ປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນ

ຟິຊຊັນແມ່ນໜຶ່ງໃນປະກົດການທຳມະຊາດທີ່ໜ້າສົນໃຈ ແລະ ມີອິດທິພົນທີ່ສຸດໃນຟີຊິກນິວເຄຼຍ. ໂດຍການແຍກນິວເຄຼຍຂອງອະຕອມໜັກອອກເປັນນິວເຄຼຍທີ່ເບົາກວ່າ, ຟິຊຊັນປ່ອຍພະລັງງານອອກມາຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ຕັ້ງແຕ່ການຜະລິດພະລັງງານຈົນເຖິງອາວຸດນິວເຄຼຍ. ບົດຄວາມນີ້ຈະສຳຫຼວດຫຼັກການພື້ນຖານຂອງຟິຊຊັນຢ່າງລະອຽດ, ປະຫວັດຂອງການຄົ້ນພົບຂອງມັນ, ກົນໄກປະຕິກິລິຍາຂອງມັນ, ການນຳໃຊ້ຂອງມັນໃນຊີວິດປະຈຳວັນ, ແລະ ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ການໂຕ້ຖຽງທີ່ມາພ້ອມກັບມັນ.

ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນ

ປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນເກີດຂຶ້ນເມື່ອນິວເຄຼຍສ໌ຂອງອະຕອມໜັກເຊັ່ນ: ຢູເຣນຽມ-235 ຫຼື ພລູໂທນຽມ-239 ດູດຊຶມນິວຕຣອນ ແລະ ກາຍເປັນບໍ່ໝັ້ນຄົງ. ຄວາມບໍ່ໝັ້ນຄົງນີ້ເຮັດໃຫ້ນິວເຄຼຍສ໌ແຍກອອກເປັນສອງນິວເຄຼຍສ໌ ຫຼື ຫຼາຍກວ່ານັ້ນ ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າຊິ້ນສ່ວນຟິຊຊັນ ເຊິ່ງປ່ອຍນິວຕຣອນ ແລະ ພະລັງງານອອກມາ. ພະລັງງານທີ່ປ່ອຍອອກມາແມ່ນມາຈາກການຂາດດຸນມວນສານຂອງນິວເຄຼຍສ໌ທີ່ຖືກຟິຊຊັນ ເມື່ອທຽບກັບມວນສານຂອງນິວເຄຼຍສ໌ເດີມ ໂດຍສອດຄ່ອງກັບສົມຜົນທີ່ມີຊື່ສຽງຂອງ ອັລເບີດ ໄອນ໌ສະໄຕນ໌. E=mc².

ປະຫວັດສາດຂອງການຄົ້ນພົບປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນ

ການຄົ້ນພົບການແຕກຕົວຂອງນິວເຄຼຍແມ່ນຜົນມາຈາກການທົດລອງຫຼາຍໆຄັ້ງ ແລະ ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໃນຕົ້ນສະຕະວັດທີ 20. ໃນປີ 1938, ນັກວິທະຍາສາດເຢຍລະມັນ Otto Hahn ແລະ Fritz Strassmann, ເຮັດວຽກຮ່ວມກັບ Lise Meitner ແລະ Otto Robert Frisch, ໄດ້ດຳເນີນການທົດລອງທີ່ນຳໄປສູ່ການຄົ້ນພົບການແຕກຕົວຂອງນິວເຄຼຍ. ພວກເຂົາໄດ້ຄົ້ນພົບວ່າເມື່ອຢູເຣນຽມ-235 ຖືກລະເບີດດ້ວຍນິວຕຣອນ, ມັນຈະແຍກອອກເປັນນິວເຄຼຍສ໌ barium ແລະ krypton, ປ່ອຍນິວຕຣອນ ແລະ ພະລັງງານເພີ່ມເຕີມອອກມາ.

