อธิบายเหตุระเบิดไฮโดรเจน โรงนิวเคลียร์ไฟลุก-กัมมันตภาพรังสีรั่วไหล

นักฟิสิกส์นิวเคลียร์จุฬาฯ อธิบายเหตุไฟลุกโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ หลังระบบหล่อเย็นล้มเหลว คุมความร้อนไม่อยู่ ส่งผลต่อปริมาณไอน้ำสะสม กลายเป็นแรงดัน ก่อนแตกตัวเป็นก๊าซไฮโดรเจนติดไฟ และระเบิดในที่สุด แต่แรงระเบิดสร้างความเสียหายที่อาคารคลุมเครื่องปฏิกรณ์

ดร.บุรินทร์ อัศวพิภพ อาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย อธิบายถึงกรณีอุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ญี่ปุ่น ระหว่างการเสวนาสื่อมวลชน เมื่อวันที่ 14 มี.ค.54 ณ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาฯ ว่า ในระยะใกล้ยังไม่ส่งผลกระทบใดๆ

“เราไมได้คลื่นไส้อาเจียน ผลกระทบรุนแรงโดยตรง เฉียบพลันยังไม่มี ส่วนผลระยะยาว ต้องรอดู บ้านเรายังอยู่ไกล ผลที่เด่นชัดยังไม่มี สบายใจได้” ดร.บุรินทร์กล่าว

อาคารคลุมระเบิด ไม่ใช่เตาปฏิกรณ์

อย่างไรก็ดี ดร.บุรินทร์ชี้แจงถึงการใช้คำว่า “การระเบิดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์” ว่าที่จริงแล้วตัวเตาปฏิกรณ์ยังไม่ได้ระเบิด แต่สิ่งที่เสียหายคืออาคารคลุมเครื่องปฏิกรณ์ (Containment) เป็นมาตรการด้านความปลอดภัย ที่มีอาคารปกคลุม เพื่อป้องกันการรั่วไหลของกัมมันตภาพรังสีในกรณีเกิดอุบัติเหตุ

“การระเบิดของมันจริงๆ ก็คือการระเบิดของแก๊ส เหมือนหม้อน้ำระเบิด มีความดันมากเกินไป อยู่ในภาชนะที่ถูกเก็บกัก เมื่อมีแรงดันที่มากพอ จึงทำให้ภาชนะที่ปกคลุมอยู่ระเบิด ส่วนเซลล์เชื้อเพลิงยังอยู่ดี ยังไม่มีการหลอมละลาย รังสีจำนวนมหาศาลยังไม่มีออกมา”

แรงระเบิดไฮโดรเจนจากไอน้ำสะสม

ดร.บุรินทร์ได้อธิบายถึงตัวเตาปฏิกรณ์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะของญี่ปุ่น ที่เกิดอุบัติเหตุว่า เป็นเตาปฏิกรณ์แบบน้ำเดือด (Boiling Water Reactor: BWR) สามารถผลิตไอน้ำได้โดยตรง จากการต้มน้ำภายในถัง

“เตานี้ใช้เพื่อต้มน้ำ แล้วนำน้ำไปหมุนกังหัน เพื่อปั่นไฟผลิตกระแสไฟฟ้า เหมือนโรงไฟฟ้าพลังถ่านหินทั่วไป ที่อาศัยเชื้อเพลิงไปทำให้น้ำเดือด เกิดเป็นไอ นำไอไปหมุนกังหันเกิดกระแสไฟฟ้า แต่ตัวเชื้อเพลิงที่ได้มา เกิดจากปฏิกริยานิวเคลียร์” ดร.บุรินทร์อธิบาย

ทั้งนี้ ส่วนที่ระเบิดก็มาจากพวกไอน้ำที่มีแรงดันมากเกิน โดยไอน้ำแตกตัวเป็นก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจนสะสม ซึ่งไฮโดรเจนเป็นก๊าซที่ติดไฟ เมื่อเจอกับออกซิเจนจึงระเบิด ไม่ใช่ตัวเซลล์เชื้อเพลิงที่เป็นแกนปฏิกรณ์ระเบิด

