หน้าแรก ตรวจหวย เว็บบอร์ด ควิซ แชร์ลิ้ง Page อัลบั้ม คำคม Glitter เกมถอดรหัสภาพ คำนวณ การเงิน ราคาทองคำ กินอะไรดี
ข้อตกลงการใช้บริการนโยบายความเป็นส่วนตัวนโยบายเนื้อหานโยบายการสร้างรายได้About Usติดต่อเว็บไซต์แจ้งเนื้อหาไม่เหมาะสม

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เกิดขึ้นได้อย่างไร

เขียนโดย puypuy

   เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เกิดขึ้นได้อย่างไร  เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ไม่ได้มีแค่มนุษย์ที่สร้างขึ้นหลายคนอาจคิดว่า เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นเท่านั้น แต่ความจริงแล้ว ธรรมชาติเคยสร้างสภาวะที่ทำหน้าที่คล้ายเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขึ้นมาเองเมื่อประมาณ 2 พันล้านปีก่อน

เรื่องราวนี้แบ่งออกได้เป็น 2 ส่วน คือ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ธรรมชาติ และ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มนุษย์สร้างขึ้น

1. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ธรรมชาติ — Oklo ประเทศกาบอง

เมื่อประมาณ 1.7–2 พันล้านปีก่อน บริเวณเหมืองยูเรเนียมที่โอกโล ประเทศกาบอง เกิดปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เรียกว่า Oklo Natural Nuclear Reactors

ในบริเวณนั้นเกิดปฏิกิริยาฟิชชันแบบลูกโซ่ขึ้นเอง โดยมีเงื่อนไขสำคัญหลายอย่างเกิดขึ้นพร้อมกัน

ทำไมธรรมชาติจึงสร้างเครื่องปฏิกรณ์ขึ้นมาได้?

1. ยูเรเนียม-235 มีสัดส่วนสูงกว่าในปัจจุบัน

ในอดีต ยูเรเนียมตามธรรมชาติมีสัดส่วนของยูเรเนียม-235 สูงกว่าปัจจุบันมาก ทำให้มีโอกาสเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ได้ง่ายกว่า

2. มีน้ำใต้ดินทำหน้าที่ชะลอนิวตรอน

น้ำที่ไหลผ่านชั้นแร่ยูเรเนียมช่วยชะลอความเร็วของนิวตรอน ทำให้นิวตรอนสามารถกระตุ้นอะตอมยูเรเนียมอื่น ๆ และทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ต่อเนื่อง

3. น้ำทำหน้าที่คล้ายระบบควบคุมตามธรรมชาติ

เมื่อปฏิกิริยาเกิดขึ้น ความร้อนจะทำให้น้ำระเหยออกไป เมื่อไม่มีน้ำ ปฏิกิริยาจะลดลงหรือหยุดลง

เมื่อบริเวณนั้นเย็นลง น้ำใต้ดินก็สามารถไหลกลับเข้ามา ทำให้ปฏิกิริยาเริ่มขึ้นอีกครั้ง

จึงเกิดลักษณะคล้าย ระบบเปิด–ปิดตามธรรมชาติ เป็นระยะ ๆ

 

2. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มนุษย์สร้างขึ้น

มนุษย์เริ่มเข้าใจพลังงานจากนิวเคลียร์อย่างจริงจังในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 หลังจากนักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่า นิวเคลียสของอะตอมสามารถแตกตัวและปล่อยพลังงานออกมาได้

ค.ศ. 1938–1939 — การค้นพบฟิชชัน

Otto Hahn และ Fritz Strassmann พบหลักฐานว่าการยิงนิวตรอนไปยังยูเรเนียมสามารถทำให้นิวเคลียสแตกตัวออกเป็นส่วนเล็กลง พร้อมปลดปล่อยพลังงานและนิวตรอนเพิ่มเติม

Lise Meitner และ Otto Frisch ช่วยอธิบายปรากฏการณ์นี้ทางฟิสิกส์ และตั้งชื่อกระบวนการว่า Nuclear Fission หรือปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน

แนวคิดปฏิกิริยาลูกโซ่

นักวิทยาศาสตร์อย่าง Leo Szilard และ Enrico Fermi พัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับปฏิกิริยาลูกโซ่ หากนิวตรอนที่เกิดจากฟิชชันสามารถไปกระตุ้นยูเรเนียมอะตอมอื่นต่อได้ ปฏิกิริยาก็สามารถดำเนินต่อเนื่องได้

ค.ศ. 1942 — Chicago Pile-1

วันที่ 2 ธันวาคม ค.ศ. 1942 ทีมของ Enrico Fermi ประสบความสำเร็จในการทำให้ Chicago Pile-1 เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์แบบควบคุมได้เป็นครั้งแรก

เครื่องปฏิกรณ์นี้ใช้ กราไฟต์เป็นตัวชะลอนิวตรอน และใช้ยูเรเนียมเป็นเชื้อเพลิง ส่วนแท่งควบคุมที่ดูดซับนิวตรอนใช้สำหรับควบคุมอัตราการเกิดปฏิกิริยา

เหตุการณ์นี้ถือเป็นหนึ่งในจุดเปลี่ยนสำคัญของประวัติศาสตร์พลังงานนิวเคลียร์

แล้วเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทำงานอย่างไร?

