อหุ้มอยู่ในโดมเหล็กกล้านั้นมีความร้อนสูงมาก


บทเรียนจาก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Fukushima Daiichi


เมื่อระบบความปลอดภัยที่ 2 ล้มเหลว  ระบบความปลอดภัยขั้นที่ 3 ซึ่งเป็นขั้นสุดท้ายจึงทำงานอัตโนมัติ นั่นคือ ระบบจะทำการรวบรวมไอความร้อนที่เกิดขึ้นในโดมเหล็กกล้า แล้วทำให้เย็นกลั่นตัวเป็นน้ำเย็นเพื่อป้อนเข้าสู่แกนเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์  ซึ่งระบบนี้ทำได้อย่างดี มีการป้อนน้ำเย็นเข้าสู่เตาปฏิกรณ์  แต่ระหว่างนั้นก็ยังเกิดแผ่นดินไหวอาฟเตอร์ช๊อค (Aftershock) ตามมามากกว่า 422 ครั้ง โดยในจำนวนนี้ที่มีขนาดมากกว่า 6.0 ริคเตอร์อย่างน้อย 32 ครั้ง (สถิติ ณ 15 มีนาคม 2554) ทำให้โดมเหล็กกล้าน่าจะเกิดรอยรั่ว ทำให้น้ำหล่อเย็นรั่วออกไปมาก  เตาปฏิกรณ์จึงยังมีความร้อนอยู่มาก และเกิดการสะสมของก๊าซไฮโดรเจน  จึงทำให้เกิดการระเบิดขึ้นภายนอกโดมเหล็กกล้าที่หุ้มเตาปฏิกรณ์ ทำให้ตึกพังและอาจทำให้ตัวโดมเหล็กนั้นมีรอยร้าว  และผสมกับอาฟเตอร์ช๊อคที่ตามมาเป็นระลอกอีก  จึงอาจทำให้มีการรั่วไหลของสารกัมมันตภาพรังสีออกมาตามที่เป็นข่าวในขณะนี้

ดังนั้นจะเห็นได้ว่า ระบบความปลอดภัยทั้ง 3 ขั้นนั้น ทำงานตามหน้าที่แล้ว  แต่ปรากฏการณ์แผ่นดินไหวและสึนามิที่เกิดขึ้นในครั้งนี้ มีความรุนแรงมากเกินกว่าการออกแบบเมื่อ 40 ปีที่แล้วจะคาดการณ์ได้

ที่เหตุการณ์เกิดขึ้นอย่างรุ่นแรงมากในครั้งนี้ วิเคราะห์ได้ว่า จุดอ่อนของเตาปฏิกรณ์นิงเคลียร์รุ่นที่ 2 มี 2 จุดใหญ่ คือ 1) ระบบความปลอดภัยบางขั้นยังต้องอาศัยไฟฟ้าในการดำเนินการ และเมื่อไฟฟ้าดับ ระบบจึงล้มเหลว  2) ระบบความปลอดภัยทั้งหมดอยู่ภายนอกโดมเหล็กกล้า ทำให้ระบบเสียหายง่าย และ 3) เมื่อระบบความปลอดภัยอยู่ภายนอก ทำให้ต้องมีท่อส่งมากมาย ต่อเข้าเตาปฏิกรณ์ เมื่อเกิดเหตุการณ์แผ่นดินไหวและคลื่นยักษ์ถล่ม ท่อน้ำและวาวล์เหล่านี้จึงหักพักและอุดตัน ทำให้ระบบความปลอดภัยล้มเหลว

ถ้าประเทศไทยจะมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ จะปลอดภัยหรือไม่???

            ท่านผู้อ่านคงมีคำถามว่า แล้วโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ประเทศไทยอยากจะสร้าง จะมีความปลอดภัยจริงหรือ ดังนั้นจึงต้องมาวิเคราะห์กันใน 2 ประเด็น คือ ประเด็นแรก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์รุ่นใหม่ มีการปรับปรุงเรื่องระบบความปลอดภัยอะไรบ้าง  และ ประเด็นที่สอง เมืองไทยจะมีโอกาสเจอเหตุการณ์รุนแรงเช่นประเทศญี่ปุ่นหรือไม่ มากน้อยเพียงใด

            ประเด็นแรก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์รุ่นใหม่ เป็นรุ่นที่ 3 บวก (Generation III+) ซึ่งถูกกำหนดมาตรฐานจากทบวงการปรมาณูระหว่างประเทศ (International Atomic Energy Agency: IAEA) ให้เข้มงวดขึ้นหลังจากอุบัติเหตุที่เมือง Chernobyl  โดยโรงไฟฟ้าในรุ่นนี้  มีการปรับปรุงดังนี้ 1) เตาปฏิกรณ์จะมีโดมเหล็กกล้าที่หนาประมาณ 20 เซนติเมตร และระบบความปลอดภัยอยู่ภายในโดมนี้ด้วย ทำให้ลดความเสี่ยงของการถูกทำลายระบบ แบบที่เกิดขึ้นกับโรงไฟฟ้า Fukushima Daiichi  2) อาคารที่ตั้งของเตาปฏิกรณ์ต้องเป็นคอนกรีตเสริมเหล็กที่มีความหนา 2 เมตรทั้งผนังและเพดาน   และ 3) ระบบหล่อเย็น (Cooling system) เป็นระบบที่ไม่ต้องอาศัยมนุษย์และ/หรือไฟฟ้าควบคุม แต่เป็นการควบคุมโดยใช้หลักตามธรรมชาติ เช่น แรงโน้มถ่วง ในการนำน้ำหล่อเย็นเข้ามา จึงประกันได้ส่วนหนึ่งว่า น่าจะมีประสิทธิภาพมากกว่า  แต่อย่างไรก็ตามโรงไฟฟ้ารุ่นที่ 3บวก นี้ ยังมีท่อส่งและวาวล์อยู่มาก

