ธิระศักดิ์ เสภากล่อม
ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

เมื่อปี 2550 การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ได้มีการจัดงานบรรยายทางวิชาการและการเสวนางาน สิ่งแวดล้อม กฟผ.ปี 2550 ภายใต้หัวข้อเรื่อง การผลิตไฟฟ้ากับภาวะโลกร้อน โดยมีนายปิยสวัสดิ์ อัมระนันทน์ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงพลังงาน ได้มาให้ปาฐกถาพิเศษในเรื่อง ทำไมต้องมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์.ซึ่งหัวข้อบรรยายได้มีความคิดเห็นที่สอดคล้องกับมติของแผนพัฒนาผลิตกำลังไฟฟ้า 2007 (Power Development Plan: PDP 2550-2564) ที่ได้จัดขึ้นเมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2550 ผ่านมา

ซึ่งคณะกรรมการนโยบายพลังงานแห่งชาติ (กพช.) ได้อนุมัติแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในประเทศไทยช่วงปี 2563-2564 จำนวน 4,000 เมกะวัตต์ โดยกำหนดให้มีการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ภายในปี พ.ศ. 2563 จำนวน 2,000 เมกะวัตต์ และในปี พ.ศ. 2564 อีกจำนวน 2,000 เมกะวัตต์

นอกเหนือจากแผนที่จะให้มีโรงไฟฟ้าถ่านหิน โรงไฟฟ้าก๊าซธรรมชาติ การรับซื้อไฟฟ้าจากต่างประเทศ และการรับซื้อไฟฟ้าจากผู้ผลิตไฟฟ้ารายเล็ก (SPP) ซึ่งกระทรวงพลังงาน และการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย ได้ชี้ให้เห็นถึงประโยชน์จากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ว่า จะกลายเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในด้านเชื้อเพลิงที่ใช้เพื่อการผลิตไฟฟ้า

เนื่องจากในปัจจุบันก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมันที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าจากทั่วโลกมีปริมาณลดลงอย่างเห็นได้ชัด รวมถึงมีการปรับราคาสูงขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงที่ผ่านมา จากเดิมที่เคยมีแหล่งก๊าซจากอ่าวไทยเพียงแห่งเดียว ก็เริ่มต้องมีการนำเข้าจากต่างประเทศเพิ่มขึ้น รวมถึงปัจจุบัน ความต้องการใช้ไฟฟ้าของประเทศไทยมีปริมาณเพิ่มขึ้นทุกขณะ แปรผันตามอัตราการเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจของไทยที่กำลังเปลี่ยนจากสังคมเกษตรกรรมไปเป็นสังคมอุตสาหกรรมและพาณิชยกรรม

อีกทั้งจำนวนของประชากรและเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มมากขึ้น ทำให้ค่าเฉลี่ยอัตราการใช้ไฟฟ้าของไทยมีปริมาณสูงกว่าอัตราการเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจประมาณ 1.1-1.2% ทุกปี ดังนั้นพลังงานนิวเคลียร์จึงเป็นทางเลือกที่สามารถตอบโจทย์ความต้องการในการใช้พลังงานไฟฟ้า ลดการพึ่งพาพลังงานจากต่างประเทศ และยังสามารถแก้ปัญหาภาวะโลกร้อนได้อีกด้วย  

ทำความรู้จักกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ คือ โรงงานผลิตกระแสไฟฟ้าที่ใช้พลังงานความร้อนจากปฏิกิริยาแตกตัวทางนิวเคลียร์ (Nuclear Fission Reaction) ทำให้น้ำกลายเป็นไอน้ำที่มีแรงดันสูง แล้วส่งไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำ ซึ่งต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตไฟฟ้าและส่งต่อไปยังผู้บริโภคต่อไป

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ มีหลักการผลิตไฟฟ้าคล้ายกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไป กล่าวคือ จะใช้พลังงานความร้อนไปผลิตไอน้ำ แล้วส่งไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าออกมา แต่มีข้อแตกต่างกันคือ ต้นกำเนิดพลังงานความร้อนของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เกิดจากปฏิกิริยาแตกตัวของยูเรเนียม -235 ในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ส่วนความร้อนจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไปนั้นได้จากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ซึ่งได้แก่ ถ่านหินหรือลิกไนต์ ก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมัน

เมื่อเปรียบเทียบปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้สำหรับการผลิตไฟฟ้า พบว่าหากใช้ยูเรเนียมธรรมชาติ (ความเข้มข้นของยูเรเนียม -235 ประมาณร้อยละ 0.7) จำนวน 1 ตัน จะสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า 40 ล้านกิโลวัตต์/ชั่วโมง ในขณะที่ต้องใช้ถ่านหินถึง 16,000 ตัน หรือใช้น้ำมันถึง 80,000 บาร์เรล (ประมาณ 13 ล้านลิตร) จึงจะผลิตไฟฟ้าได้เท่ากัน สำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ก่อให้เกิดความร้อนเพื่อนำไปผลิตไฟฟ้านั้นมีด้วยกัน 2 ชนิด ได้แก่ ปฏิกิริยาฟิวชัน และปฏิกิริยาฟิชชัน

ปฏิกิริยาฟิวชัน เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในดวงอาทิตย์ จากการรวมตัวของธาตุที่มีน้ำหนักเบา เช่น ไฮโดรเจน ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมจนกลายเป็นธาตุใหม่และปลดปล่อยความร้อนออกมา อย่างไรก็ตามความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในปัจจุบันได้แต่เพียงจำลองปฏิกิริยาดังกล่าวให้เกิดขึ้นในเครื่องมือที่ซับซ้อนบนพื้นโลกได้เพียงระยะเวลาสั้นมาก จำเป็นต้องใช้เวลาอีกนานหลายสิบปีเพื่อพัฒนาให้การเกิดปฏิกิริยาอย่างต่อเนื่องจนสามารถนำมาผลิตไฟฟ้าได้ในเชิงพานิช

ส่วนปฏิกิริยาฟิชชันนั้น เป็นปฏิกิริยาที่ใช้กันอยู่ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วไป ได้แก่ การนำอนุภาคนิวตรอนที่ได้มาจากสารรังสีเข้าไปกระตุ้นธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม ทำให้เกิดการแตกตัวกลายเป็นธาตุใหม่ ซึ่งจะมีการปลดปล่อยความร้อนพร้อมกับอนุภาคนิวตรอนที่เกิดขึ้นใหม่อีกจำนวนหนึ่ง

ดังนั้น เมื่อมีปริมาณยูเรเนียมหนาแน่นเพียงพอ และสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสม อนุภาคนิวตรอนที่เกิดขึ้นใหม่จะกลับเข้าไปทำปฏิกิริยากับยูเรเนียมอย่างต่อเนื่อง ทำให้ได้ความร้อนออกมาอย่างมหาศาล ทั้งนี้เนื่องจากการแตกตัวของยูเรเนียม 1 อะตอม จะให้พลังงาน ประมาณ 200 MeV ในขณะที่การเผาไหม้ เชื้อเพลิงคาร์บอน 1 อะตอม จะให้พลังงานเพียง 2-3 MeV เท่านั้น

การนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้เพื่อผลิตไฟฟ้า เป็นความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาประมาณ 50 ปีที่ผ่านมานี้เอง โดยใน พ.ศ. 2494 ได้มีการทดลอง เดินเครื่องปฏิกรณ์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นครั้งแรกของโลกขึ้นที่สถานีทดลองพลังงานไอดาโฮ เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แก่เมืองอาร์โค มลรัฐไอดาโฮ ประเทศสหรัฐอเมริกา

การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบปฏิกรณ์ความดันสูงในเชิงพาณิชย์ขนาด 75 เมกะวัตต์ ได้เริ่มขึ้นที่ชิปปิงพอร์ต มลรัฐเพนซิลเวเนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา ใน พ.ศ. 2497 และได้จ่ายกระแสไฟฟ้าให้แก่เมืองพิตต์สเบิร์ก ใน พ.ศ. 2500

ต่อมาใน พ.ศ. 2502 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เดรสเดน (แบบปฏิกรณ์น้ำเดือด) ได้เดินเครื่องจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แก่เมืองมอร์ริส มลรัฐอิลลินอยส์ หลังจากนั้น การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้ง 2 แบบได้ขยายตัวขึ้น และแพร่หลายไปยังประเทศอื่น ๆ รวมทั้งการพัฒนาเทคโนโลยีโรงไฟฟ้า นิวเคลียร์ให้มีขนาดใหญ่ขึ้นกว่า 1,000 เมกะวัตต์ และมีความปลอดภัยยิ่งขึ้น

