[x] ปิดหน้าต่างนี้
ก้าวทุกวินาที กับ... สหวิชา ดอท คอม
ชื่อผู้ใช้ :
รหัสผ่าน :
   
   
หมวดหมู่ : การงานอาชีพ และเทคโนโลยี
โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์
พฤหัสบดี ที่ 17 เดือน มีนาคม พ.ศ.2554
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ จัดเป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนชนิดหนึ่ง มีหลักการทำงาน คล้ายคลึงกับโรงไฟฟ้า ที่ใช้น้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ   

โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์


         จากเหตุการณ์  โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ญี่ปุ่นระเบิด! หลังระบบหล่อเย็นพังจากแรงสะเทือนแผ่นดินไหว เสียงระเบิดดังสนั่น และเห็นควันไฟลอยสูงจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะ หมายเลข 1 ของญี่ปุ่น ซึ่งได้รับความเสียหายจากแรงสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ ขณะที่คนงานหลายคนได้รับบาดเจ็บ เบื้องต้นรายงานเจ็บ 4 ราย ทั้งยังตรวจพบระดับกัมมันตรังสีสูงกว่าปกติถึง 20 เท่า  อ่านข่าวเพิ่มเติม

 

พลังงานนิวเคลียร์ เป็นเทคโนโลยีที่ออกแบบมาเพื่อนำพลังงานจากอะตอมของสสารมาใช้งาน โดยอาศัยเตาปฏิกรณ์ปรมาณู แม้ว่าในปัจจุบันพลังงานนิวเคลียร์ที่มีการนำมาใช้ จะได้มาโดยอาศัยปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบแตกตัวเพียงอย่างเดียว แต่ในอนาคตอาจจะสามารถนำประโยชน์จากปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบอื่นมาใช้ได้ เช่น ปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบรวมตัว พลังงานที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ในเตาปฏิกรณ์ปรมาณู จะใช้ในการต้มน้ำเพื่อผลิตไอน้ำที่จะใช้เปลี่ยนไปเป็นพลังงานกลสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าหรือจุดประสงค์อื่น ในปี 2007, 14%ของพลังงานที่ผลิตได้ทั้งโลกได้มาจากพลังงานนิวเคลียร์

                 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ จัดเป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนชนิดหนึ่ง มีหลักการทำงาน คล้ายคลึงกับโรงไฟฟ้า ที่ใช้น้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ เป็นเชื้อเพลิง โดยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้น สามารถแบ่งส่วนการทำงาน ได้ 2 ส่วน คือ ส่วนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ จะใส่แท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ไว้ในน้ำภายในโครงสร้างที่ปิดสนิท เพื่อให้ความร้อน ที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน ไปต้มน้ำ ผลิตไอน้ำ แทนการผลิตไอน้ำ จากการสันดาปเชื้อเพลิง ชนิดที่ก่อให้เกิดก๊าซมลพิษ และส่วนผลิตไฟฟ้า เป็นส่วนที่รับไอน้ำ จากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แล้วส่งไปหมุนกังหันผลิตไฟฟ้า ซึ่งส่วนนี้ เป็นองค์ประกอบ ของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทุกชนิด
ส่วนประกอบของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ส่วนกำเนิดพลังงาน ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ กล่าวโดยกว้างๆ จะประกอบด้วย เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ น้ำที่ใช้ระบายความร้อน และเป็นสารหน่วงความเร็วนิวตรอนด้วย ถังปฏิกรณ์ความดันสูง ระบบควบคุมปฏิกิริยา ระบบควบคุมความปลอดภัย ซึ่งช่วยป้องกันและแก้ไข กรณีเกิดเหตุฉุกเฉิน และระบบผลิตไอน้ำ เป็นต้น