“เวลาระเบิดที่เราต้องกังวล เพราะมีการปนเปื้อนของสารกัมมันตรังสี เซลล์เชื้อเพลิงอยู่ในน้ำ และไอน้ำที่ระเหยขึ้นมาก็มีสารกัมมันตรังสีปนอยู่” ดร.บุรินทร์แจง

ระบบระบายความร้อนไม่ทำงาน แรงดันก๊าซสะสม

ส่วนเหตุการณ์ที่ทำให้ไฮโดรเจนเกิดระเบิดขึ้นมานั้น ดร.บุรินทร์อธิบายว่า เพราะระบบหล่อเย็นของเครื่องปฏิกรณ์ไม่ทำงาน ส่งผลต่อการระบายความร้อน จนเกิดก๊าซสะสมมากขึ้น ซึ่งก็มีความพยายามลดความดัน โดยการปลดปล่อยไอน้ำออกมา จนทำให้กัมมันตภาพรังสีบริเวณนั้นสูงขึ้นกว่าปกติ

นอกจากนี้ ทบวงการปรมาณูระหว่างประเทศ (ไอเออีเอ) ได้ยืนยันมายังประเทศสมาชิกรวมทั้งประเทศไทยว่า การระเบิดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ครั้งนี้ เกิดจากการระเบิดของก๊าซไฮโดรเจน ที่ได้จากปฏิกิริยาหล่อเย็นภายในโรงไฟฟ้า ไม่ใช่การระเบิดที่หม้อความดันสูงสำหรับบรรจุแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (Primary Containment Vessel)

อีกทั้ง ทางโรงไฟฟ้าได้ใช้น้ำทะเลผสมสารโบรอนเติมเข้าไปในอาคารคลุมเครื่องปฏิกรณ์ เพื่อลดผลกระทบและความเสียหาย แก่แท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในหม้อความดันสูงดังกล่าว

อีกทั้ง ดร.บุรินทร์อธิบายอีกว่า หลังจากที่เกิดอุบัติเหตุ ระบบได้ปิดตัว โอกาสที่จะหลอมละลาย (Meltdown) มีน้อยลงแล้ว ซึ่งในเครื่องปฏิกรณ์จะมีแท่งควบคุม (Control Rod) ที่ดูดกลืนนิวตรอน เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ เมื่อนำนิวตรอนออกให้เหลือน้อยที่สุด ก็จะทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ลดลง และความร้อนที่เกิดขึ้นก็น้อยลงตาม โอกาสที่จะสร้างความเสียหายก็จะสามารถควบคุมได้

“เคยมีกรณีที่โรงไฟฟ้าที่อเมริการะเบิด มีการหลอมละลายของตัวเซลล์เชื้อเพลิง แต่อาคารปกคลุมยังจำกัดบริเวณได้ จึงไม่มีอะไรรั่วไหลออกมาสู่สิ่งแวดล้อม แต่คราวนี้อาคารปกคลุมระเบิดจึงทำให้รังสีรั่วออกมาภายนอก” ดร.บุรินทร์กล่าว

อย่างไรก็ดี ผู้ที่ทำงานในบริเวณนั้นอาจจะได้รับอันตรายจากการรับรังสีปริมาณที่มากในระยะสั้น แต่จากรายงานยังไม่พบว่ามีการได้รับสูงเกินมาตรฐาน แต่ ดร.บุรินทร์ชี้ว่า คงไม่มีใครอยากรับรังสีโดยไม่จำเป็น แม้ผลระยะสั้นเฉียบพลันคงยังไม่เห็น แต่ระยะยาวถ้าไม่แข็งแรงอาจจะมีปรากฎอาการผิดปกติ

ส่วนรายงานการเสียชีวิตนั้น ข้อมูลเมื่อวันที่ 14 มี.ค.54 มาจากอุบัติเหตุต่างๆ แต่ยังไม่มีรายงานจากการเสียชีวิตจากกัมมันตภาพรังสีโดยตรง

รวมเรื่องควรรู้ในพิบัติภัย-วิกฤติโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ญี่ปุ่น