Abstract:
ในอุบัติเหตุร้ายแรงของโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะไดอิจิที่ประเทศญี่ปุ่นในปี ค.ศ. 2011 อุบัติเหตุในบ่อเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้วของโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะไดอิจิหน่วยที่สี่ที่กักเก็บแท่งเชื้อเพลิงจำนวนมาก เป็นประเด็นสำคัญที่ผู้เชี่ยวชาญและนักวิจัยด้านความปลอดภัยทางนิวเคลียร์เล็งเห็นถึงความสำคัญของอุบัติเหตุร้ายแรงในบ่อเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้ว ที่อาจส่งผลกระทบร้ายแรงเทียบเท่าหรือมากกว่าอุบัติเหตุร้ายแรงทางนิวเคลียร์จากการหลอมเหลวแท่งเชื้อเพลิงในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ สำหรับประเทศไทยงานวิจัยเกี่ยวกับอุบัติเหตุร้ายแรงของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้ถูกศึกษาและพัฒนาเพื่อส่งเสริมและสนับสนุนวางแผนการจัดการอุบัติเหตุทางนิวเคลียร์ และการวางแผนการรับมือผลกระทบทางนิวเคลียร์ จากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่อยู่ใกล้เคียงกับประเทศไทยและประเทศในภูมิภาคอาเซียน ดังนั้นความเข้าใจการดำเนินไปของอุบัติเหตุในบ่อเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้วของโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะไดอิจิ จึงเป็นอีกหนึ่งประเด็นวิจัยที่มีความจำเป็นต้องมีการศึกษาเพื่อนำข้อมูลไปใช้ในการวางแผนการรับมือผลกระทบทางนิวเคลียร์ที่อาจเกิดขึ้นได้ในอนาคต งานวิจัยนี้ศึกษาการเกิดอุบัติเหตุในกรณีสูญเสียอุปกรณ์ในการหล่อเย็นในบ่อเก็บเชื้อเพลิงของโรงไฟฟ้าฟุกุชิมะไดอิจิหน่วยที่สี่ โดยเริ่มจากกการประเมินความร้อนจากการสลายตัวของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์และสมการที่เกี่ยวข้องเมื่อเกิดอุบัติเหตุขึ้น เพื่อใช้ในการคำนวณอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นที่จะเพิ่มขึ้น และเวลาที่ใช้ในการทำให้น้ำหล่อเย็นในบ่อเก็บเชื้อเพลิงเกิดการเดือดและระเหย ตามลำดับ จากการคำนวณพบว่า ระดับน้ำหล่อเย็นจะลดลงจนถึงบริเวณส่วนบนของปลอกหุ้มเชื้อเพลิง เป็นเวลาประมาณ 14 วัน และส่วนล่างของปลอกหุ้มเชื้อเพลิง และ 30 วันตามลำดับ อุณหภูมิของปลอกหุ้มเชื้อเพลิงจะเพิ่มขึ้นจนถึง 1100 องศาเคลวิน ภายในเวลา 17 วัน โดยในระยะเวลาดังกล่าวคาดว่าทำให้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์เกิดการบวมและแตกออกจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ตามลำดับ ส่งผลให้สารกัมมันตรังสีรั่วไหลออกไปสู่สิ่งแวดล้อม จากนั้นจึงใช้โปรแกรม Modified ART Mod 2 ในการจำลองการรั่วไหลของซีเซียมไอโดไดด์ในรูปแบบของแก๊สและซีเซียมไฮดรอกไซด์ในรูปแบบของแอโรซอลในขณะที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ซึ่งพบว่าซีเซียมไอโดด์ในรูปแบบของแก๊สและซีเซียมไฮดรอกไซด์ในรูปแบบของแอโรซอลสามารถรั่วไหลออกไปสู่สิ่งแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญ
