Page 361 - กำหนดการสอน-ว31104-วิทยาศาสตร์กายภาพ-ม.5

340

่
มาแตกต่างกันจึงน ามาใช้ประโยชน์ได้ต่างกัน การน าสารกัมมันตรังสีแตละชนิดมาใช้ต้องมีการจัดการอย่างเหมาะสม
และต้องค านึงถึงผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

5. สาระการเรียนร ู้

5.1 ความรู้
สารกัมมันตรังสี ( radioactive substance) มีนิวเคลียสไม่เสถียร จึงเกิดการสลายและแผ่รังสี

ซึ่งเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า กัมมันตรังสี (radioactivity) สารกัมมันตรังสีใช้เป็นแหล่งพลังงานส าหรับโรงไฟฟูานิง
เคลียร์ในหลายประเทศ เช่น ญี่ปุุน สหรัฐอเมริกา จีน โดยการผลิตไฟฟูาอาศัยปฏิกิริยานิวเคลียร์ของสารกัมมันตรังส ี

ในเครื่องปฏิกรณ์ท าให้เกิดพลังงานความร้อนที่น าไปใช้ผลิตไอน้ าเพื่อหมุนกังหันที่ต่อกับเครื่องก าเนิดไฟฟูา ดังรูป

4.11

รูป 4.11 แผนภาพอย่างง่ายของการผลิตไฟฟูาในโรงไฟฟูานิวเคลียร์

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ของสารกัมมันตรังสีเป็นการเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียสของอะตอมที่น าไปส ู่

การเปลี่ยนแปลงชนิดของธาตุหรือไอโซโทป และปลดปล่อยพลังงานออกมา แตกต่างจากการเกิดปฏิกิริยา

เคมีที่เป็นการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนโดยนิวเคลียสไม่มีการเปลี่ยนแปลงจึงไม่เกิดการเปลี่ยนชนิดของ
ธาตุ ดังนั้นปฏิกิริยานิวเคลียร์จึงไม่จัดเป็นปฏิกิริยาเคมี ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยานิวเคลียร์ของยูเรเนียม-235

ซึ่งเกิดจากการยิงอนุภาคนิวตรอนไปที่นิวเคลียสของยูเรเนียม ท าให้นิวเคลียสแตกออกเป็นคริปทอน-90
แบเรียม-144 และอนุภาคนิวตรอน รวมทั้งมีพลังงานเกิดขึ้น ดังรูป 4.12

รูป 4.12 ปฏิกิริยานิวเคลียร์ของยูเรเนียม-235 ที่ใช้เป็นแหล่งพลังงานในโรงไฟฟูานิวเคลียร์

ระยะเวลาที่สารกัมมันตรังสีสลายจนเหลือปริมาณครึ่งหนึ่ง เรียกว่า ครึ่งชีวิต (half-life) เขียน

แทนด้วยสัญลักษณ์ t½ สารกัมมันตรังสีแต่ละชนิดมีครึ่งชีวิตไม่เท่ากัน ตัวอย่างการสลายตัวของสาร
กัมมันตรังสี เช่น โมลิบดีมัน-99 (Mo-99) มีครึ่งชีวิต 3 วัน ถ้ามีโมลิบดีมัน-99 อยู่ 10 กรัม เมื่อเวลาผ่านไป

3 วัน จะเหลือโมลิบดีนัม-99 อยู่ 5 กรัม และเมื่อเวลาผ่านไปอีก 3 วัน จะเหลือโมลิบดีมัน-99 อยู่ 2.5 กรัม
ดังรูป 4.13

รูป 4.13 การสลายของโมลิบดีมัน-99