เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 4 ยุค ฟิสิกส์ราชมงคล


เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 4 ยุค จุดเริ่มต้นของการนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ อย่างน้อยที่สุดก็น่าจะต้องมาย้อนไปถึงการที่ประเทศสหรัฐอเมริกาสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องแรกของโลกที่มีชื่อว่า ชิคาโกไพล์-1 (Chicago Pile-1) ได้สำเร็จเมื่อวันที่ 2 ธันวาคม ค.ศ. 1942 จากนั้นส่วนใหญ่พลังงานนิวเคลียร์ก็ถูกนำไปใช้ในทางทหาร ได้แก่ การสร้างลูกระเบิดอะตอม (atomic bomb) ที่ใช้ในสงครามโลกครั้งที่ 2 ต่อมาจึงคิดนำมาใช้ผลิตไอน้ำและกระแสไฟฟ้า โดยเมื่อเดือนธันวาคม ปี ค.ศ. 1951 มีการทดลองเดินเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ผลิตเชื้อเพลิง (breeder reactor) ขนาดเล็กชื่อว่า EBR-1 (Experimental Breeder Reactor-1) สำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าที่ห้องปฏิบัติการวิศวกรรมไอดาโฮ (Idaho Engineering Laboratory) ให้พลังงานไฟฟ้าแก่หลอดไฟฟ้าได้ 4 ดวง EBR-1 ความก้าวหน้ามากที่สุดยังคงอยู่ในทางทหารที่นำไปใช้ขับเคลื่อนเรือดำน้ำได้สำเร็จ โดยในปี ค.ศ.1954 สหรัฐอเมริกา ได้เข้าประจำการเรือดำน้ำนิวเคลียร์ลำแรกขอโลกชื่อว่ายูเอสเอส นอติลุส (U.S.S. Nautilus) ต่อมาบริษัทผลิตไฟฟ้าของเอกชน เช่น เวสติงเฮาส์ (Westinghouse)และเจเนอรัลอิเล็กทริก (General Electric หรือ GE) ได้เริ่มเข้ามามีบทบาทในเชิงพาณิชย์ แต่ทว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ให้บริการแห่งแรกของโลกกลับไม่ใช่ที่ประเทศสหรัฐอเมริกา เรือดำน้ำนิวเคลียร์ยูเอสเอสนอติลุส โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกเปิดให้บริการเมื่อวันที่ 27 มิถุนายน ค.ศ. 1954 ในประเทศรัสเซีย ที่เมือง Obninsk ห่างจากกรุงมอสโคว์ 60 ไมล์ไปทางทิศใต้ มีชื่อว่า AM-1 (Atom Mirniy หรือ Peaceful Atom) มีขนาด 5 เมกะวัตต์ไฟฟ้า (MWe) เป็นแบบหล่อเย็นด้วยน้ำ (water cooled) และหน่วงความเร็วนิวตรอนด้วยแกรไฟต์ (graphite-moderated) และเป็นเครื่องต้นแบบของเครื่องปฏิกรณ์แบบแชนแนลแกรไฟต์(graphite channel reactor) หรือ ในภาษารัสเซียใช้ว่า RBMK (reactor bolshoy moshchnosti kanalniy ตรงกับภาษาอังกฤษว่า reactor (of) large power (of the) channel type) channel type) ซึ่งเป็นแบบเดียวกับที่ใช้ที่เซอร์โนบิล AM-1 จ่ายไฟฟ้าถึงปี ค.ศ. 1959 เท่านั้น จากนั้นใช้ในงานวิจัยและเพิ่งเลิกใช้งานไปเมื่อปี ค.ศ. 2000 นี้เอง

หน้าที่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 4 ยุค เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 4 ยุค ยุคแรก ยุคที่ 2 (Generation II) ยุคที่ 3 (Generation III) ยุคที่ 3 (Generation III) (ต่อ) ยุคที่ 3+ (Generation III+) ยุคที่ 4 (Generation IV)
นำมาจาก นิวเคลียร์ปริทัศน์ ปีที่ 18 ฉบับที่ 3-4 กรกฎาคม-ธันวาคม 2548 สุรศักดิ์ พงศ์พันธุ์สุข เขียน

ควบคุมเตาปฏิกรณ์ด้วยตนเอง

ผู้ที่อยู่ในโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ สามารถควบคุมอุปกรณ์ต่างๆผ่านเวบไซด์นี้ได้ ทดลองดูว่า คุณสามารถแก้ไขสถานการณ์เฉพาะหน้าได้อย่างไร เมื่อเกิดอุบัติเหตุขึ้น คลิกเพื่อเข้าทำการทดลอง

ใบบันทึกผลการทดลอง

ลำดับที่ 1

กดปุ่ม Sequence 1 แล้วเฝ้าดูเหตุการณ์ตั้งแต่ต้นจนจบ เล่าเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นมาเป็นลำดับ คลิกเพื่อเข้าทำการทดลอง

ลำดับ	(บอกเรื่องราว เหตุการณ์ ยกตัวอย่างเช่น การระเบิด ระดับน้ำ ความดัน เลื่อนแท่งเชื้อเพลิง รวมทั้งการปรับวาวล์และปั๊ม )
1	หลังจากที่กดปุ่ม Sequence 1 ปั๊ม wv1 หมุนด้วยความเร็วรอบ 1400 รอบต่อนาที ป้อนน้ำให้กับเตาปฏิกรณ์ ความดันในเตา 287 บาร์ ถังพักน้ำ 40 บาร์ เหตุการณ์ปกติ
2	7 วินาที กังหันน้ำระเบิดอย่างแรง ความดันในถังพักน้ำลดลงเป็น 0 bar จากนั้น _______
3
4
5