ການຄົ້ນພົບນີ້ໄດ້ປູທາງໃຫ້ແກ່ການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີນິວເຄຼຍ, ລວມທັງການພັດທະນາເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍ ແລະ ອາວຸດນິວເຄຼຍໃນຊ່ວງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີສອງ. ໂຄງການ Manhattan ນຳພາໂດຍສະຫະລັດອາເມລິກາ, ໄດ້ປະສົບຜົນສຳເລັດໃນການສ້າງລະເບີດປະລະມະນູລູກທຳອິດທີ່ໃຊ້ໃນສົງຄາມໃນປີ 1945.

ກົນໄກປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນ

ປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນກ່ຽວຂ້ອງກັບຂັ້ນຕອນພື້ນຖານຫຼາຍຢ່າງ:

1. ການດູດຊຶມນິວຕຣອນນິວເຄຼຍສ໌ຂອງອະຕອມໜັກເຊັ່ນ: ຢູເຣນຽມ-235 ຫຼື ພລູໂຕນຽມ-239 ດູດຊຶມນິວຕຣອນ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ນິວເຄຼຍສ໌ບໍ່ໝັ້ນຄົງ ແລະ ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເກີດການແຍກຕົວ.

2. ຟິຊຊັນນິວເຄຼຍນິວເຄຼຍສ໌ທີ່ບໍ່ໝັ້ນຄົງຈະແຍກອອກເປັນສອງຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນຂອງຊິ້ນສ່ວນຟິຊຊັນ. ຂະບວນການນີ້ປ່ອຍນິວຕຣອນໃໝ່ສອງຫຼືສາມອັນ ແລະ ພະລັງງານໃນຮູບແບບຂອງລັງສີແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ ແລະ ພະລັງງານຈົນຂອງຊິ້ນສ່ວນຟິຊຊັນ.

3. ປະຕິກິລິຍາລະບົບຕ່ອງໂສ້ນິວຕຣອນທີ່ຖືກປ່ອຍອອກມາສາມາດຖືກດູດຊຶມໂດຍນິວເຄລຍສ໌ໜັກອື່ນໆ, ເຮັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນຫຼາຍຂຶ້ນ. ຖ້າມີນິວຕຣອນພຽງພໍ, ປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນສາມາດສືບຕໍ່ໃນປະຕິກິລິຍາລູກໂສ້.

ປະຕິກິລິຍາລະບົບຕ່ອງໂສ້ນີ້ແມ່ນຫຼັກການທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງການເຮັດວຽກຂອງເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍ ແລະ ການລະເບີດຂອງລະເບີດປະລະມະນູ. ໃນເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍ, ປະຕິກິລິຍາລະບົບຕ່ອງໂສ້ຖືກຄວບຄຸມໃຫ້ຜະລິດພະລັງງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ໃນຂະນະທີ່ຢູ່ໃນອາວຸດນິວເຄຼຍ, ປະຕິກິລິຍາລະບົບຕ່ອງໂສ້ຈະຖືກເລັ່ງໃຫ້ເກີດການລະເບີດຂະໜາດໃຫຍ່ຫຼາຍໃນເວລາສັ້ນໆ.

ການນຳໃຊ້ປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນ

ປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ໃນຫຼາຍຮູບແບບການນຳໃຊ້, ໂດຍມີສອງຢ່າງທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດຄື ການຜະລິດພະລັງງານ ແລະ ອາວຸດນິວເຄຼຍ.

1. ໂຮງງານໄຟຟ້ານິວເຄຼຍເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍໃຊ້ປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນເພື່ອສ້າງຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດໄອນ້ໍາທີ່ຂັບເຄື່ອນກັງຫັນແລະຜະລິດໄຟຟ້າ. ເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍໃຊ້ເຊື້ອໄຟເຊັ່ນ: ຢູເຣນຽມ-235 ຫຼື ພລູໂຕນຽມ-239, ແລະໃຊ້ແກນຄວບຄຸມເພື່ອຄວບຄຸມອັດຕາການເກີດປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນໂດຍການດູດຊຶມນິວຕຣອນເພີ່ມເຕີມ.

