วิกฤตการณ์
นิที่ฟวุกเคล ย ร ี ์ ุชิมะไดอิชิ ภัยไรพ้ รมแดนและบทเรียนคนทั้งโลก สุเจน กรรพฤทธิ์
(ภาพหน้าขวา) บน : อาคารครอบเตาปฏิกรณ์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิขณะเกิดระเบิด อาคารเสียหายและท�ำให้เกิดการรั่วไหลของสารกัมมันตรังสีปนเปื้อนสู่อากาศ (PROFILE/REUTERS) ล่าง : ชาวญี่ปุ่นกว่า ๒๐๐ คนร่วมชุมนุมประท้วงต่อต้านโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หน้าส�ำนักงานใหญ่ของบริษัทเทปโก้ในกรุงโตเกียว เมื่อวันที่ ๒๖ เมษายน ๒๕๕๔ (AFP)
126 นิตยสารสารคดี ฉบับที่ ๓๑๕ พฤษภาคม ๒๕๕๔
วิกฤตการณ์
นิที่ฟวุกเคล ย ร ี ์ ุชิมะไดอิชิ ภัยไรพ้ รมแดนและบทเรียนคนทั้งโลก สุเจน กรรพฤทธิ์
(ภาพหน้าขวา) บน : อาคารครอบเตาปฏิกรณ์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิขณะเกิดระเบิด อาคารเสียหายและท�ำให้เกิดการรั่วไหลของสารกัมมันตรังสีปนเปื้อนสู่อากาศ (PROFILE/REUTERS) ล่าง : ชาวญี่ปุ่นกว่า ๒๐๐ คนร่วมชุมนุมประท้วงต่อต้านโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หน้าส�ำนักงานใหญ่ของบริษัทเทปโก้ในกรุงโตเกียว เมื่อวันที่ ๒๖ เมษายน ๒๕๕๔ (AFP)
126 นิตยสารสารคดี ฉบับที่ ๓๑๕ พฤษภาคม ๒๕๕๔
ฉบับที่ ๓๑๕ พฤษภาคม ๒๕๕๔ นิตยสารสารคดี
127
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิ
ข้อมูล จ�ำเพาะ
ชื่อโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ : ฟุกุชิมะไดอิชิ (โรงไฟฟ้าฟุกุชิมะ หมายเลข ๑) ที่ตั้ง : จังหวัดฟุกุชิมะ
ภาพถ่ายดาวเทียมพื้นที่บริเวณโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะไดอิชิ ก่อนเกิดสึนามิ
หนึ่งในหลายภาพที่ GISTDA มี สารคดี ได้รับการสนับสนุนภาพจากส�ำนักงาน พัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) (สทอภ.-GISTDA) ส่วนหนึ่งของภาพเหล่านี้รัฐบาลไทยได้ส่งมอบให้รัฐบาลญี่ปุ่นไว้ใช้ประโยชน์ต่อไป อาคารครอบ กังหันก�ำเนิดไฟฟ้า
จ�ำนวนเตาปฏิกรณ์ : ๖ เตา ปีที่เปิดใช้งาน : พ.ศ. ๒๕๑๔ ก�ำลังผลิตไฟฟ้าสูงสุด ๑๔,๑๙๗ เมกะวัตต์
สายส่งไฟฟ้าขนาด ๕๐๐ กิโลวัตต์
ฝั่งท
ก�ำแ ิศเห
พงป
นือ
้องก
ันคล
ื่น
ก
ันค
้องก
งป ำ� แพ
้
ิศใต
ั่งท ลื่นฝ
จุดปล่อยน�้ำหล่อเย็น ศูนย์ฝึกอบรม อาคารตรวจสอบมลพิษ ห้องแสดงนิทรรศการ
สายส่งไฟฟ้าขนาด ๒๗๕ กิโลวัตต์ อาคารท�ำความสะอาดอุปกรณ์ปนเปื้อนรังสี จุดพักเชื้อเพลิง ส�ำนักงานบริหารโรงไฟฟ้า
128 นิตยสารสารคดี ฉบับที่ ๓๑๕ พฤษภาคม ๒๕๕๔
ที่ตั้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ๒๑ แห่งในญี่ปุ่น
(ตัวเลขในวงเล็บคือ จ�ำนวนเตาปฏิกรณ์ทั้งที่มีอยู่ในโรงไฟฟ้านั้นและที่ก�ำลังมีแผนก่อสร้าง) โทมาริ (๓) โอมะ (๑) ฮิงาชิโดริ (๔)
โอนางาวะ (๓) คาชิวาซากิ-คาริวะ (๗) จุดศูนย์กลาง แผ่นดินไหว
ชิกะ (๒) มิฮามะ (๓) โอฮิ (๔)