เชื้อเพลิงยูเรเนียม ที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โดยปกติจะมีความเข้มข้นของไอโซโทปยูเรเนียม-235 ประมาณร้อยละ 2 (ที่เหลือเป็นยูเรเนียม-238 ซึ่งไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาฟิชชันได้ ในสภาวะของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วไป) ในรูปออกไซด์ ของยูเรเนียม โดยได้มาจากการ ถลุงแร่ยูเรเนียม ที่มีอยู่ในธรรมชาติ (ไอโซโทปยูเรเนียม ที่มีอยู่ในธรรมชาติ ประกอบด้วยยูเรเนียม-235 ประมาณร้อยละ 0.7 และเป็นยูเรเนียม-238 ประมาณร้อยละ 99.27 ที่เหลือเป็นยูเรเนียม-234 ปริมาณน้อยมาก) แล้วนำไปผ่าน กระบวนการเสริมสมรรถนะ ให้มีปริมาณยูเรเนียม-235 มากขึ้น และหลังจากที่ ทำให้อยู่ในรูปของออกไซด์ แล้วถูกอัดทำให้เป็นเม็ดเล็กๆ บรรจุภายในแท่งโลหะผสม ของเซอร์โคเนียม ซึ่งจะถูกนำมารวมกลุ่มกัน เป็นมัดเชื้อเพลิง ประกอบกันเป็นแกนปฏิกรณ์ บรรจุอยู่ภายในถังปฏิกรณ์ ที่ทนความดันสูง ภายในถังปฏิกรณ์ มีน้ำ ที่อยู่ภายใต้การควบคุมความกดดันบรรจุอยู่ เพื่อใช้เป็นตัวระบายความร้อน ออกจากแท่งเชื้อเพลิงโดยตรง และยังใช้ประโยชน์ เป็นตัวหน่วงความเร็วของนิวตรอนด้วย เพื่อให้นิวตรอนที่เกิดขึ้น มีความเร็วพอเหมาะ ที่จะเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันต่อไปได้

 
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน ในเชื้อเพลิงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นั้น ควบคุมได้โดยใช้แท่งควบคุม ซึ่งเป็นสารที่มีคุณสมบัติพิเศษ ในการดูดจับอนุภาคนิวตรอน เช่น โบรอนคาร์ไบด์ ทำหน้าที่ควบคุม ให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์เพิ่มขึ้น หรือลดลง ตามที่ต้องการ โดยการเลื่อนแท่งควบคุมเข้าออก ภายในแกนปฏิกรณ์ตามแนวขึ้นลง เพื่อดูดจับอนุภาคนิวตรอนส่วนเกิน

แบบของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ปัจจุบันทั่วโลก ได้นิยมใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 3 แบบ ได้แก่

1. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบใช้น้ำความดันสูง (Pressurized Water Reactor : PWR) โรงไฟฟ้าชนิดนี้ จะถ่ายเทความร้อน จากแท่งเชื้อเพลิงให้น้ำ จนมีอุณหภูมิสูงประมาณ 320 องศาเซลเซียส ภายในถังขนาดใหญ่ จะอัดความดันสูงประมาณ 15 เมกะปาสคาล (Mpa) หรือประมาณ 150 เท่าของความดันบรรยากาศไว้ เพื่อไม่ให้น้ำเดือดกลายเป็นไอ และนำน้ำส่วนนี้ ไปถ่ายเทความร้อน ให้แก่น้ำหล่อเย็นอีกระบบหนึ่ง เพื่อให้เกิดการเดือด และกลายเป็นไอน้ำออกมา เป็นการป้องกัน ไม่ให้น้ำในถังปฏิกรณ์ ซึ่งมีสารรังสีเจือปนอยู่ แพร่กระจายไปยังอุปกรณ์ส่วนอื่นๆ ตลอดจนป้องกัน การรั่ว ของสารกัมมันตรังสี สู่สิ่งแวดล้อม

 

2. โรงไฟฟ้าแบบน้ำเดือด (Boiling Water Reactor : BWR) สามารถผลิตไอน้ำได้โดยตรง จากการต้มน้ำภายในถัง ซึ่งควบคุมความดันภายใน (ประมาณ 7 Mpa) ต่ำกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบแรก (PWR) ดังนั้น ความจำเป็น ในการใช้เครื่องผลิตไอน้ำ และแลกเปลี่ยนความร้อน ปั๊ม และอุปกรณ์ช่วยอื่นๆ ก็ลดลง แต่จำเป็นต้อง มีการก่อสร้างอาคารป้องกันรังสีไว้ ในระบบอุปกรณ์ส่วนต่างๆ ของโรงไฟฟ้า เนื่องจากไอน้ำจากถังปฏิกรณ์ จะถูกส่งผ่านไปยังอุปกรณ์เหล่านั้นโดยตรง

 