ไม่ว่าจะเป็นเครื่องปฏิกรณ์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติหรือเครื่องที่มนุษย์สร้างขึ้น หลักการสำคัญเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบหลัก ๆ ได้แก่

1. เชื้อเพลิง
เช่น ยูเรเนียม-235 ซึ่งสามารถเกิดฟิชชันและปล่อยพลังงานออกมา

2. ตัวชะลอนิวตรอน
เช่น น้ำหรือกราไฟต์ ทำหน้าที่ลดความเร็วของนิวตรอน เพื่อเพิ่มโอกาสที่นิวตรอนจะทำให้เกิดฟิชชันต่อ

3. ระบบควบคุมและระบายความร้อน
แท่งควบคุมใช้ดูดซับนิวตรอนเพื่อควบคุมปฏิกิริยา ส่วนระบบหล่อเย็นทำหน้าที่นำความร้อนออกจากแกนเครื่องปฏิกรณ์

ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ความร้อนจากปฏิกิริยาฟิชชันจะถูกนำไปใช้ผลิตไอน้ำ จากนั้นไอน้ำจะหมุนกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

สรุปง่าย ๆ

ธรรมชาติเคยสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขึ้นเองที่โอกโลเมื่อเกือบ 2 พันล้านปีก่อน ขณะที่มนุษย์เพิ่งสามารถสร้างและควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ได้สำเร็จในปี ค.ศ. 1942

สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือ หลักการพื้นฐานของปฏิกิริยาลูกโซ่ที่เกิดขึ้นที่โอกโล มีความคล้ายคลึงกับหลักการที่มนุษย์นำมาศึกษาและพัฒนาเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในเวลาต่อมา

เนื้อหาโดย: puypuy
⚠ แจ้งเนื้อหาไม่เหมาะสม 
puypuy's profile
มีผู้เข้าชมแล้ว 74 ครั้ง
เขียนโดย puypuy
นักเขียนสาย Hot Topic และคอนเทนต์จัดอันดับ ถ่ายทอดเรื่องใกล้ตัวและประเด็นที่คนสนใจให้อ่านง่าย เข้าใจเร็ว พร้อมมุมมองที่เชื่อมโยงกับชีวิตจริง
เป็นกำลังใจให้เจ้าของกระทู้โดยการ VOTE และ SHARE
10 VOTES (5/5 จาก 2 คน)
VOTED: rage555, puypuy
Hot Topic ที่น่าสนใจอื่นๆ
กรมอุตุฯเตือนภาคใต้ ฝนหนักถึงหนักมาก 18–22 พ.ย. 2569 นี้ ไทยตอนบนเตรียมรับอากาศหนาวระลอกใหม่ประวัตินามสกุลคนไทย เมื่อก่อนตั้งได้ แต่เดี๋ยวนี้ห้ามตั้งปิงปองเพชรกล้า เด็กชายนำโชค เปิดจุดสังเกตเลขเด่น งวด 16 พ.ย. 69 จับตาชุดบน–ล่างครบทุกแนวทางใบชมพูแม่จำเนียร สาขา 5 งวด 16 พ.ย. 69 เปิด 10 เลขขายดี จับตา 88 ยืนอันดับ 1เก่งจริง เจ้าแม่ทองมา เปิดชุดเลขงวด 16 พ.ย. 69 จัดเต็มเลขเด่น–เลขวิ่ง พร้อมเลขสามตัวตรงพบฟอสซิล "หนูยักษ์สิรินธร" สัตว์ฟันแทะสกุลใหม่ของโลกจากกระบี่ หนักราว 30 กิโลกรัม อายุ 35 ล้านปีOK ล็อตเตอรี่ รวม 10 เลขขายดี เปิดแนวทาง 4 สำนักดัง จับจุดเลขเด่นงวด 16 พ.ย. 69ซีเกมส์ 2027 ที่มาเลเซีย เจ้าภาพทุ่ม 5,600 ล้าน ตัดกีฬาที่ไทยเก่งออก ไทยยังตั้งเป้าเจ้าเหรียญทองเตรียมรับหนาวระลอกใหม่ 19 พ.ย. 69 อีสานอุณหภูมิลด 2–4 องศา เช็กเลยจังหวัดไหนเย็นลงบ้าง!เผย..ทำไม"ปนัดดา"จึงเป็น "นางสาวไทย" ที่ไม่ได้ไปประกวดเวทีใหญ่ในต่างแดน7 จังหวัดในไทยที่มีพื้นที่ป่าไม้มากที่สุด เปิดอาณาจักรสีเขียวผืนใหญ่ที่ยังคงความอุดมสมบูรณ์ครั้งแรกที่ต่างชาติบันทึกถึง “สยาม” เมื่อกว่า 500 ปีก่อน รู้ไหมว่าชาวโปรตุเกสมองเราอย่างไร ?
ดู Hot Topic ทั้งหมด
กระทู้อื่นๆในบอร์ด สาระ เกร็ดน่ารู้
รู้แล้วต้องลอง! 2 เหตุผลที่ควรวางกระดาษทิชชู่ไว้ในตู้เย็นนกนางนวลกว่า 500 ตัว บินหนีหนาวมาถึงดอนหอยหลอด ไปบ่าย 2 เจอนกโฉบรับอาหารจากมือพบฟอสซิล "หนูยักษ์สิรินธร" สัตว์ฟันแทะสกุลใหม่ของโลกจากกระบี่ หนักราว 30 กิโลกรัม อายุ 35 ล้านปีดอกบุกยักษ์ Titan Arum ดอกไม้ยักษ์ที่ส่งกลิ่นเหมือนซากศพ จนแมลงวันยังต้องบินเข้าหา!
ตั้งกระทู้ใหม่