ภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกของน้ำเสียกัมมันตภาพรังสีของฟุกุชิมะ

จะทำอย่างไรกับน้ำปนเปื้อนหลายแสนตัน?

คำว่า “ฟุกุชิมะ” กลายเป็นที่รู้จักไปทั่วโลกในฐานะชวเลขของภัยพิบัตินิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิจิบนชายฝั่งของญี่ปุ่นในเดือนมีนาคม 2554 ภัยพิบัติที่โรงงานแห่งนี้—ขับรถไปทางเหนือของโตเกียวบนชายฝั่งประมาณสามชั่วโมง ของมหาสมุทรแปซิฟิก—เริ่มด้วยแผ่นดินไหวและสึนามิขนาด 9.0 ที่ทำให้อุปกรณ์ควบคุมวิกฤติท่วมและทำให้เกิดการล่มสลาย เป็นเวลาเกือบทศวรรษแล้วที่คนงานของโรงงานได้ทำให้ซากเรือเย็นลงด้วยน้ำ ขณะนี้บริษัท Tokyo Electric Power Company (TEPCO) ซึ่งเป็นเจ้าของโรงไฟฟ้ากำลังเผชิญกับปัญหาใหม่: จะทำอย่างไรกับน้ำที่มีกัมมันตภาพรังสีสะสมอยู่ที่ไซต์

เครื่องปฏิกรณ์แต่ละเครื่องล้อมรอบแท่งเม็ดยูเรเนียม ยูเรเนียมมีกัมมันตภาพรังสีโดยธรรมชาติและผ่านกระบวนการที่เรียกว่าฟิชชัน—อะตอมของมันสลายตัวหรือแตกออกในอัตราที่คาดการณ์ได้ ปล่อยนิวตรอนและความร้อนออกมา ในเชื้อเพลิงของเครื่องปฏิกรณ์ ความสามารถตามธรรมชาตินี้ถูกควบคุม—นิวตรอนชนกับอะตอมยูเรเนียมอื่น ๆ และแยกออกจากกันในปฏิกิริยาลูกโซ่ ความร้อนที่ได้จะใช้ในการต้มน้ำ ซึ่งจะขับเคลื่อนกังหันไอน้ำและผลิตกระแสไฟฟ้า เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ควบคุมอัตราการเกิดฟิชชันโดยรอบแท่งเชื้อเพลิงด้วย “แท่งควบคุม” ที่ดูดซับนิวตรอนส่วนเกิน เพื่อรักษาเชื้อเพลิงให้เย็นและหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปและการหลอมละลาย เชื้อเพลิงจะถูกแช่อยู่ในน้ำ ก่อนเกิดแผ่นดินไหว เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 3 ใน 6 เครื่องของฟุกุชิมะใช้งานอยู่และทำงานอย่างราบรื่นเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

แล้วเกิดแผ่นดินไหวขึ้น เครื่องปฏิกรณ์ของโรงงานทนต่อความเสียหายแต่สูญเสียพลังงาน คลื่นสึนามิที่ตามมาได้ท่วมอุปกรณ์การทำงานที่สำคัญ และระบบหล่อเย็นหยุดทำงาน ทำให้เกิดการล่มสลาย คนงานควบคุมการล่มสลายได้ในที่สุด แต่พวกเขาต้องรักษาสถานที่ซึ่งคุกรุ่นอยู่ให้เย็นลงเป็นเวลาเกือบ 10 ปี โดยสูบน้ำเข้าไปในอาคารที่พังทลาย ตอนนี้โรงงานมีน้ำกัมมันตภาพรังสีใช้แล้วจำนวนมากและไม่มีที่จะใส่

เราได้ไขปริศนาเกี่ยวกับชายฝั่งนี้ด้วยความช่วยเหลือจากนักเคมีทางทะเลและนักสมุทรศาสตร์ เจย์ คัลเลนแห่งมหาวิทยาลัยวิกตอเรีย รัฐบริติชโคลัมเบีย

ทำไมน้ำถึงท่วมที่ฟุกุชิมะ?