            อย่าง ไรก็ตาม ประเทศอเมริกา และประเทศญี่ปุ่นได้เล็งเห็นข้อจำกัดและความยุ่งยาก ของระบบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ทั่วไป ที่ต้องตั้งอยู่ใกล้ทะเลหรือแหล่งน้ำขนาดใหญ่ รวมทั้งการมีท่อส่งและวาวล์มากมาย ตลอดจนใช้เวลาก่อสร้างนาน 10 ปี ใช้เงินทุนหมุนเวียนมาก และต้องใช้วิศวกรควบคุมหลายร้อยคน ทั้งสองประเทศจึงมีการพัฒนาเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กและขนาดกลาง (Small and medium sized nuclear reactor: SMR) ที่ระบบทุกอย่างทั้งเตาปฏิกรณ์, ระบบท่อ, ระบบความปลอดภัย อยู่ในยูนิตเดียว  ไม่ต้องการแหล่งน้ำขนาดใหญ่ ใช้เวลาสร้าง 3 ปี เตาปฏิกรณ์ฝังอยู่ใต้ดิน และสามารถต่อกันหลายยูนิตรวมให้มีกำลังเท่าโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้  ทำให้ดูแลรักษาง่าย เตาปฏิกรณ์ชนิดนี้มีหลายบริษัทที่ผลิต และกำลังอยู่ระหว่างการขอใบอนุญาต ซึ่งคาดว่าจะวางขายในตลาดได้ในปี ค.ศ. 2013

ประเด็นที่สอง ความเป็นไปได้ในการเกิดภัยพิบัติในประเทศไทยเช่นเดียวกับประเทศญี่ปุ่นมีมากน้อยเพียงใด  ภัยพิบัติโดยเฉพาะแผ่นดินไหวและสึนามิเป็นสิ่งที่คาดการณ์ได้ยาก  ซึ่งประเทศไทยก็ไม่ควรประมาท  แต่จากแนวรอยปะทะของเปลือกโลกแล้ว จะเห็นได้ว่า ประเทศไทยไม่ได้อยู่ติดกับรอยปะทะเหล่านั้น แต่มีรอยเลื่อนของแผ่นดินในจังหวัดฝั่งภาคใต้ฝั่งอันดามันขึ้นไปจนถึงจังหวัดในภาคเหนือ ดังนั้นอาจมีการเกิดแผ่นดินไหวได้แต่ไม่น่าจะรุนแรงถึง 9.0 ริคเตอร์ แต่ภัยจากสึนามิที่เกิดจากแผ่นดินไหวรุนแรงนั้น อาจจะมีได้

บทสรุป
            ดังนั้นจึงอาจพอสรุปเบื้องต้นได้ว่า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์รุ่นใหม่มีความปลอดภัยมากกว่ารุ่นก่อน  และความเป็นไปได้ของการเกิดภัยพิบัติร้ายแรงแบบที่เกิดในประเทศญี่ปุ่นนั้น มีโอกาสอยู่บ้าง แต่ไม่น่ารุนแรงเท่าที่เกิดในประเทศญี่ปุ่น  ดังนั้นการตั้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในประเทศไทย จึงมีความปลอดภัย

            ถึงแม้ว่าประเทศไทยยังมีเวลาที่จะตัดสินใจ  แต่รัฐบาลก็ควรรีบตัดสินเกี่ยวกับการมีนโยบายที่แน่นอน เพื่อให้ประเทศเรามีความมั่นคงทางพลังงาน (Energy security) และไม่ต้องใช้พื้นที่ในการปลูกอาหารเลี้ยงประชาชนไปปลูกพืชที่ทำพลังงาน เพื่อบรรเทาภาวะการขาดแคลนอาหารอันจะรุนแรงมากขึ้นจากสภาวะโลกร้อน ซึ่งจะเป็นปัญหาที่สำคัญอีกประการหนึ่งในอนาคต   ดังนั้น พลังงานนิวเคลียร์จึงเป็นทางเลือกที่รัฐบาลควรนำมาใช้ร่วมกับพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ ด้วย รัฐบาลควรพิจารณาเลือกระบบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีความทันสมัย เพราะระยะเวลาก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ใช้เวลานาน  ดังนั้นจึงควรพิจารณาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดเล็กและขนาดกลาง (SMR) เป็นทางเลือกด้วย และรัฐบาลจะต้องเริ่มด้วยการให้ความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แก่ประชาชนก่อนเพื่อให้เกิดการยอมรับ (Public acceptance) และสร้างความไว้วางใจรัฐ (Trust in the government) ให้มากด้วย 



 

ผู้เขียน

ศาสตราจารย์ ดร. วุฑฒิ พันธุมนาวิน  
คณะการจัดการเทคโนโลยี  มหาวิทยาลัยชินวัตร
รองศาสตราจารย์ ดร. ดุจเดือน พันธุมนาวิน 
คณะพัฒนาสังคมและสิ่งแวดล้อม  สถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์
(วันที่ 17 มีนาคม 2554)

รายการเอกสารอ้างอิง
CNN. (2011). Nuclear reactor problem explained. จาก htttp://edition.cnn.com/video/#/video/world/ 2011/03/14/dnt.japan.reactor.explainer.nhk?iref=allsearch
US Geological Survey. (2011). Largest Earthquakes in the World Since 1900. จาก
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/world/10_largest_world.php.


บทเรียนจาก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Fukushima Daiichi


เครดิต :
 

ข่าวดารา ข่าวในกระแส บน Facebook อัพเดตไว เร็วทันใจ คลิกที่นี่!!
กระทู้เด็ดน่าแชร์