ส่วนประกอบของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีส่วนประกอบที่สำคัญ คือ
1. อาคารปฏิกรณ์ ประกอบด้วย เครื่องปฏิกรณ์ เครื่องผลิตไอน้ำ เครื่องควบคุมความดัน ปั๊มน้ำระบายความร้อน อุปกรณ์อื่น ๆ เช่น วัสดุกำบังรังสี ระบบควบคุมการเดินเครื่อง และระบบความปลอดภัยต่าง ๆ
2. อาคารเสริมระบบปฏิกรณ์ ประกอบด้วย เครื่องมืออุปกรณ์สำหรับการเดินเครื่องปฏิกรณ์ อุปกรณ์ความปลอดภัย บ่อเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้ว
3. อาคารกังหันไอน้ำ ประกอบด้วย ชุดกังหันไอน้ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์ประกอบ
4. สถานีไฟฟ้าแรงสูง ประกอบด้วย ระบบสายส่งไฟฟ้าแรงสูงและอุปกรณ์ประกอบ
5. อาคารฝึกหัดเดินเครื่องโรงไฟฟ้า ประกอบด้วย แบบจำลองสำหรับฝึกหัดเดินเครื่องโรงไฟฟ้า ทั้งสภาวะปกติและฉุกเฉิน
6. อาคารระบบคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย ระบบอุปกรณ์/ข้อมูลสำหรับ การเดินเครื่องโรงไฟฟ้า
7. หม้อแปลงไฟฟ้า ประกอบด้วย หม้อแปลงไฟฟ้าหลัก และหม้อแปลงไฟฟ้าสำรองสำหรับการเดินเครื่อง
8. อาคารอำนวยการ ประกอบด้วย สำนักงาน ห้องทำงานต่าง ๆ ห้องประชุม
9. อาคารสำนักงานและฝึกอบรม ประกอบด้วย ห้องทำงาน ห้องฝึกอบรม ห้องประชุม ห้องปฏิบัติการทางเคมี ห้องอาหาร
10. อาคารรักษาความปลอดภัย เป็นอาคารทางเข้าบริเวณโรงไฟฟ้า ประกอบด้วย เจ้าหน้าที่และอุปกรณ์เครื่องมือของระบบรักษาความปลอดภัยต่าง ๆ
11. อาคารโรงสูบน้ำ เป็นอาคารที่สูบน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติภายนอก เพื่อนำมาควบแน่นไอน้ำในระบบผลิตไอน้ำ ประกอบด้วย ชุดปั๊มน้ำ และอุปกรณ์ประกอบต่าง ๆ
12. ส่วนประกอบอื่น ๆ ได้แก่ ระบบสายส่งไฟฟ้าแรงสูง และหอระบายความร้อน (ถ้าไม่มีแหล่งน้ำธรรมชาติขนาดใหญ่)

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบ่งการทำงานออก เป็น 2 ส่วนใหญ่ ๆ คือ
1. ส่วนผลิตความร้อน ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ระบบน้ำระบายความร้อน และเครื่องผลิตไอน้ำ
2. ส่วนผลิตกระแสไฟฟ้า ประกอบด้วย กังหันไอน้ำ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยส่วนผลิตความร้อนจะส่งผ่านความร้อนให้กระบวนการผลิตไอน้ำ เพื่อนำไปใช้ผลิต ไฟฟ้าต่อไป

 สำหรับส่วนผลิตไอน้ำในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะใช้ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ซึ่งทำหน้าที่ผลิตไอน้ำเช่นเดียวกับหม้อไอน้ำของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน โดยมีองค์ประกอบที่สำคัญคือ
* เชื้อเพลิง (Fuel) มีลักษณะเป็นทรงกระบอกเล็ก ๆ ทำจากยูเรเนียมออกไซด์ บรรจุในหลอดขนาดยาวที่เรียกว่า แท่งเชื้อเพลิงแล้วมัดรวมกันเป็นแกนปฏิกรณ์

* สารหน่วงนิวตรอน (Moderator) เป็นสารที่ทำหน้าที่ปรับพลังงานของอนุภาคนิวตรอนที่ใช้ทำปฏิกิริยานิวเคลียร์ให้เหมาะสม สารเหล่านี้อาจจะใช้น้ำธรรมดา หรือน้ำมวลหนัก หรือกราไฟต์

* แท่งควบคุม (Control Rod) ทำหน้าที่ควบคุมปริมาณนิวตรอนที่เกิดขึ้นให้เหมาะสม สารที่ใช้ทำหน้าที่นี้ได้แก่ แคดเมียม ฮาฟเนียม หรือโบรอน แท่งควบคุมนี้นอกจากการควบคุมปริมาณนิวตรอนแล้วยังทำหน้าที่ระงับการเกิดปฏิกิริยาภายในแกนปฏิกรณ์ด้วย

* สารระบายความร้อน (Coolant) ซึ่งมีสภาวะเป็นของเหลวหรือก๊าซ ทำหน้าที่พาความร้อนที่เกิดขึ้นในแกนปฏิกรณ์ไปผลิตไอน้ำ

* หม้อปฏิกรณ์ (Pressure Vessel) มักจะทำมาจากโลหะพวกเหล็กกล้าที่แข็งแกร่งเป็นที่บรรจุมัดเชื้อเพลิง และสารหน่วงนิวตรอน

* เครื่องผลิตไอน้ำ (Steam Generator) เป็นอุปกรณ์ที่รับความร้อนจากปฏิกรณ์นิวเคลียร์มาเพื่อผลิตไอน้ำไปหมุนกังหัน

* อาคารปฏิกรณ์ (Containment) เป็นส่วนที่ก่อสร้างอย่างแข็งแรงเพื่อป้องกันรังสีจากภายในสู่ภายนอก และป้องกันการทำลายจากภายนอกมาถึงตัวปฏิกรณ์นิวเคลียร์

ชนิดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นทางเลือกและทางออกที่สำคัญของประเทศไทย ที่จะแก้ปัญหาด้านพลังงานในระยะยาวได้ ซึ่งในประเทศที่พัฒนาแล้วและประเทศกำลังพัฒนาได้ใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์กันอย่างกว้างขวาง ปี 2548 ทั่วโลกมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดำเนินการผลิตไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ถึง 439 โรง มีกำลังผลิต 336,331 GW(e) และมีอีก 25 โรง ในประเทศ อินเดีย ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ สวีเดน เยอรมันและปากีสถาน ซึ่งอยู่ในขั้นตอนการก่อสร้าง

ถึงแม้จะมีนโยบายชะลอการใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการผลิตไฟฟ้า  แต่แทบทุกประเทศได้กำหนดให้พลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือกสำหรับประเทศในระยะยาว โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีการพัฒนามาโดยตลอดตั้งแต่เริ่มใช้กันในช่วงหลังสงครามโลกครั้งที่สอง พอจะกล่าวได้ว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่นิยมใช้มีอยู่ 3 แบบคือ

1. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบน้ำเดือด (Boiling Water Reactor: BWR)
โรงไฟฟ้าแบบนี้สามารถผลิตไอน้ำได้โดยตรงจากการต้มน้ำภายในถังซึ่งควบคุมความดันภายใน (ประมาณ 7 Mpa) ต่ำกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ PWR ดังนั้นความจำเป็นในการใช้เครื่องผลิตไอน้ำและแลกเปลี่ยนความร้อน ปั๊ม และอุปกรณ์ช่วยอื่น ๆ ก็ลดลง แต่จำเป็นต้องมีการก่อสร้างอาคารป้องกันรังสีไว้ในระบบอุปกรณ์ส่วนต่าง ๆ ของโรงไฟฟ้า เนื่องจากไอน้ำจากถังปฏิกรณ์จะถูกส่งผ่านไปยังอุปกรณ์เหล่านั้นโดยตรง

รูปที่ 1 แสดงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบน้ำเดือด (BWR)

2. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบความดันสูง (Pressurized Water Reactor: PWR)
โรงไฟฟ้าชนิดนี้น้ำจะถ่ายเทความร้อนจากแท่งเชื้อเพลิงจนมีอุณหภูมิสูงถึงประมาณ 320 องศาเซลเซียสภายในถังขนาดใหญ่ที่อัดความดันสูงประมาณ 15 Mpa (ประมาณ 150 เท่า ของบรรยากาศ) ไว้เพื่อไม่ให้น้ำเดือดกลายเป็นไอ และนำน้ำส่วนนี้ไปถ่ายเทความร้อนให้แก่น้ำหล่อเย็นอีกระบบหนึ่ง (ระบบผลิตไอน้ำซึ่งอาจเรียกว่าเป็นน้ำระบบทุติยภูมิ) ที่ควบคุมความดันไว้ต่ำกว่าเพื่อให้เกิดการเดือดผลิตไอน้ำออกมาเป็นการป้องกันไม่ให้น้ำในถังปฏิกรณ์ (น้ำระบบปฐมภูมิ) ซึ่งมีสารรังสีเจือปนอยู่แพร่กระจายไปยังอุปกรณ์ส่วนอื่น ๆ

ตลอดจนป้องกันการรั่วของสารกัมมันตรังสีสู่สิ่งแวดล้อม การทำงานของโรงไฟฟ้าชนิดนี้มีความซับซ้อนกว่าโรงไฟฟ้าแบบ BWR และมีข้อด้อยกว่าตรงที่ถังปฏิกรณ์มีราคาสูง เนื่องจากต้องมีระบบป้องกันการรั่วไหลของน้ำระบายความร้อนและอัตราการไหลของน้ำภายในถังสูงในสภาวะความดันและอุณหภูมิสูง เป็นผลให้เกิดปัญหาการสึกกร่อนตามมา     

      รูปที่ 2 แสดงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบความดันสูง (PWR)

3. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบแคนดู (CANDU หรือ Pressurized Heavy Water Reactor: PHWR)
โรงไฟฟ้าแบบนี้มีการทำงานคล้ายคลึงกับแบบ PWR แต่แตกต่างกันที่มีการจัดแกนปฏิกรณ์ในแนวระนาบ และเป็นการต้มน้ำภายในท่อขนาดเล็กจำนวนมากที่มีเชื้อเพลิงบรรจุอยู่แทนการต้มน้ำภายในถังปฏิกรณ์ขนาดใหญ่ เนื่องจากสามารถผลิตได้ง่ายกว่าการผลิตถังขนาดใหญ่ โดยใช้ น้ำมวลหนัก มาเป็นตัวระบายความร้อนจากแกนปฏิกรณ์ นอกจากนี้ยังมีการแยกระบบใช้น้ำมวลหนักเป็นตัวหน่วงความเร็วนิวตรอนด้วย

เนื่องจากมีการดูดกลืนนิวตรอนน้อยกว่าน้ำธรรมดา ทำให้ปฏิกิริยานิวเคลียร์เกิดขึ้นได้ง่าย จึงสามารถใช้เชื้อเพลิงยูเรเนียมที่สกัดมาจากธรรมชาติซึ่งมียูเรเนียม -235 ประมาณร้อยละ 0.7 ได้โดยไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการปรับปรุงให้มีความเข้มข้นสูงขึ้นทำให้ปริมาณผลิตผลจากการแตกตัว (Fission Product) ที่เกิดขึ้นในแท่งเชื้อเพลิงใช้แล้วมีน้อยกว่าเครื่องปฏิกรณ์แบบใช้น้ำธรรมดาและหากเกิดการรั่วของน้ำระบายความร้อน ก็จะมีการลดของความดันช้ากว่าเนื่องจากท่อระบายความร้อนมีขนาดเล็กกว่านั่นเอง 

      รูปที่ 3 แสดงโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ CANDU

นอกจากโรงไฟฟ้าแบบที่กล่าวมาข้างต้นแล้วยังมีการพัฒนารูปแบบของเครื่องปฏิกรณ์ที่มีอยู่แล้วและคิดต้นแบบขึ้นมาใหม่เพื่อให้มีความเป็นไปได้ในการแข่งขันกับเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าประเภทอื่น ๆ ทำให้หลายประเทศได้มีการวิจัยและพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ใหม่ ๆ และมีความก้าวหน้ามากขึ้น โดยมีวัตถุประสงค์หลักก็คือ

1. มุ่งเน้นให้เป็นพลังงานที่ยั่งยืน โดยให้มีการใช้เชื้อเพลิงอย่างมีประสิทธิภาพ จากการออกแบบให้มีการใช้วัฏจักรของเชื้อเพลิงเป็นแบบปิด ซึ่งเป็นการลดปริมาณกากกัมมันตรังสีอีกทางหนึ่งด้วย
2. มุ่งเน้นการออกแบบให้มีความปลอดภัยและความแน่นอนของการทำงานในระดับสูง
3. มุ่งเน้นถึงความคุ้มค่าและคุ้มทุนในการดำเนินโครงการ โดยมีการออกแบบให้อายุการใช้งานของโรงไฟฟ้ายาวนานขึ้น

โดยการพัฒนารูปแบบของปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยังคงดำเนินการโดยประเทศที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์เป็นหลัก เช่น สหรัฐอเมริกา ฝรั่งเศส ญี่ปุ่น และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งผลิตไฟฟ้าโดยปฏิกรณ์ที่ถูกพัฒนาขึ้นนี้ ถูกจัดให้เป็นการพัฒนาในรุ่นที่ 4 ซึ่งคาดว่าจะสามารถเดินเครื่องอย่างเร็วที่สุดใน พ.ศ. 2553 และถ้าประเทศไทยมีแผนที่จะก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในอนาคต คาดว่าเทคโนโลยีของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่จะกล่าวถึงนี้คงจะเป็นทางเลือกหนึ่งที่จะนำมาใช้กับประเทศไทย

1. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ Gas-Cooled Fast Reactor System (GFR)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ GFR เป็นโรงไฟฟ้าที่ใช้นิวตรอนย่านพลังงานสูง ในการทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิชชันและปฏิกิริยาลูกโซ่ ซึ่งการใช้นิวตรอนพลังงานสูงนี้ จะทำให้เครื่องปฏิกรณ์ลดปริมาณของสารหน่วงนิวตรอนลง เมื่อเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้นิวตรอนย่านพลังงานต่ำ

ระบบระบายความร้อนของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ GFR นี้เป็นระบบปิด โดยระบบปฐมภูมิใช้ฮีเลียมเป็นตัวระบายความร้อน ส่วนระบบทุติยภูมิใช้ Supercritical CO2 เชื้อเพลิงของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ GFR เป็นส่วนผสมของ UPuC/SiC และวัฏจักรของเชื้อเพลิงเป็นแบบปิด

2. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ Lead-Cooled Fast Reactor System (LFR)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ LFR เป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใช้นิวตรอนในย่านพลังงานสูง และใช้วัฏจักรของเชื้อเพลิงเป็นแบบปิดเช่นเดียวกับโรงไฟฟ้าแบบ GFR จะต่างกันตรงที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ LFR ใช้สารละลายตะกั่วเป็นตัวระบายความร้อน ซึ่งมีคุณสมบัติในการดูดกลืนและหน่วงนิวตรอนต่ำ ไม่เกิดปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำและอากาศ มีจุดเดือดที่ 1700 ^๐C

ดังนั้น ในการทำงานจึงไม่จำเป็นต้องใช้ถังปฏิกรณ์ เพื่อควบคุมความดันสูง สามารถวิ่งเข้าสู่กังหันไอน้ำได้โดยตรง ซึ่งเป็นการลดการสูญเสียความร้อน จากการถ่ายเทระหว่างระบบระบายความร้อนทั้งสองระบบ และระบบระบายความร้อน ใช้แบบการไหลเวียนด้วยแรงโน้มถ่วงตามธรรมชาติ (Natural Circulation)

3. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ Molten Salt Reactor System (MSR)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ MSR ใช้นิวตรอนย่านพลังงานปานกลางในการทำปฏิกิริยาฟิชชันและปฏิกิริยาลูกโซ่ มีกราไฟต์เป็นสารหน่วงนิวตรอน เชื้อเพลิงและผลิตผลจากปฏิกิริยาฟิชชัน (Fission Product) ละลายอยู่ในสารละลายเกลือฟลูออไรด์ ซึ่งเป็นสารระบายความร้อน

4. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ Sodium-Cooled Fast Reactor System (SFR)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ SFR ใช้นิวตรอนย่านพลังงานสูงเป็นตัวทำปฏิกิริยาฟิชชันและปฏิกิริยาลูกโซ่ เชื้อเพลิงที่ใช้เป็นออกไซด์ของยูเรเนียมและพลูโทเนียม และใช้วัฏจักรของเชื้อเพลิงเป็นแบบปิด มีโซเดียมเหลวเป็นตัวระบายความร้อน

5. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ Supercritical-Water-Cooled Reactor System (SCWR)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ SCWR ได้ออกแบบการใช้นิวตรอนในการทำปฏิกิริยาฟิชชันและปฏิกิริยาลูกโซ่เป็น 2 แบบ คือ นิวตรอนย่านพลังงานสูง หรือย่านพลังงานต่ำ การทำงานของโรงไฟฟ้าแบบ SCWR มีลักษณะคล้ายคลึงกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ BWR โดยใช้ยูเรเนียมออกไซด์เป็นเชื้อเพลิง มีน้ำเป็นตัวระบายความร้อนภายในแกนปฏิกรณ์ และออกแบบให้ทำงานในสภาวะ Supercritical จึงทำให้น้ำไม่มีการเปลี่ยนแปลงสถานะในเครื่องปฏิกรณ์

6. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ Very-High-Temperature Reactor System (VHTR)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ VHTR เป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใช้นิวตรอนย่านพลังงานต่ำ ใช้กราไฟต์เป็นสารหน่วงนิวตรอน เชื้อเพลิงเป็นยูเรเนียมเสริมสมรรถนะและวัฏจักรของเชื้อเพลิงเป็นแบบเปิด ใช้ฮีเลียมเป็นตัวระบายความร้อน

สถิติของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ย้อนหลังไปในเดือนธันวาคม พ.ศ.2538 การสำรวจโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ใช้งานอยู่ทั้งหมดพบว่ามีการใช้งานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ชนิดต่าง ๆ รวม 437 โรง แบ่งเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ PWR 203 โรง (46.5%) แบบ BWR 93 โรง (21.3%) แบบ CANDU 33 โรง (7.5%)

ส่วนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งอยู่ในระหว่างการก่อสร้างมีจำนวน 39 โรง ซึ่งยังคงนิยมใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ PWR ถึง 12 โรง (30.8%) แต่ได้หันมาใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบอื่นเพิ่มขึ้นโดย 10 โรง (25.6%) เป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ CANDU และ 2 โรง (5.1%) เป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ BWR นอกนั้นที่เหลืออีก 15 โรง (38.5%) เป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบอื่น ๆ

ส่วนในปัจจุบัน ทั่วโลกมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งหมด 438 โรงและกำลังก่อสร้างอยู่ 31 โรง (มกราคม 2544) ประเทศที่มีสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มากที่สุด ได้แก่ประเทศฝรั่งเศส โดย 75% ของไฟฟ้าที่ผลิตได้ทั้งหมด ตามด้วยประเทศลิธัวเนีย เบลเยียม บัลแกเรีย และสาธารณรัฐสโลวเกีย ซึ่งมีสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากนิวเคลียร์ร้อยละ 73.1, 57.7, 47.1 และ 47 ตามลำดับ

สำหรับประเทศในทวีปเอเชียซึ่งมีการใช้งานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้แก่ ประเทศญี่ปุ่น (53 โรง กำลังก่อสร้าง 4 โรง) เกาหลีใต้ (16 โรง กำลังก่อสร้าง 4 โรง) อินเดีย (14 โรง) ไต้หวัน (6 โรง กำลังก่อสร้าง 2 โรง) จีน (3 โรง กำลังก่อสร้าง 7 โรง) ปากีสถาน (2 โรง) และอิหร่าน (กำลังก่อสร้าง 2 โรง)

นอกจากนี้ประเทศอินโดนีเซียได้ว่าจ้างบริษัทที่ปรึกษาประเทศญี่ปุ่นให้ทำการศึกษาความเหมาะสมของสถานที่ตั้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ โดยคาดว่าจะมีการใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาด 600 เมกะวัตต์ได้หลังปี พ.ศ.2546 ส่วนประเทศฟิลิปปินส์ได้ก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาด 650 เมกะวัตต์แล้วเสร็จแต่ได้ยกเลิกการใช้งานเนื่องจากเหตุผลทางการเมือง ซึ่งในปัจจุบันมีแผนการที่จะนำโรงไฟฟ้าดังกล่าวกลับมาใช้ใหม่โดยการให้สัมปทานแก่ผู้ก่อสร้างดำเนินการผลิตไฟฟ้าเป็นเวลา 30 ปี

ตาราง แสดงสถิติโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
เดินเครื่องรวมทั้งสิ้น 438 อยู่ในระหว่างก่อสร้าง 11 โรง มีกำลังการผลิตผลิตไฟฟ้า 351,327 เมกะวัตต์

           หมายเหตุ ข้อมูลจาก IAEA BULLETIN vol.43 No.3, 2001 Vienna, Austria pp.49

อุบัติเหตุจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
การใช้งานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในสภาวะปกติจะทำให้ประชาชนได้รับรังสีน้อยกว่าโรงไฟฟ้าถ่านหินประมาณ 1.5 เท่า เนื่องจากการเผาไหม้ถ่านหินจะทำให้สารกัมมันตรังสีในธรรมชาติที่ปะปนอยู่ในถ่านหินฟุ้งกระจายออกสู่บรรยากาศ ในขณะที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำงานภายใต้ระบบที่ปิดมิดชิด ป้องกันการฟุ้งกระจายของสารกัมมันตรังสี

อย่างไรก็ตาม หากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เกิดอุบัติเหตุขึ้นแล้วอาจมีการแพร่กระจายของสารกัมมันตรังสี ซึ่งจะส่งผลกระทบทางรังสีอย่างรุนแรงถึงแม้ว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้ออกแบบและก่อสร้างให้มีความปลอดภัยสูงสุด (โดยค่าก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่สูงมากนั้นส่วนหนึ่งประมาณ 30% ใช้ในการติดตั้งระบบความปลอดภัยต่าง ๆ) เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานสากล

แต่อุบัติเหตุย่อมเกิดขึ้นได้เสมอ อาจมาจากความบกพร่องของอุปกรณ์หรือความประมาทเลินเล่อของผู้ปฏิบัติงาน อุบัติเหตุส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นเพียงเหตุขัดข้องธรรมดาที่เกิดขึ้นตามโรงไฟฟ้าทั่วไปเช่น ท่อน้ำรั่ว ไฟฟ้าลัดวงจร เป็นต้น เนื่องจากเหตุดังกล่าวเกิดขึ้นในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ จึงทำให้ได้รับความสนใจเป็นพิเศษทำให้รู้สึกเหมือนกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีอุบัติเหตุเกิดขึ้นบ่อยครั้ง

สถิติในรอบ 40 ปีที่ผ่านมาพบว่าเกิดอุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งมีผลกระทบต่อระบบเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูจำนวน 9 ครั้ง โดยอุบัติเหตุทั้งหมดมีเพียงอุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลเท่านั้นที่ทำให้มีผู้เสียชีวิต

อุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลในปี พ.ศ.2529 เป็นอุบัติเหตุที่ไม่ได้เกิดขึ้นมาจากการเดินเครื่องไฟฟ้าตามปกติ แต่เป็นการจงใจฝ่าฝืนกฎระเบียบด้านความปลอดภัยเพื่อดำเนินการทดลองภายในโรงไฟฟ้า โดยตัดระบบความปลอดภัยทั้งหมดออกส่งผลให้เกิดระเบิด เนื่องจากไอน้ำความดันสูงและเพลิงลุกไหม้ มีเจ้าหน้าที่ของโรงไฟฟ้าและเจ้าหน้าที่ดับเพลิงเสียชีวิต 31 คนผู้บาดเจ็บเนื่องจากรังสี 203 คนและต้องอพยพประชาชนโดยรอบรัศมี 30 กิโลเมตร

ต่อมาในปีพ.ศ.2539 เมื่ออุบัติเหตุผ่านไปได้ 10 ปี องค์การอนามัยโลกได้สรุปผลการดำเนินงานการศึกษาผลกระทบที่เกิดขึ้น พบว่ามีอัตราการเกิดโรคมะเร็งต่อมไทรอยด์ในเด็กเพิ่มขึ้นโดยมีผู้เสียชีวิตแล้ว 3 คน คาดว่าเป็นผลมาจากการได้รับไอโอดีนรังสีเข้าสู่ร่างกาย อย่างไรก็ตาม โรคมะเร็งชนิดนี้สามารถรักษาให้หายได้หากอาการยังไม่ลุกลาม

ทั้งนี้ไม่พบความผิดปกติของการเกิดโรคมะเร็งในเม็ดโลหิตขาว แต่ประชาชนซึ่งอาศัยอยู่ในบริเวณที่มีผลกระทบทางรังสีมีอาการทางประสาทเพิ่มขึ้น เนื่องจากความหวาดกลัวอันตราย ซึ่งต้องได้รับการฟื้นฟูดูแลให้หมดความวิตกกังวลต่อไป

ดังจะเห็นได้ว่านอกจากระบบความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แล้ว มาตรการด้านการควบคุมความปลอดภัยจึงเป็นปัจจัยพื้นฐานที่สำคัญยิ่งในการป้องกันการเกิดอุบัติเหตุของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

ความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
การกำหนดมาตรการ และดำเนินการด้านความปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ มีวัตถุประสงค์เพื่อดูแลความปลอดภัย ดังนี้
1. ความปลอดภัยของประชาชนที่อาศัยอยู่ในบริเวณนั้นโดยรอบ รวมทั้งผู้ปฏิบัติงานในโรงไฟฟ้า
2. ความปลอดภัยต่อระบบนิเวศวิทยา และสิ่งแวดล้อม
3. ความปลอดภัยต่อระบบการทำงาน ของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และเครื่องมืออุปกรณ์ต่าง ๆ ในโรงไฟฟ้า

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีมาตรฐานความปลอดภัยสูงมาก ทั้งนี้เพราะมีมาตรการ และ กระบวนการตรวจสอบต่าง ๆ ที่เข้มงวดและรัดกุมหลายขั้นตอน ทั้งด้านนามธรรมและรูปธรรม