3. โรงไฟฟ้าแบบใช้น้ำมวลหนักความดันสูง (Pressurized Heavy Water Reactor : PHWR) ซึ่งประเทศแคนาดา เป็นผู้พัฒนาขึ้นมา จึงมักเรียกชื่อย่อว่า “CANDU” ซึ่งย่อมาจากคำว่า Canadian Deuterium Uranium มีการทำงานคล้ายคลึงกับ แบบ PWR แต่แตกต่างกันที่ มีการจัดแกนปฏิกรณ์ในแนวระนาบ และเป็นการต้มน้ำ ภายในท่อขนาดเล็ก จำนวนมาก ที่มีเชื้อเพลิงบรรจุอยู่ แทนการต้มน้ำ ภายในถังปฏิกรณ์ขนาดใหญ่ เนื่องจากสามารถผลิตได้ง่ายกว่า การผลิตถังขนาดใหญ่ โดยใช้ “น้ำมวลหนัก” (Heavy Water, D2O) มาเป็นตัวระบายความร้อน จากแกนปฏิกรณ์ นอกจากนี้ ยังมีการแยกระบบใช้น้ำมวลหนัก เป็นตัวหน่วงความเร็ว ของนิวตรอนด้วย เนื่องจากน้ำมวลหนัก มีการดูดกลืนนิวตรอน น้อยกว่าน้ำธรรมดา ทำให้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ เกิดขึ้นได้ง่าย จึงสามารถใช้เชื้อเพลิงยูเรเนียม ที่สกัดมาจากธรรมชาติ ซึ่งมียูเรเนียม-235 ประมาณร้อยละ 0.7 ได้ โดยไม่จำเป็น ต้องผ่านกระบวนการปรังปรุง ให้มีความเข้มข้นสูงขึ้น ทำให้ปริมาณผลิตผล จากการแตกตัว (fission product) ที่เกิดในแท่งเชื้อเพลิงใช้แล้ว มีน้อยกว่าเครื่องปฏิกรณ์ แบบใช้น้ำธรรมดา 

ข้อดีและข้อเสียของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ข้อดี
  1. เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่สามารถให้กำลังผลิตสูงกว่า 1,200 เมกะวัตต์
  2. มีต้นทุนการผลิตไฟฟ้าแข่งขันได้กับโรงไฟฟ้าชนิดอื่น
  3. เป็นโรงไฟฟ้าที่สะอาด ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ
  4. สริมสร้างความมั่นคงของระบบผลิตไฟฟ้า เนื่องจากใช้เชื้อเพลิงน้อย ทำให้เสถียรภาพใน การจัดหาเชื้อเพลิง และราคาเชื้อเพลิง มีผลกระทบ ต่อต้นทุนการผลิตเล็กน้อย

 

ข้อเสีย
  1. ใช้เงินลงทุนเริ่มต้นสูง
  2. จำเป็นต้องเตรียมโครงสร้างพื้นฐาน และการพัฒนาบุคลากร เพื่อให้การดำเนินงาน เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ
  3. จำเป็นต้องพัฒนา และเตรียมการ เกี่ยวกับการจัดกากกัมมันตรังสี การดำเนินงาน ด้านแผนฉุกเฉินทางรังสี และมาตรการควบคุม ความปลอดภัย เพื่อป้องกันอุบัติเหตุ
  4. การยอมรับของประชาชน
 
โครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ในปี พ.ศ. 2519 รัฐบาลได้อนุมัติ ให้การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ขนาด 600 เมกะวัตต์ ที่อ่าวไผ่ อำเภอศรีราชา จังหวัดชลบุรี แต่ได้มีการคัดค้าน จากประชาชน ทำให้รัฐบาลจัดสินใจ ล้มเลิกโครงการไปในที่สุด นอกจากนี้ ในช่วงเวลาที่ผ่านมาถึงปัจจุบัน กฟผ. ได้ร่วมกับหน่วยงานรัฐบาล เอกชน และ องค์กรต่างๆ จากภายใน และภายนอกประเทศ รวมทั้งผู้จำหน่ายทั่วโลก จัดกิจกรรม ให้ความรู้ ทางเทคโนโลยี โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โดยผ่านการประชุมวิชาการ การสัมมนา จัดนิทรรศการ และจัดทำสื่อต่างๆ กล่าวได้ว่า ขั้นตอนแรก ได้สร้างความตื่นตัว และความสนใจประชาชน (Public Awareness) ต่อมา ดำเนินการ ขั้นตอนการสร้างความเข้าใจ (Public Understand) เพื่อนำไปสู่ขั้นตอนสุดท้าย คือ การยอมรับของประชาชน (Public Acceptance) ซึ่งจะมีการ เข้าดำเนินการ ให้เกิดการยอมรับ ในหมู่ประชาชนทั่วไป และชุมชนที่คาดว่า จะเป็นบริเวณที่ตั้ง ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ต่อไป