   • ເຄື່ອງປະຕິກອນນ້ຳທີ່ມີຄວາມກົດດັນ (PWR)ເຕົາປະຕິກອນປະເພດນີ້ໃຊ້ນ້ຳທີ່ມີຄວາມດັນສູງເປັນຕົວເຮັດຄວາມເຢັນ ແລະ ຕົວຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ. ນ້ຳທີ່ມີຄວາມດັນສູງຈະຮັກສາເຕົາປະຕິກອນໃຫ້ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງໂດຍບໍ່ໃຫ້ມັນເດືອດ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນມີປະສິດທິພາບ.

   • ເຕົາປະຕິກອນນ້ຳຕົ້ມ (BWR)ເຄື່ອງປະຕິກອນປະເພດນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ນ້ຳເຢັນຕົ້ມໂດຍກົງພາຍໃນເຄື່ອງປະຕິກອນເພື່ອຜະລິດໄອນ້ຳທີ່ຂັບເຄື່ອນກັງຫັນ. BWRs ມີການອອກແບບທີ່ງ່າຍກວ່າ PWRs.

   • ເຄື່ອງປະຕິກອນໄວເຕົາປະຕິກອນເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ນິວຕຣອນໄວເພື່ອກະຕຸ້ນປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນ, ໂດຍບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງມີຕົວຄວບຄຸມ. ເຕົາປະຕິກອນໄວສາມາດໃຊ້ເຊື້ອໄຟໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ຜະລິດສິ່ງເສດເຫຼືອໜ້ອຍລົງ.

2. ອາວຸດນິວເຄລຍອາວຸດນິວເຄຼຍນຳໃຊ້ປະຕິກິລິຍາການແຍກຕົວທີ່ບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ເພື່ອຜະລິດລະເບີດຂະໜາດໃຫຍ່. ລະເບີດປະລະມະນູລູກທຳອິດທີ່ໃຊ້ໃນສົງຄາມ ເຊັ່ນ ລະເບີດທີ່ຖືກຖິ້ມໃສ່ເມືອງຮິໂຣຊິມາ ແລະ ນາກາຊາກິ ໄດ້ໃຊ້ຢູເຣນຽມ-235 ແລະ ພລູໂຕນຽມ-239 ເປັນເຊື້ອເພີງ.

ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ການໂຕ້ຖຽງກັນ

ເຖິງແມ່ນວ່າປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນມີທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນຖານະເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານ, ແຕ່ກໍຍັງມີສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ການໂຕ້ຖຽງຫຼາຍຢ່າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບພວກມັນຄື:

1. ຂີ້ເຫຍື້ອກຳມັນຕະພາບລັງສີເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍຜະລິດສິ່ງເສດເຫຼືອກຳມັນຕະພາບລັງສີອັນຕະລາຍ ເຊິ່ງຕ້ອງການການຈັດການ ແລະ ການເກັບຮັກສາພິເສດເພື່ອປ້ອງກັນຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ສຸຂະພາບຂອງມະນຸດ. ການຄຸ້ມຄອງສິ່ງເສດເຫຼືອກຳມັນຕະພາບລັງສີໃນໄລຍະຍາວຍັງຄົງເປັນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສຳຄັນ.

2. ຄວາມປອດໄພດ້ານນິວເຄຼຍຄວາມສ່ຽງຂອງອຸບັດຕິເຫດນິວເຄຼຍ, ເຊັ່ນວ່າຢູ່ Chernobyl ໃນປີ 1986 ແລະ Fukushima ໃນປີ 2011, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມກັງວົນກ່ຽວກັບຄວາມປອດໄພຂອງເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍ. ເຫດການເຫຼົ່ານີ້ເນັ້ນໃຫ້ເຫັນເຖິງອັນຕະລາຍທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນຈາກລັງສີທີ່ສາມາດເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ປະຊາກອນມະນຸດ.