NUCLEAR
ลักษณะและรูปแบบ เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ กากกัมมันตรังสี รังสี สิ่งแวดล้อม ความปลอดภัย เศรษฐศาสตร์ อุบัติเหตุที่ผ่านมา การทดลองเสมือนจริง	นับเป็นความสามารถอันยิ่งใหญ่ของมนุษย์ ที่สามารถทำให้ เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์แล้วได้พลังงานความร้อนมากมาย และถ่ายเทความร้อน มาใช้ประโยชน์ แท้ที่จริงแล้ว ปฏิกิริยานิวเคลียร์มีหลายแบบ แต่ที่ใช้กับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ในปัจจุบันนี้เป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ คือ ทำให้แตกตัว อย่างต่อเนื่องสม่ำเสมอ โดยการใช้อนุภาคนิวตรอนยิงเข้าใส่แกนกลางของอะตอม หรือนิวเคลียส เป็นผลให้นิวเคลียสแตกตัว และเกิดอนุภาคนิวตรอนขึ้นมาอีก แล้ววิ่งไปชนนิวเคลียสตัวอี่นต่อไป และเป็นเช่นนี้เรื่อยๆ เป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ พร้อมกับให้พลังงานความร้อนออกมาตลอดเวลา ซึ่งเราจะต้องถ่ายเทความร้อน ออกไปอย่างต่อเนื่องตลอดเวลาที่มีปฏิกิริยานิวเคลียร์ ความร้อนที่เกิดขึ้นเราสามารถนำไปใช้ประโยชน์ต่างๆ รวมทั้งผลิตไฟฟ้า การจัดหาพลังงานไฟฟ้าในอนาคต ได้มุ่งไปที่แหล่งผลิตจาก ทรัพยากรธรรมชาติในประเทศ เช่น ก๊าซธรรมชาติ ลิกไนต์ แต่เนื่องจากแหล่งพลังงานดังกล่าวมีจำกัด การนำเชื้อเพลิงจากต่างประเทศ จึงเป็นสิ่งที่ไม่อาจหลีกเลี่ยงได้ นอกจากนี้ยังได้ มีการพัฒนาแหล่งพลังงาน ร่วมกับประเทศเพื่อนบ้าน อย่างไรก็ตามประเทศไทยคงไม่สามารถพึ่งพาเพื่อนบ้านตลอดไปได้ ในขณะที่รัฐบาลต้องการสร้างความมั่นคง ทางด้านพลังงานไฟฟ้า ให้แก่ประเทศ การพัฒนาพลังน้ำ ในการดำเนินงานมีอุปสรรคและปัญหา มากมาย การเผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อผลิตพลังงาน ปัญหาคือ มลภาวะ ในสิ่งแวดล้อม ส่วนพลังงานทดแทน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ สามารถเป็นเพียงพลังงานเสริม เนื่องจากมีขีดจำกัดในการพัฒนา และไม่คุ้มค่าในทางเศรษฐกิจ พลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งเป็นพลังงานสะอาด จึงเป็นทางเลือกหนึ่งในอนาคต ในขณะที่ประเทศไทยจำเป็นต้องใช้ไฟฟ้า ในระดับสูง เพื่อพัฒนาเศรษฐกิจ และสังคมของประเทศ	โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โกริ (Kori) ประเทศ เกาหลี โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โดเอล (Doel) ประเทศ ฝรั่งเศส โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ทอร์นเนส ประเทศ สกอตแลนด์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ตริลโล (Trillo) ประเทศ สเปน

การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1 ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
1. การวัด	2. เวกเตอร์
3. การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ	4. การเคลื่อนที่บนระนาบ
5. กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน	6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
7. งานและพลังงาน	8. การดลและโมเมนตัม
9. การหมุน	10. สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
11. การเคลื่อนที่แบบคาบ	12. ความยืดหยุ่น
13. กลศาสตร์ของไหล	14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน
15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก	16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
17. คลื่น	18.การสั่น และคลื่นเสียง
การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2 ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
1. ไฟฟ้าสถิต	2. สนามไฟฟ้า
3. ความกว้างของสายฟ้า	4. ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน
5. ศักย์ไฟฟ้า	6. กระแสไฟฟ้า
7. สนามแม่เหล็ก	8.การเหนี่ยวนำ
9. ไฟฟ้ากระแสสลับ	10. ทรานซิสเตอร์
11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ	12. แสงและการมองเห็น
13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ	14. กลศาสตร์ควอนตัม
15. โครงสร้างของอะตอม	16. นิวเคลียร์
การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
1. จลศาสตร์ ( kinematic)	2. จลพลศาสตร์ (kinetics)
3. งานและโมเมนตัม	4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง
5. ของไหลกับความร้อน	6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า
7. แม่เหล็กไฟฟ้า	8. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง
9. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์


หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ฟิสิกส์ 1	หนังสือฟิสิกส์ 1 ภาคกลศาสตร์	หนังสือฟิสิกส์ 1 ภาค ของไหล ความร้อนและคลื่น