ด้านนามธรรม ได้แก่ แนวคิดในการออกแบบให้ปฏิกรณ์มีความปลอดภัยในตัวเอง คือ
1. ใช้เม็ดเชื้อเพลิงทนความร้อนได้สูงมาก โดยมีจุดหลอมเหลวที่ประมาณ 2,800 องศาเซลเซียส
2. ใช้ยูเรเนียม -235 ในเชื้อเพลิงมีสัดส่วนต่ำประมาณร้อยละ 0.7-3 เท่านั้น
4. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ สามารถหยุดยั้งปฏิกิริยาแตกตัวได้ด้วยตัวเอง เมื่อเกิดเหตุผิดปกติขึ้นในระบบ
4. ระบบถ่ายเทความร้อนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นระบบปิด ไม่มีส่วนใดสัมผัสกับเครื่องมืออุปกรณ์ภายนอก
5. เครื่องมืออุปกรณ์ที่สัมผัสและปนเปื้อนรังสี จะติดตั้งรวมไว้ภายในอาคารคลุมปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เพื่อความสะดวกในการควบคุม ตลอดจนปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงาน ประชาชน และสิ่งแวดล้อม

ด้านรูปธรรม ได้แก่ กฎระเบียบ อุปกรณ์ และระบบความปลอดภัยต่าง ๆ หลากหลายชนิด และซ้อนกันหลายระบบประกอบด้วย
1. รายงานการวิเคราะห์ความปลอดภัย รายงานนี้ต้องจัดทำขึ้นก่อนการลงมือก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ประกอบด้วยการศึกษาวิเคราะห์ในด้านต่าง ๆ

2. การประกันคุณภาพ ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งของมาตรฐานความปลอดภัยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ คือ มาตรการประกันคุณภาพ ซึ่งประกอบด้วยขั้นตอนสำคัญ 5 ขั้นตอน คือ การเลือกสถานที่ตั้งโรงไฟฟ้า การออกแบบโรงไฟฟ้า การผลิตเครื่องมือ วัสดุอุปกรณ์ของโรงไฟฟ้า การเดินเครื่องและบำรุงรักษาโรงไฟฟ้า และการกำกับดูแลความปลอดภัยโรงไฟฟ้า

3. เกราะป้องกันรังสีหลายชั้น คือ วัสดุอุปกรณ์ต่าง ๆ หลายชั้นที่ใช้กักกันไม่ให้สารกัมมันตรังสีรั่วไหล หรือแพร่กระจายจากเนื้อเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ออกไปสู่สิ่งแวดล้อมภายนอกโรงไฟฟ้า เกราะป้องกันรังสีหลายชั้น เป็นหนึ่งในหัวข้อสำคัญของมาตรการความปลอดภัยที่เป็นรูปธรรม ประกอบด้วย

      เกราะชั้นที่ 1 เม็ดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (Fuel Pellet)
      เกราะชั้นที่ 2 ท่อหุ้มเม็ดเชื้อเพลิง นิวเคลียร์ (Fuel Clad)
      เกราะชั้นที่ 3 น้ำระบายความร้อน (Coolant)
      เกราะชั้นที่ 4 ถังปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (Reactor Vessel)
      เกราะชั้นที่ 5 กำแพงคอนกรีตกำบังรังสี (Biological Concrete Shield)
      เกราะชั้นที่ 6 แผ่นเหล็กกรุผนังด้านในอาคารคลุมปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (Steel Liner)
      เกราะชั้นที่ 7 อาคารคลุมปฏิกรณ์ นิวเคลียร์ (Reactor Containment)

4. ระบบความปลอดภัยทางวิศวกรรม คือ ชุดเครื่องมืออุปกรณ์หลายระบบ ระบบละหลายชุด ที่ติดตั้งเพื่อตรวจวัดและตรวจสอบการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์โดยอัตโนมัติ ซึ่งแยกต่างหากจากระบบควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ชุดปกติ แต่จะทำงานควบคู่กันไป ในกรณีที่มีเหตุผิดปกติเกิดขึ้น ระบบความปลอดภัยทางวิศวกรรมจะเข้ามาแก้ไขเหตุการณ์ทันท่วงทีก่อนที่เหตุการณ์รุนแรงจะเกิดขึ้น ประกอบด้วยชุดเครื่องมือ/อุปกรณ์หลายระบบ

5. ระบบเสริมความปลอดภัยอื่น ๆ คือ ชุดเครื่องมืออุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เสริมการทำงานให้แก่ระบบความปลอดภัยต่าง ๆ เพื่อให้การทำงานของระบบต่าง ๆ มีประสิทธิภาพ และปลอดภัยมากยิ่งขึ้น

6. มาตรการหลังเกิดเหตุฉุกเฉิน ประกอบด้วยขั้นตอนต่าง ๆ ได้แก่ การแจ้งข่าวสารโดยเร็ว การจัดหาสถานที่ที่ปลอดภัย และเตรียมการอพยพ การจัดเตรียมอุปกรณ์ป้องกันรังสี การตรวจวัดระดับรังสี การควบคุมเส้นทางเข้าออกโรงไฟฟ้า การชำระล้างสิ่งเปรอะเปื้อนกัมมันตรังสี

การจัดเตรียมบริการทางการแพทย์ การจัดเตรียมอาหารและเครื่องดื่ม การควบคุมผลิตผลทางการเกษตร และการเผยแพร่ข่าวสารต่อสาธารณชน จากมาตรฐานและมาตรการต่าง ๆ ที่ได้กล่าวมาทั้งหมด จะเห็นได้ว่า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วโลกส่วนมากมีมาตรฐานความปลอดภัยสูงมาก

โดยเฉพาะโรงไฟฟ้านิวเคลียร์รุ่นใหม่ ๆ ที่ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเป็นเวลากว่า 40 ปี ก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพและความปลอดภัยสูงมากขึ้น ยกเว้นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์บางแห่งของบางประเทศที่ไม่ได้มาตรฐานสากล เนื่องจากในอดีตไม่ได้มีการควบคุมและตรวจสอบจากทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ แต่โรงไฟฟ้าดังกล่าวซึ่งมีอยู่ไม่กี่แห่งในโลก กำลังจะหมดไปในไม่ช้า
     
พลังงานนิวเคลียร์และการใช้ประโยชน์

พลังงานเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าจะอยู่ในรูปของพลังงานแสง เสียง ความร้อน แม่เหล็ก ไฟฟ้า หรือพลังงานชนิดอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ มีความจำเป็นต่อกระบวนการเมตาบอลิสซึมในร่างกายของมนุษย์และสัตว์

พลังงานแสงมีความจำเป็นต่อกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช เป็นต้น บ่อเกิดของพลังงานที่มีอยู่ในธรรมชาติใช้กันมาเป็นเวลายาวนาน ก็คือ ดิน น้ำ ลม และ ไฟ ในดินมีถ่านหิน น้ำมัน ความร้อนใต้พิภพ พลังงานจากน้ำตก การสร้างเขื่อน กระแสน้ำ และจากความต่างระดับของน้ำขึ้นน้ำลง

พลังงานจากลมและก๊าซธรรมชาติ ไฟ คือ พลังงานความร้อนที่ได้จากการลุกไหม้หรือจากดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ ยังมีพลังงานอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งเกิดจากธรรมชาติเช่นกัน แต่เพิ่งมีการค้นพบ จากการทดลองทางวิทยาศาสตร์ คือ พลังงานนิวเคลียร์ ซึ่งถือได้ว่าเป็นพลังงานที่ยิ่งใหญ่ตามทฤษฎี Big Bang และเป็นบ่อเกิดของพลังงานชนิดอื่นทั้งปวงดังที่ได้กล่าวมาข้างต้นอีกด้วย

พลังงานนิวเคลียร์จะถูกปล่อยออกมาในลักษณะพลังงานจลน์ของอนุภาคต่าง ๆ เช่น อนุภาค อัลฟา อนุภาคเบตา นิวตรอน รังสีแกมม่า หรือ รังสีเอกซ์ เป็นต้น นอกจากนั้น ยังให้ผลตามมาเป็นพลังงานในรูปอื่นอีกด้วย เช่น พลังงานแสง พลังงานความร้อน พลังงานของคลื่นแม่เหล็กและไฟฟ้าเป็นต้น
 
รูปแบบของพลังงานนิวเคลียร์
สามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ตามลักษณะวิธีการปลดปล่อยพลังงานออกมา คือ
1. พลังงานนิวเคลียร์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะเฉียบพลัน
เป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ควบคุมไม่ได้ (Uncontrolled Reactions) พลังงานของปฏิกิริยาจะเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เป็นเหตุให้เกิดการระเบิด (Nuclear Explosion) สิ่งประดิษฐ์ที่ใช้หลักการเช่นนี้ ได้แก่ ระเบิดปรมาณู (Atomic Bomb) หรือระเบิดไฮโดรเจน และหัวรบนิวเคลียร์ แบบต่าง ๆ

การใช้ระเบิดนิวเคลียร์ในโครงการด้านสันติ เช่นการขุดหลุมลึก (Cratering) ขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น เคยมีโครงการจะนำมาใช้ขุดคลองที่คอคอดกระ จังหวัดระนอง เพื่อทำเป็นคลองน้ำลึก สำหรับให้เรือสินค้า เรือเดินสมุทรแล่นผ่านโดยไม่ต้องอ้อมประเทศมาเลเซีย การขุด อ่างเก็บน้ำ การทำท่าเรือน้ำลึก และการตัดช่องเขา เป็นต้น การขุดทำโพรงใต้ดิน (Contained Explosion) สำหรับกระตุ้นแหล่งน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติในชั้นหินลึก และในการผลิตแหล่งแร่ เป็นต้น

2. พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้
ในปัจจุบัน ปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้ตลอดเวลา (Controlled Nuclear Reaction) ซึ่งมนุษย์ได้นำเอาหลักการมาพัฒนาขึ้น จนถึงขั้นที่นำมาใช้ประโยชน์ในระดับขั้นการค้า หรือบริการสาธารณูปโภคได้แล้ว มีอยู่แบบเดียวคือ ปฏิกิริยาฟิชชันห่วงโซ่ของไอโซโทปยูเรเนียม-235 และของไอโซโทปที่แตกตัวได้ (Fissile Isotopes) อื่น ๆ อีก 2 ชนิด (ยูเรเนียม-238 และพลูโตเนียม 239)

ส่วนปฏิกิริยาการรวมตัว (Fusion) ของไอโซโทปต่าง ๆ ของไฮโดรเจนหรือที่เรียกกันอีกอย่างหนึ่งว่า ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ นั้น มนุษย์ยังคงค้นพบวิธีควบคุมได้ เฉพาะในบรรยากาศพิเศษของห้องทดลอง

ดังนั้น จึงยังไม่อาจนำมาใช้ประโยชน์ในทางสันติหรือในเชิงการค้าได้ สิ่งประดิษฐ์ซึ่งทำงานโดยหลักการของปฏิกิริยาฟิชชันห่วงโซ่ของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ซึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หรือเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู (Nuclear Reactors) หรือที่บางท่านอาจนิยมเรียกว่า เตาปฏิกรณ์ ฯ หรือเตาปรมาณู

การที่มีผู้นิยมเรียกเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ว่าเตาปรมาณูนั้น อาจกล่าวได้ว่าเป็นไปตามแนวคิดที่ถูกทาง เพราะเมื่อมองในแง่ของการใช้งานแล้ว เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ก็คือ ระบบอุปกรณ์ที่ใช้ปลดปล่อยพลังงานที่ถูกกักไว้ในแกนกลาง (นิวเคลียส) ของปรมาณูของไอโซโทปที่แตกตัว ได้ให้ออกมาเป็นพลังความร้อนซึ่งเราอาจนำไปใช้ประโยชน์ต่อไปได้นั่นเอง

3. พลังงานนิวเคลียร์จากสารกัมมันตรังสี
สารกัมมันตรังสี หรือสารรังสี (Radioactive Material) คือสารที่องค์ประกอบส่วนหนึ่งมีลักษณะเป็นไอโซโทปที่มีโครงสร้างปรมาณูไม่คงตัว (Unstable Isotope) และจะสลายตัวโดยการปลดปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมาในรูปของรังสีอัลฟา รังสีเบตา รังสีแกมมา หรือรังสีเอกซ์ รูปใดรูปหนึ่ง หรือมากกว่าหนึ่งรูปพร้อม ๆ กัน ไอโซโทปที่มีคุณสมบัติดังกล่าวนี้เรียกว่า ไอโซโทปกัมมันตรังสี หรือ ไอโซโทปรังสี (Radioisotope)

คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของไอโซโทปรังสี คืออัตราการสลายตัวด้วยค่าคงตัวที่เรียกว่า ครึ่งชีวิต (Half Life) ซึ่งหมายถึง ระยะเวลาที่ไอโซโทปจำนวนหนึ่ง จะสลายตัวลดลงเหลือเพียงครึ่งหนึ่งของจำนวนเดิม ตัวอย่างเช่น ทอง-198 ซึ่งเป็นไอโซโทปที่ใช้รังสีแกมมารักษาโรคมะเร็ง มีครึ่งชีวิต 2.7 วัน หมายความว่า ถ้าท่านซื้อทอง-198 (ทองที่สามารถสลายตัวได้) มา 10 กรัม หลังจากนั้น 2.7 วัน ท่านจะมีทองเหลืออยู่เพียง 5 กรัม แล้วต่อไปอีก 2.7 วัน ก็จะเหลืออยู่เพียง 2.5 กรัม

 ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์
 1. ทางด้านอุตสาหกรรม
การใช้วัสดุกัมมันตรังสี และเทคนิคทางรังสีในทางอุตสาหกรรม ซึ่งเรียกว่า เทคนิคเชิงนิวเคลียร์ เป็นการนำพลังงานปรมาณูมาใช้ประโยชน์ในทางสันติ สำหรับประเทศไทย ได้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกิจการต่าง ๆ ดังนี้

* ใช้วัดระดับของไหล สารเคมีต่าง ๆ ในกระบวนการผลิตในโรงงานเส้นใยสังเคราะห์ด้วยรังสีแกมมา
* ใช้ตรวจสอบระดับเศษไม้ในหม้อนึ่งภายใต้ความดันสูง ในการผลิตไม้อัดแผ่นเรียบด้วยรังสีแกมมา
* ควบคุมการไหลผ่านของส่วนผสมในการผลิตปูนซีเมนต์
* วัดความหนาแน่นของน้ำปูนกับเส้นใยหิน ในกระบวนการผลิตกระเบื้องกระดาษ
* วัดความหนาแน่นในการดูดสินแร่ในทะเล เพื่อคำนวณหาปริมาณแร่ที่ดูดผ่าน
* วัดและควบคุมความหนาแน่นของน้ำโคลนที่จะใช้ในการขุดเจาะอุโมงค์ส่งน้ำใต้ดิน
* ควบคุมกระบวนการผลิตเครื่องแก้วให้มีความหนาสม่ำเสมอ
* วัดหาปริมาณสารตะกั่วหรือธาตุกำมะถันในผลิตภัณฑ์น้ำมันปิโตรเลียม
* ควบคุมความหนาของเนื้อยางที่เคลือบบนแผ่นผ้าใบในกระบวนการผลิตยางรถยนต์
* ควบคุมน้ำหนักของกระดาษต่อหน่วยพื้นที่ในอุตสาหกรรมผลิตกล่องกระดาษ
* ใช้เป็นเครื่องขจัดประจุกระแสไฟฟ้าสถิตบนแผ่นฟิล์ม ฟิล์มภาพยนตร์ หลอดแก้วที่ใช้ บรรจุผลิตภัณฑ์  เวชภัณฑ์ต่าง ๆ
* ใช้ตรวจสอบความรั่วซึมในการผนึกแน่นวงจรไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ IC, Semiconductor Watch module ต่าง ๆ ด้วยก๊าซคริปตอน -85
* ใช้ตรวจสอบและถ่ายรอยเชื่อมโลหะ หาความสึกหรอโดยวิธีไม่ทำลายชิ้นงาน มีทั้งการใช้ X-rays, Gamma Rays, และ Neutron Radiography
* ใช้ในการสำรวจหาแหล่งน้ำมันใต้ดิน ความชื้นใต้ดิน ฯลฯ ด้วยรังสีนิวตรอน
* ใช้ทำสีเรืองแสง
* ใช้วัดหาปริมาณเถ้าของลิกไนต์
* การวิเคราะห์แร่ธาตุด้วยเทคนิคเชิงนิวเคลียร์ สำหรับการสำรวจทรัพยากรในประเทศ (Neutron Activation and X-ray Fluorescence Analysis)
* การใช้รังสีแกมมาเพื่อห่าเชื้อในเครื่องมือเวชภัณฑ์ เช่น กระบวนการฉีดยาสายน้ำเกลือ ถุงเลือด ถุงมือ

2. ทางด้านการแพทย์และอนามัย
เวชศาสตร์นิวเคลียร์ (Nuclear Medicine) คือการนำเอาสารรังสีหรือ รังสีมาใช้ในการตรวจ การรักษา และด้านการค้นคว้าศึกษาการทำงานของระบบอวัยวะในร่างกายเพื่อช่วยในการตรวจวิเคราะห์หรือรักษาโรค บรรเทาความทุกข์ทรมานของผู้ป่วย และย่นระยะเวลาการรักษาในโรงพยาบาล ตัวอย่างบางส่วนของการใช้สารรังสี หรือรังสีด้านการแพทย์ เช่น