เหตุการณ์ทางนิวเคลียร์ 
           ประเทศที่มีโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ จำเป็นต้องมีความปลอดภัยทางนิวเคลียร์ (Nuclear safety) ซึ่งหมายถึง มาตรการสำหรับป้องกันหรือลดอุบัติเหตุที่จะเกิดจากสถานปฏิบัติการ หรือกิจกรรมที่ก่อให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ รวมทั้งมาตรการบรรเทาผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นแก่ผู้ปฏิบัติงาน ประชาชน และสิ่งแวดล้อม ภายหลังเกิดอุบัติเหตุ โดยขอบเขตของความปลอดภัยทางนิวเคลียร์ ครอบคลุมถึงการป้องกันอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นจากการปฏิบัติงานหรือกิจกรรมต่างๆ ในโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ การขนส่งวัสดุนิวเคลียร์ การใช้และการจัดเก็บวัสดุนิวเคลียร์สำหรับทางการแพทย์ การผลิตไฟฟ้า อุตสาหกรรม และการใช้ในทางทหาร

            ถึงแม้ว่าโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์มีมาตรฐานความปลอดภัยสูงมาก เนื่องจากมีมาตรการและกระบวนการตรวจสอบต่างๆ ที่เข้มงวดและรัดกุมหลายขั้นตอน แต่ก็อาจเกิดเหตุขัดข้องหรืออุบัติเหตุได้เช่นกับโรงไฟฟ้าทั่วไป เพื่อให้ประเทศที่มีโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ ได้รับทราบข้อมูล และสามารถแก้ไขปรับปรุงโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ให้มีความปลอดภัย และประชาชนทั่วไปเข้าใจสถานการณ์ที่เกิดได้ง่ายขึ้น ตลอดจนป้องกันการสับสน และไม่ก่อให้เกิดความวิตกเกินกว่าสถานการณ์ที่แท้จริง ทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA: International Atomic Energy Agency) ร่วมกับองค์กร Nuclear Energy Agency Organization for Economic Cooperation and Development (NEA/OECD) ได้กำหนดมาตรฐานสำหรับใช้รายงานอุบัติเหตุโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขึ้นในปี พ.ศ.2533 โดยเรียกว่า มาตราระหว่างประเทศว่าด้วยเหตุการณ์ทางนิวเคลียร์ (INES: International Nuclear Event Scale) โดยกำหนดเป็นมาตราสากล ตั้งแต่ระดับ 0 ถึง 7 โดยแบ่งออกเป็น 3 ส่วนดังนี้

ระดับที่ 0 ระดับเหตุการณ์ปกติ (Deviation) หมายถึง เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นแต่ไม่มีผลกระทบต่อความปลอดภัย

ระดับที่ 1-3 ระดับแจ้งเหตุขัดข้องหรืออุบัติการณ์นิวเคลียร์ (Nuclear incident) หมายถึง เหตุการณ์ที่เกิดขัดข้องในโรงงานนิวเคลียร์ ทั้งโดยเจตนาและไม่เจตนา ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสียหาย แต่ไม่รุนแรงเท่าอุบัติเหตุนิวเคลียร์

ระดับที่ 4-7 ระดับอุบัติเหตุนิวเคลียร์ (Nuclear accident) หมายถึง เหตุการณ์ใด ๆ ที่เกิดขึ้นในโรงงานนิวเคลียร์โดยไม่เจตนา รวมถึงความผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินกิจกรรมทางนิวเคลียร์ หรือของอุปกรณ์ที่เกี่ยวกับระบบความปลอดภัย ทำให้มีการปลดปล่อย หรือเกือบมีการปลดปล่อยสารกัมมันตรังสีออกสู่สิ่งแวดล้อม

 

ข้อมูล/ภาพอ้างอิงจาก

http://www.nst.or.th/article/notes01/article010.htm

http://www2.egat.co.th/ned/index.php?option=com_content&view=article&id=172&Itemid=175

http://www2.egat.co.th/ned/index.php?option=com_content&view=article&id=189&Itemid=184



เข้าชม : 10294
นำเสนอโดย : นายประสิทธิ์ สุจำนงค์
โรงเรียนหนองบัวบานวิทยา
สพม.เขต 30
อยู่ในขั้น : เจ้ายุทธภพ