เมื่อเครื่องปฏิกรณ์ได้รับความเสียหาย การปิดเครื่องอัตโนมัติและระบบป้องกันล้มเหลว และระบบทำความเย็นก็เช่นกัน ฟิชชันจะเร่งตัวขึ้นจนกระทั่งอุณหภูมิของเชื้อเพลิงร้อนพอที่จะทำให้เป็นของเหลว และแท่งเชื้อเพลิงก็เริ่มหลอมละลายอย่างแท้จริง คนงานเร่งสูบน้ำทะเลโดยตรงเหนือเตาปฏิกรณ์ที่พังและเชื้อเพลิงที่สัมผัส ปล่อยให้น้ำที่มีกัมมันตภาพรังสีสูงรวมตัวกันในอาคารและซึมลงสู่น้ำใต้ดินรอบๆ โรงงาน “กระบวนการดังกล่าวดำเนินต่อไปตั้งแต่ปี 2554” คัลเลนพูดถึงการสูบน้ำ “เชื้อเพลิงยังอุ่นอยู่และยังคงต้องรักษาความเย็นไว้”

ในขณะที่น้ำบางส่วนสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ในการทำความเย็นเครื่องปฏิกรณ์ที่ร้อนได้ แต่น้ำบางส่วนจะต้องถูกบรรจุและจัดเก็บหลังจากสัมผัสกับเครื่องปฏิกรณ์ “เทปโก … ใช้พื้นที่ส่วนใหญ่ของโรงงานเป็นพื้นที่จัดเก็บ [และได้] สร้างถังเก็บน้ำนี้ เพราะจริงๆ แล้วพวกเขา … ไม่มีทางเลือกอื่น” คัลเลนกล่าว มีน้ำในถังมากกว่าหนึ่งล้านตันในปี 2020 TEPCO ประมาณการว่าไซต์นี้จะไม่มีที่ว่างสำหรับถังใหม่ภายในปี 2022 และน้ำที่ปนเปื้อนก็เพิ่มพูนขึ้นเรื่อยๆ

เรารู้อะไรเกี่ยวกับการแผ่รังสีในน้ำสำรองบ้าง?

“เมื่อเชื้อเพลิงเผาไหม้” Cullen อธิบาย “มันจะผลิตธาตุกัมมันตภาพรังสีในแบบที่คาดเดาได้ ดังนั้น [TEPCO] จึงเห็นภาพที่ค่อนข้างชัดเจนว่ามีองค์ประกอบอะไรบ้าง” บริษัทกล่าวว่าอาจมีธาตุกัมมันตภาพรังสีที่แตกต่างกันถึง 62 ชนิดในน้ำเสีย แต่มีเพียงไม่กี่ชื่อเท่านั้น ซึ่งรวมถึงสารก่อมะเร็ง ซีเซียม-137 และสตรอนเทียม-90 เทปโกกล่าวในปี 2561 ว่าระดับของไอโซโทปเหล่านี้ในถังยังคงเกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย แม้จะผ่าน “การทำความสะอาด” หลายขั้นตอนแล้วก็ตาม และเพื่อให้การวิเคราะห์ความเสี่ยงยุ่งยากยิ่งขึ้น TEPCO ได้คลุมเครือเกี่ยวกับรายชื่อธาตุกัมมันตภาพรังสีทั้งหมดที่ยังอยู่ในน้ำ

น้ำเสียจะบำบัดหรือทำความสะอาดได้อย่างไร?

น้ำเสียที่รวบรวมได้จะถูกกรองผ่านเม็ดเรซิน ซึ่งมีประจุไฟฟ้าที่ดึงดูดไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี รวมทั้งซีเซียมและสตรอนเทียม จากนั้นลูกปัดจะถูกจัดเก็บเป็นกากกัมมันตภาพรังสีมาตรฐาน

น้ำส่วนใหญ่ยังต้องผ่านกระบวนการเพิ่มเติม ซึ่งรวมถึงระบบแปรรูปของเหลวขั้นสูง (ALPS) ที่ดึงเอาอนุภาคมีประจุออกจากน้ำ ALPS ไม่ได้ลบทุกอย่าง มันทิ้งไอโซโทปของไฮโดรเจนที่เรียกว่าทริเทียมไว้ในน้ำ ไม่ทราบว่าไอโซโทปเป็นอันตรายต่อชีวิต แม้ว่าจะยังไม่มีการทดสอบผลกระทบของปริมาณมากก็ตาม

หน้าแรก

เว็บไฮโล ไทย อันดับ หนึ่ง, ทดลองเล่นไฮโล, ไฮโล พื้นบ้าน ได้ เงิน จริง