* การรักษาโรคมะเร็งด้วย โคบอลต์ -60
* เม็ดทองคำ -198 ในการรักษามะเร็งผิวหนัง
* ลวดแทนทาลัม -182 ในการรักษามะเร็งปากมดลูก
* ไอโอดีน -131 ใช้ตรวจวินิจฉัยและรักษาโรคคอพอก และในรูป Labeled Compound ใช้ตรวจวิเคราะห์การทำงานของไต ระบบโลหิต
* เทคนีเชียม -99m ตรวจทางเดินน้ำดี ไต ต่อมน้ำเหลือง
* แทลเลียม -201ตรวจสภาพหัวใจเมื่อทำงานเต็มที่ ตรวจสภาพการไหลของโลหิตเลี้ยงหัวใจ และตรวจสภาพกล้ามเนื้อในหัวใจ
* แกลเลียม -67 ตรวจการอักเสบต่าง ๆ ที่เป็นหนอง เช่น ในช่องท้อง ตรวจมะเร็งในต่อมน้ำเหลือง
* อินเดียม -111 ใช้ติดสลากเม็ดเลือดขาว ตรวจหาแหล่งอักเสบของร่างกาย ตรวจการอุดตันของไขสันหลัง ตรวจมะเร็งเต้านม รังไข่ ลำไส้
* ไอโอดีน -123 ตรวจการทำงานของต่อมไธรอยด์
* คริปตอน -81m ตรวจการทำงานหัวใจ
* ทอง -195m ตรวจการไหลเวียนโลหิต
* การรักษาโรคมะเร็งในระดับตื้นของร่างกาย เช่น ลูกตา ด้วยรังสีโปรตอน
* การรักษาโรคมะเร็งและเนื้องอกในส่วนลึกของร่างกายด้วยรังสีนิวตรอน

3. ทางด้านการเกษตร ชีววิทยา และอาหาร
ประเทศไทยมีการเกษตรเป็นอาชีพหลักของประชากร โครงการใช้นิวเคลียร์เทคโนโลยี เพื่อส่งเสริมกิจการเกษตร เป็นต้นว่าการเพิ่มผลผลิตและเพิ่มคุณภาพ ของผลิตผลซึ่งกำลังแพร่ขยายออกไปสู่ชนบทมากขึ้น

* การใช้เทคนิคนิวเคลียร์วิเคราะห์ดิน เพื่อการจำแนกพื้นที่ปลูก ทำให้ทราบว่า พื้นที่ที่ศึกษาเหมาะสมต่อการเพาะปลูกพืชชนิดใด ควรเพิ่มปุ๋ยชนิดใดลงไป
* เทคนิคการสะกดรอยด้วยรังสีใช้ศึกษาเกี่ยวกับการดูดซึมแร่ธาตุ และปุ๋ยต้นไม้และพืชเศรษฐกิจต่าง ๆ เพื่อการปรับปรุงการใช้ปุ๋ยให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
* การฉายรังสีแกมมาเพื่อฆ่าแมลงและไข่ในเมล็ดพืช ซึ่งเก็บไว้ในยุ้งฉาง และภายหลังจากบรรจุในภาชนะเพื่อการส่งออกจำหน่าย
* การใช้รังสีเพื่อการกำจัดแมลงศัตรูพืชบางชนิดโดยวิธีทำให้ตัวผู้เป็นหมัน
* การถนอมเนื้อสัตว์ พืชผัก และผลไม้ โดยการฉายรังสีเพื่อเก็บไว้ได้นานยิ่งขึ้น เป็นประโยชน์ในการขนส่งทางไกล และการเก็บอาหารไว้บริโภคนอกฤดูกาล
* การใช้เทคนิครังสีเพื่อการขยายพันธุ์สัตว์เลี้ยง และการเพิ่มอาหารนม อาหารเนื้อ ในโค และ กระบือ
* การนำเทคนิคทางรังสีด้านอุทกวิทยา  ในการเสาะหาแหล่งน้ำสำหรับการเกษตร
* การใช้เทคนิคการวิเคราะห์ด้วยวิธีอาบรังสี วิเคราะห์สารตกค้างในสิ่งแวดล้อมจากการใช้ยาปราบศัตรูพืช ยาฆ่าแมลง ซึ่งมีความสำคัญต่อผู้บริโภค
* การเอาพลังงานปรมาณูมาใช้ฉายพันธุ์พืช เพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม (Induced Mutation)

4. ทางด้านสิ่งแวดล้อม
พลังงานนิวเคลียร์ มีส่วนเกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมใน 2 ด้าน คือในด้านการรักษาและพัฒนาสภาพของสิ่งแวดล้อมให้ดีขึ้น อีกด้านหนึ่ง คือ การตรวจตรา และควบคุมปริมาณรังสีที่มีอยู่ในธรรมชาติ ในสิ่งแวดล้อมให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยต่อมวลมนุษย์ และสิ่งมีชีวิตโดยทั่วไป ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ในด้านสิ่งแวดล้อม ได้แก่

* การใช้รังสีแกมมาฆ่าเชื้อโรคต่าง ๆ ในน้ำทิ้งจากชุมชน และจากโรงพยาบาล เพื่อป้องกันโรคระบาด
* การใช้รังสีแกมมาฆ่าเชื้อโรคในขยะและตะกอน แล้วนำกลับมาทำเป็นปุ๋ยต่อไป
* การใช้รังสีอิเล็กตรอน ในการกำจัดก๊าซอันตราย (SO2, NO2) จากปล่องควันโรงงานอุตสาหกรรม และการเผาถ่านหิน
* การใช้เทคนิคทางนิวเคลียร์วิเคราะห์สารพิษต่าง ๆ ในดิน พืช อากาศ น้ำ และอาหาร
* การใช้เทคนิคสารติดตามทางรังสีศึกษามลภาวะในสิ่งแวดล้อม
* การวัดปริมาณรังสีในสิ่งแวดล้อม เช่น ที่อยู่อาศัย และสถานที่ทำงาน

5. ทางด้านการศึกษาและวิจัย 
พลังงานนิวเคลียร์ เป็นสิ่งที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ โดยการใช้อนุภาคหรือรังสีที่มีพลังงานสูง วิ่งไปชนนิวเคลียสของธาตุต่าง ๆ การศึกษาวิจัยทั้งขั้นมูลฐานและขั้นประยุกต์เกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์และการให้ประโยชน์ ดังต่อไปนี้

* แหล่งกำเนิดรังสี เช่น เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูหรือต้นกำเนิดรังสีแบบไอโซโทป เครื่องเร่งอนุภาค
* วิศวกรรมนิวเคลียร์เกี่ยวกับการสร้างเครื่อง ฯ การเดินเครื่อง ฯ  และการบำรุงรักษาระบบของเครื่อง ฯ
* ลักษณะกายภาพของรังสีชนิดต่าง ๆ อันตรกิริยาของรังสีต่ออะตอมธาตุหรือต่อสสาร
* ผลของรังสีที่มีต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
เทคโนโลยีนิวเคลียร์ที่ประยุกต์ทางด้านการแพทย์ การเกษตร อุตสาหกรรม สิ่งแวดล้อมและอื่น ๆ

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์กับสิ่งแวดล้อม
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีส่วนเกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมในหลายขั้นตอน เริ่มตั้งแต่ขั้นตอนการทำเหมืองแร่ยูเรเนียม การผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ การเดินเครื่องปฏิกรณ์ การจัดการเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วและกากกัมมันตรังสี แต่ละขั้นตอนจะต้องควบคุมอย่างใกล้ชิด ให้เป็นไปตามกฎระเบียบอย่างเข้มงวดและรัดกุม เพื่อป้องกันอุบัติเหตุที่อาจทำให้เกิดการแพร่กระจายของกัมมันตรังสี และส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้

1. ขั้นตอนการทำเหมือง
การทำเหมืองแร่ยูเรเนียมมี 2 แบบ คือ แบบเปิดและแบบปิด โดยจะมีฝุ่นละอองจาก ธาตุยูเรเนียม ธาตุทอเรียม และก๊าซเรดอน ฟุ้งกระจายไปทั่วบริเวณเหมือง นอกจากนี้ยังมีตะกอนโลหะและสารกัมมันตรังสีปะปน อยู่บ้างเล็กน้อย ดังนั้น จึงอาจทำให้อากาศและพื้นที่บริเวณนั้นมีการปนเปื้อนรังสีและสารโลหะหนักได้ ถ้าไม่ปฏิบัติตามวิธีการที่ถูกต้อง

2. ขั้นตอนการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์
ทุกขั้นตอนการผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ตั้งแต่การแต่งแร่ จนถึงการสร้างประกอบมัดเชื้อเพลิง จะมีสารกัมมันตรังสีปะปนอยู่ทุกขั้นตอน แต่ปริมาณสารรังสีจะต้องไม่เกินมาตรฐานความปลอดภัยที่กำหนดไว้

3. ขั้นตอนการเดินเครื่องโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ขณะเดินเครื่องปฏิกรณ์ ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะเกิดความร้อน สารกัมมันตรังสี และผลิตผลจากการแตกตัวตลอดเวลา ซึ่งสารกัมมันตรังสีและความร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์ส่วนใหญ่จะถูกควบคุมไว้ในอาคารคลุมปฏิกรณ์และอาคารกังหันไอน้ำ ซึ่งเป็นระบบปิดทั้งหมด ทั้งกากรังสีระดับต่ำ ปานกลาง และสูง กากแต่ละประเภทจะมีวิธีจัดการที่เหมาะสม เพื่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม อันได้แก่ อากาศ น้ำ พื้นดิน และสิ่งมีชีวิต (คน สัตว์ และพืช) น้อยที่สุด