สึรุงะ (๔)
นามิเอะ-โอดากะ (๑) ฟุกุชิมะไดอิชิ (๘) โรงไฟฟ้าที่เกิดอุบัติเหตุ ฟุกุชิมะไดนิ (๔) โทไกไดนิ (๒)
ฮามาโอกะ (๕) ชิมาเนะ (๓)
ทากาฮามะ (๔)
อิกาตะ (๓) คามิโนเซกิ (๒) เกนไค (๔)
ยามางาตะ
เซนได
เซนได (๒)
หมายเหตุ : หลังเกิดอุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ญี่ปุ่นต้องปิดโรงไฟฟ้าไปแล้ว ๕ โรง
ชิโรอิชิ ฟุกุชิมะ คากุดะ
โยเนซาวะ
มินามิโซมะ
อาคารครอบเตาปฏิกรณ์หมายเลข ๖ อาคารครอบเตาปฏิกรณ์หมายเลข ๕
อิวากิ
ท่อระบายน�้ำภายใน ท่าเทียบเรือขนส่ง
ฟุกุชิมะ ไดอิชิ
ไอสุวากามัตสึ โคริยามะ
ชิรากาวะ
อาคารเก็บอุปกรณ์
อาคารครอบเตาปฏิกรณ์หมายเลข ๔ อาคารครอบเตาปฏิกรณ์หมายเลข ๓ อาคารครอบเตาปฏิกรณ์หมายเลข ๒ อาคารครอบเตาปฏิกรณ์หมายเลข ๑
รัศมี ๒๐ กิโลเมตร รัฐบาลญี่ปุ่นบังคับให้ประชาชน อพยพออกนอกพื้นที่ รัศมี ๓๐ กิโลเมตร เขตอพยพโดยสมัครใจ ผู้ที่ไม่อพยพต้องใช้ชีวิตอยู่ในบ้าน และงดกิจกรรมกลางแจ้ง รัศมี ๘๐ กิโลเมตร ที่ทางสถานทูตสหรัฐฯ ประกาศให้ ชาวอเมริกันถอยห่างจากโรงไฟฟ้า
อุตโซโนมิยะ ฮิตาชินากะ มหาสมุทรแปซิฟิก
โ ต เ กี ย ว
ชิบะ
“โรงไฟฟ้าและเขตภัยพิบัตินิวเคลียร์”
นับแต่วิกฤตน�้ำมันในทศวรรษ ๑๙๗๐ ญี่ปุ่นเน้นการพึ่งพาพลังงานนิวเคลียร์มากขึ้น จนทุกวันนี้มีเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ใช้งานถึง ๕๔ เตา ก�ำลัง ก่อสร้างอีก ๖๘ เตา และมีแผนเพิม่ การใช้พลังงานนิวเคลียร์ผลิตกระแสไฟฟ้ามากขึน้ อีก แต่จากวิกฤตการณ์ทเี่ กิดขึน้ ท�ำให้ชาวญีป่ นุ่ ในรัศมี ๒๐ กิโลเมตรรอบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์กว่า ๗๗,๐๐๐ คนต้องทิ้งบ้านมาอยู่ในศูนย์อพยพ ผู้อยู่ในรัศมี ๓๐ กิโลเมตรอีกกว่า ๖๒,๐๐๐ คน ต้องอยู่แต่ ในบ้านเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนสารกัมมันตรังสี แผนงานด้านพลังงานนิวเคลียร์จึงก�ำลังถูกทบทวนอย่างหนัก (ที่มา : ปรับปรุงจาก www.nytimes.com)
ฉบับที่ ๓๑๕ พฤษภาคม ๒๕๕๔ นิตยสารสารคดี
129
การท�ำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิ อาคารครอบเตาปฏิกรณ์ สระเก็บ แท่งเชื้อเพลิงใช้แล้ว
บริเวณนี้จะเต็มไปด้วยน�้ำทะเล ที่ถูกฉีดเข้าไปเพื่อลดอุณหภูมิ ของเตาปฏิกรณ์
เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์
ก�ำแพงคอนกรีตเพื่อป้องกัน การรั่วไหลของรังสี
(ที่มา : ปรับปรุงจาก www.ipatt.com และ www.bakkenoil.org)
แท่งเชื้อเพลิงซึ่งมี ลักษณะรวมกันเป็นมัด แต่ละมัดจะมีแท่งเชื้อเพลิง มากกว่า ๑๐๐ แท่ง และมีความสูงราว ๔.๓ เมตร
ธาตุยูเรเนียม หรือ “เค้กเหลือง” ที่ถูกอัดเป็นเม็ด
ที่โรงไฟฟ้าฟุกุชิมะไดอิชิ มัดเชื้อเพลิงแต่ละมัด จะมีแท่งเชื้อเพลิงประมาณ ๓๗๐-๘๐๐ แท่ง
130 นิตยสารสารคดี ฉบับที่ ๓๑๕ พฤษภาคม ๒๕๕๔
(ที่มา : ปรับปรุงจาก www.tohoku-epco.co.jp.)
ยามปรกติ
โรงไฟฟ้าแห่งนี้อาศัย ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ที่เกิดขึ้นในเตาปฏิกรณ์ สร้างความร้อนมา ต้มน�้ำจนเดือดเป็นไอ แล้วไปปั่นกังหัน ผลิตกระแสไฟฟ้า
ผนึกครอบแกนปฏิกรณ์
ไอน�้ำ
แท่งเชื้อเพลิง
แกนปฏิกรณ์
หน่วย ก�ำจัดการ ปนเปื้อน
เครื่องก�ำเนิดไฟฟ้า เครื่องควบแน่นไอน�้ำ
ช่องระบาย
ช่องระบาย
ทางระบายน�้ำออก ช่องระบาย
ช่องระบาย
ช่องระบาย
ช่องระบาย
กังหัน
ปั๊มน�้ำกลับ เข้าสู่เตาปฏิกรณ์
ปั๊มควบคุมระบบ แท่งควบคุม หมุนเวียนน�้ำ ปฏิกิริยา นิวเคลียร์
สระน�้ำภายในเตาปฏิกรณ์
หม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อ จ่ายไฟให้บ้านเรือน
ปั๊มน�้ำทะเล
น�้ำหล่อเย็น ทางระบายน�้ำเข้า (น�้ำทะเล)
ปั๊มควบคุมระบบ หมุนเวียนน�้ำ
สระน�้ำภายในเตาปฏิกรณ์
เตาปฏิกรณ์แบบน�้ำเดือด (Boiling Water Reactor–BWR) รุ่น GE-Mark I (ที่มา : ปรับปรุงจาก http: dkpaladinx.files.wordpress.com แปลข้อมูล : เกศินี จิรวณิชชากร)
หลักการท�ำงานคืออาศัยปฏิกิริยาการแตกตัวของเชื้อเพลิง (ยูเรเนียม พลูโทเนียม) เกิดความร้อนไปต้มน�้ำจนเดือดกลายเป็นไอ แล้วไปปั่นกังหัน ของเครื่องก�ำเนิดไฟฟ้า เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจ่ายให้ภาคส่วนต่าง ๆ ต่อไป ทั้งนี้นอกจากเตาปฏิกรณ์แบบ BWR ยังมีเตาปฏิกรณ์แบบความดันสูง (Pressurized Water Reactor-PWR) เตาปฏิกรณ์น�้ำมวลหนัก (Pressurized Heavy Water Reactor-PHWR) ซึ่งมีรายละเอียดในทางเทคนิคแตกต่าง กันแต่ก็ล้วนมีหลักการท�ำงานคล้ายคลึงกันทั้งสิ้น
๑
๒
๓
๔
๕
หากไม่ฉีดน�้ำทะเลหล่อเย็นเตาปฏิกรณ์ จะเกิดอะไรขึ้นที่ฟุกุชิมะไดอิชิ (ที่มา : ปรับปรุงจาก www.abc.net.au/news/infographics/japan-quake-20”/meltdown.jpg)
๑. เมื่อระบบหล่อเย็นไม่อาจท�ำงานได้ ระดับน�้ำในเตาปฏิกรณ์จะลดลงท�ำให้แท่งเชื้อเพลิงโผล่เหนือน�้ำ เหล็กเซอร์โคเนียม (Zirconium) ที่หุ้มสาร กัมมันตรังสีจะท�ำปฏิกิริยากับน�้ำจนเกิดก๊าซไฮโดรเจนสะสม ๒. เมื่อความร้อนพุ่งขึ้นสู่ระดับ ๒,๐๐๐ องศาเซลเซียส เซอร์โคเนียมจะละลาย สาร กัมมันตรังสีจะสัมผัสกับอากาศโดยตรง และอาจกลายสภาพเป็นของเหลวเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นถึงระดับ ๓,๐๐๐ องศาเซลเซียส ๓. เตาปฏิกรณ์จะร้อน ขึน้ เรือ่ ย ๆ และสารกัมมันตรังสีอาจจะละลายลงไปกองรวมกันอยูท่ กี่ น้ เตาปฏิกรณ์ (คาดว่าสถานการณ์ทฟี่ กุ ชุ มิ ะไดอิชอิ ยูใ่ นขัน้ นี)้ ๔-๕. สารกัมมันตรังสี จะไหลลงมาอยู่ในโดมคอนกรีต ในกรณีเหตุการณ์เลวร้าย สารกัมมันตรังสีอาจจะทะลุโครงสร้างที่ป้องกันเหล่านี้ออกมาภายนอก
ฉบับที่ ๓๑๕ พฤษภาคม ๒๕๕๔ นิตยสารสารคดี
131