แชร์ไปที่ Facebook

  หมวดหมู่ การงานอาชีพ และเทคโนโลยี ล่าสุด
การตกแต่งผ้าฮิญาบแบบง่ายๆด้วยลูกปัด
โดย : [เข้าชม : 39284 ]
อาหารเพื่อสุขภาพรายวัน
โดย : [เข้าชม : 35726 ]
รายวิชาเพิ่มเติม :สาระท้องถิ่นสุรินทร์ : การทอผ้าไหม
โดย : [เข้าชม : 38968 ]
รายวิชาเพิ่มเติม :สาระท้องถิ่นสุรินทร์ : อาหารพื้นบ้าน
โดย : [เข้าชม : 43493 ]
การตกแต่งผ้าฮิญาบ(ผ้าคลุมศีรษะสตรีอิสลาม)ด้วยลูกปัด
โดย : [เข้าชม : 62403 ]
การเรียนรู้ทางเชาว์ปัญญา (mental skills; Knowledge)
โดย : [เข้าชม : 66134 ]
เดอ โบโน. เอ็ดเวิร์ด.กับคุณค่าของเหรียญหกเหรียญ
โดย : [เข้าชม : 64156 ]
น้ำท่วมอีกแล้ว
โดย : [เข้าชม : 63370 ]
มาเริ่มต้นใช้งานกับแผนการสอนครูเนาว์ ปี2555
โดย : [เข้าชม : 68709 ]
เจลล้างมือชนิดไม่ใช้น้ำ
โดย : [เข้าชม : 120910 ]
 10 สาระการเรียนรู้ Text Random
Beautiful Dresses in ASEAN
รายวิชาเพิ่มเติม :สาระท้องถิ่นสุรินทร์ : อาหารพื้นบ้าน
รายวิชาเพิ่มเติม :สาระท้องถิ่นสุรินทร์ : การทอผ้าไหม
How many people can't read in the world?
อาหารเพื่อสุขภาพรายวัน
Stew
เศรษฐกิจพอเพียง (ฐานการเรียนที่ 1 )
ดินด่านเกวียน (ฐานการเรียนที่ 2 )
สทศ.-สพฐ.วิเคราะห์เชิงลึกคะแนน O-NET
Reuse
 
     "สหวิชา ดอท คอม" เป็นแหล่งรวมเนื้อหาความรู้ต่าง ๆ บอกเล่าประสบการณ์เกี่ยวกับเนื้อหา และการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนจากครูทั่วประเทศ นำมาแลกเปลี่ยนในเว็บไซต์แห่งนี้ ซึ่งเนื้อหาทั้งหมดได้ถูกกลั่นกลรองมาจากความรู้ ประสบการณ์ในการทำงานของทีมงานทุกคน...ดังนั้น ทุกเรื่องราว ทุกเนื้อหาสาระจึงเป็นลิขสิทธิ์ของผู้เขียนและสำนักเทคโนโลยีเพื่อการเรียนการสอน สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน กระทรวงศึกษาธิการ หากบุคคลใดที่มีความประสงค์จะนำเนื้อหาเรื่องราวใด ๆ ในเว็บไซต์แห่งนี้ไปนำเสนอในรูปแบบใด ๆ จึงควรที่จะอ้างอิงและให้เครดิตกับ "สหวิชา ดอท คอม" เพื่อเป็นการสนับสนุนและเป็นกำลังใจในการทำงานแก่ทีมงานทุกคนที่เพียรค้นคว้าหาความรู้มานำเสนอ ขอขอบคุณผู้ที่ให้ความสนใจทุกท่านที่เล็งเห็นความสำคัญในสาระการเรียนรู้ต่าง ๆ ...เราขอน้อมรับทุกคำติชมและจะนำไปพัฒนาปรับปรุงในการทำงานให้ดียิ่งขึ้น ขอขอบคุณ Maxsite 1.10 CMS ที่พัฒนาโดยคนไทย ขอขอบคุณทุก ๆ คลิกที่แวะมาเยี่ยมชมเรา "สหวิชา ดอท คอม"

| เกี่ยวกับสหวิชา.คอม | สาระการเรียนรู้ | บทความ | สื่อการเรียนการสอน | แบบฝึกทักษะ | เล่าสู่กันฟัง | คำถามยอดนิยม | Links น่ารู้ | ทีมงานสหวิชา.คอม | ติดต่อเรา |