4. ขั้นตอนการจัดเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้ว
เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ผ่านการใช้งานแล้ว จะกลายสภาพเป็นสารกัมมันตรังสีระดับสูง ซึ่งต้องควบคุมดูแลอย่างเข้มงวดรัดกุม เพื่อป้องกันกัมมันตรังสีรั่วไหล และเพื่อความปลอดภัยสูงสุดต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม โดยมีวิธีการจัดการหลายขั้นตอน เช่น การเก็บไว้ในบ่อน้ำนิรภัย การใส่ในภาชนะป้องกันรังสีและฝังไว้ใต้ดินดังที่ได้กล่าวมาแล้ว

ปัจจุบัน มัดเชื้อเพลิงใช้แล้วจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ส่วนใหญ่ถูกเก็บไว้ในบ่อน้ำขนาดใหญ่ที่มีระบบระบายความร้อนตลอดเวลา แต่บางแห่งเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้วไว้ในถังเก็บพิเศษ (Dry Cask Storage) ซึ่งอยู่ภายในบริเวณโรงไฟฟ้า

ข้อดีและปัญหาอุปสรรคของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีทั้งข้อดีและปัญหา อุปสรรคหลายประการที่จะต้องพิจารณาเพื่อนำมาประกอบการตัดสินใจว่า ควรจะใช้ พลังงานนิวเคลียร์ผลิตกระแสไฟฟ้าหรือไม่

* ข้อดี
1. ให้กำลังผลิตสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานอื่น เพราะโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 1 เครื่อง มีกำลังผลิตสูงสุด 1,500 เมกะวัตต์ เทียบกับกำลังผลิตไฟฟ้าพลังน้ำจากเขื่อนภูมิพลที่จังหวัดตาก 730 เมกะวัตต์ โรงไฟฟ้าถ่านหินที่อำเภอแม่เมาะ จังหวัดลำปาง 1 เครื่อง 300 เมกะวัตต์ และโรงไฟฟ้าน้ำมันเตา/ก๊าซธรรมชาติที่อำเภอบางปะกง จังหวัดฉะเชิงเทรา 1 เครื่อง 600 เมกะวัตต์

2. ช่วยประหยัดทรัพยากรพลังงานอื่น ๆ และใช้พื้นที่ในการก่อสร้างไม่มาก
3. เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพและมั่นคง สามารถเดินเครื่องได้อย่างต่อเนื่อง นานถึง 18 เดือน โดยไม่ต้องหยุดเครื่อง หากเป็นโรงไฟฟ้ารุ่นใหม่จะเดินเครื่องต่อเนื่องได้นานขึ้นถึง 24 เดือน
4. ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าต่ำและมีเสถียรภาพ

5. เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าพลังงานสะอาด ไม่ปลดปล่อยเขม่าควัน ก๊าซพิษ และของเสียออกมาสู่สิ่งแวดล้อม
6. มีอายุการใช้งานยาวนาน 40 ปี หากเป็นโรงไฟฟ้ารุ่นใหม่จะมีอายุการใช้งาน ยาวนานถึง 60 ปี
7. ช่วยส่งเสริมในด้านการพัฒนาบุคลากรของชาติ ให้มีความรู้ความเชี่ยวชาญ ในเทคโนโลยีนิวเคลียร์และสาขาที่เกี่ยวข้อง
8. เป็นแหล่งสร้างงาน สร้างอาชีพ ก่อให้เกิดอุตสาหกรรมต่อเนื่องขึ้นมากมาย

* ปัญหาอุปสรรค
1. การไม่เป็นที่ยอมรับของสาธารณ ชน เพราะเกรงกลัวอันตรายที่จะเกิดขึ้น ทั้งนี้เพราะคำว่านิวเคลียร์ ทำให้คนส่วนมากนึกถึง ระเบิดนิวเคลียร์ อีกทั้งมีเหตุการณ์เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ระเบิดที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เมืองเชอร์โนบิล ประเทศรัสเซีย เมื่อ พ.ศ. 2529 ทำให้ต้องมีการอพยพประชาชน ออกจากพื้นที่เป็นจำนวนมาก มีพนักงานของโรงไฟฟ้าและเจ้าหน้าที่ดับเพลิงได้รับบาดเจ็บจากการได้รับรังสีเข้ารับการรักษาตัว จำนวนประมาณ 300 คน และมีผู้เสียชีวิตจำนวน 31 คน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเจ้าหน้าที่ดับเพลิง ยิ่งตอกย้ำความน่าสะพรึงกลัวเพิ่มมากขึ้น

2. การเลือกสถานที่ตั้งโรงไฟฟ้ามีหลักเกณฑ์และมาตรการที่เข้มงวดรัดกุมมาก ทำให้หาสถานที่ก่อสร้างได้ยาก
3. เงินลงทุนสำหรับการก่อสร้างสูงมาก ทั้งนี้เพราะต้องเสริมระบบความปลอดภัยต่าง ๆ มากมาย
4. ใช้ระยะเวลาในการเตรียมงานและการดำเนินการยาวนาน 10 ปีขึ้นไป
5. ต้องการแหล่งน้ำขนาดใหญ่ เพื่อใช้ควบแน่นไอน้ำในระบบผลิตไอน้ำ

6. ยังไม่มีวิธีการจัดการกากกัมมันตรังสีระดับสูงให้หมดความเป็นสารรังสีได้ใน ระยะเวลาอันสั้น ดังนั้น จึงต้องเก็บรักษากากนิวเคลียร์ไว้ในสภาพที่ปลอดภัยเช่นที่กระทำอยู่ในปัจจุบันเท่านั้น

พลังงานไฟฟ้านับเป็นปัจจัยที่จำเป็นต่อสิ่งอำนวยความสะดวกในชีวิตประจำวันของผู้คนในปัจจุบันอย่างยิ่ง ทั้งภายในบ้านเรือนห้างร้าน สถานประกอบการต่าง ๆ รวมทั้งโรงงานอุตสาหกรรม เป็นต้น ซึ่งมีผลต่อการเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจและการพัฒนาประเทศทั้งทางตรงและทางอ้อม

พลังงานไฟฟ้าซึ่งใช้กันอยู่นี้ได้มาจากการแปรสภาพทรัพยากรธรรมชาติในรูปแบบต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นพลังงานลม แสงอาทิตย์ น้ำ การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น น้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ เป็นต้น การแปรสภาพทรัพยากรธรรมชาติเป็นพลังงานดังกล่าวย่อมมีผลกระทบต่อธรรมชาติมากน้อยต่างกันไป

ในปัจจุบันการดำเนินนโยบายและการจัดหาพลังงานต่าง ๆ รวมทั้งพลังงานไฟฟ้าเพื่อตอบสนองความต้องการทั้งภาครัฐ และเอกชนเป็นหน้าที่ของหน่วยงานของรัฐ ซึ่งต้องมีการวางแผนไว้เป็นระยะยาวเพื่อป้องกันการเกิดการขาดแคลนพลังงานขึ้นทรัพยากรธรรมชาติหลายชนิดดังกล่าวข้างต้นมีขีดจำกัดในการขยายกำลังการผลิตและบางอย่างนับวันจะหมดไป

รัฐบาลจึงมีความจำเป็นต้องมีการพิจารณาแหล่งพลังงานใหม่เพื่อมาเสริมสร้างความมั่นคงการผลิตกระแสไฟฟ้าในอนาคต นั่นคือ พลังงานนิวเคลียร์ แต่อย่างไรก็ตาม การใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์ก็ยังมีปัญหาและอุปสรรคหลายประการ ทั้งในเรื่องความรู้ความเข้าใจ ความกังวลของสาธารณชนในเรื่องของความปลอดภัยและการจัดการกากนิวเคลียร์ ดังนั้นหากประเทศไทยมีแผนในการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในอนาคต

ความสำคัญเร่งด่วนของรัฐบาลก็คือการเผยแพร่ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์ให้แก่ประชาชนโดยทั่วไปได้รับทราบถึงผลประโยชน์ทั้งข้อดีและข้อเสียของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เพื่อให้ประชาชนได้มีส่วนร่วมในการพิจารณาตัดสินใจ และนอกจากนี้ยังต้องมีการเตรียมความพร้อมของบุคลากรและการวิจัยพัฒนาในสาขาต่าง ๆ ไว้สำหรับรองรับกับการเกิดขึ้นของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในประเทศไทยต่อไปด้วย

แหล่งข้อมูลอ้างอิง
* ชนิดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์, กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน (http://www.dede.go.th)
* โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (http://wikipedia.org)
* เอกสารประกอบการบรรยาย โรงไฟฟ้าพลังงานิวเคลียร์, ผศ.ดร.สมพร จองคำ (http://www.nst.or.th/article/article493/article493015.html)
* พลังงานนิวเคลียร์ สถานการณ์และการพัฒนาเทคโนโลยี, วารสาร Energy Plus ฉบับที่ 14 เมษายา-มิถุนายน 2550, กระทรวงพลังงาน (http://www.energy.go.th)