3. ການແຜ່ຂະຫຍາຍອາວຸດນິວເຄຼຍການແຜ່ຂະຫຍາຍຂອງເຕັກໂນໂລຊີນິວເຄຼຍມີຄວາມສ່ຽງທີ່ອາວຸດນິວເຄຼຍອາດຈະຕົກໄປຢູ່ໃນກຳມືຂອງລັດທີ່ບໍ່ມີຄວາມຮັບຜິດຊອບ ຫຼື ກຸ່ມທີ່ບໍ່ແມ່ນລັດ. ຄວາມພະຍາຍາມໃນການບໍ່ແຜ່ຂະຫຍາຍອາວຸດນິວເຄຼຍມີຈຸດປະສົງເພື່ອຈຳກັດການແຜ່ຂະຫຍາຍຂອງເຕັກໂນໂລຊີນິວເຄຼຍ ແລະ ວັດສະດຸທີ່ສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອຜະລິດອາວຸດນິວເຄຼຍ.

4. ເສດຖະກິດ ແລະ ການລົງທຶນການກໍ່ສ້າງ ແລະ ດຳເນີນງານໂຮງງານໄຟຟ້ານິວເຄຼຍຕ້ອງການການລົງທຶນເບື້ອງຕົ້ນຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍ. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການກໍ່ສ້າງ, ການບຳລຸງຮັກສາ ແລະ ການຄຸ້ມຄອງສິ່ງເສດເຫຼືອສາມາດເປັນຂໍ້ຈຳກັດທາງເສດຖະກິດທີ່ສຳຄັນ.

ອະນາຄົດຂອງປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນ

ເຖິງວ່າຈະປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍອັນໃຫຍ່ຫຼວງ, ອະນາຄົດຂອງປະຕິກິລິຍາຟິຊຊັນຍັງຄົງສົດໃສດ້ວຍການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ນະວັດຕະກໍາຕ່າງໆທີ່ກໍາລັງພັດທະນາຢູ່:

1. ເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍລຸ້ນໃໝ່ເຕົາປະຕິກອນໃໝ່ກຳລັງຖືກອອກແບບໃຫ້ມີຄວາມປອດໄພກວ່າ, ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ, ແລະ ຜະລິດສິ່ງເສດເຫຼືອໜ້ອຍລົງ. ເຕົາປະຕິກອນແບບໂມດູນຂະໜາດນ້ອຍ (SMRs) ແມ່ນນະວັດຕະກຳທີ່ມີຄວາມຫວັງອັນໜຶ່ງ, ສະເໜີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ຕົ້ນທຶນຕ່ຳກວ່າ.

2. ການປ່ຽນສະພາບຂອງສິ່ງເສດເຫຼືອການຄົ້ນຄວ້າກຳລັງດຳເນີນຢູ່ເພື່ອພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີທີ່ສາມາດປ່ຽນສິ່ງເສດເຫຼືອກຳມັນຕະພາບລັງສີໃຫ້ເປັນໄອໂຊໂທບທີ່ໝັ້ນຄົງກວ່າ ແລະ ເປັນອັນຕະລາຍໜ້ອຍກວ່າ. ສິ່ງນີ້ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານ ແລະ ອັນຕະລາຍຂອງສິ່ງເສດເຫຼືອນິວເຄຼຍໄດ້.

3. ນິວເຄລຍຟິວຊັນເຖິງແມ່ນວ່າຈະແຕກຕ່າງຈາກການແຍກຕົວ, ແຕ່ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບການແຍກຕົວດ້ວຍນິວເຄຼຍຍັງສືບຕໍ່ກ້າວໜ້າ. ການແຍກຕົວດ້ວຍນິວເຄຼຍມີທ່າແຮງທີ່ຈະຜະລິດພະລັງງານທີ່ສະອາດ ແລະ ປອດໄພກວ່າການແຍກຕົວ, ແຕ່ສິ່ງທ້າທາຍທາງດ້ານເຕັກນິກທີ່ມັນປະເຊີນຢູ່ຍັງຄົງມີຄວາມສຳຄັນ.

ສະຫຼຸບ

ຟິຊຊັນແມ່ນໜຶ່ງໃນການຄົ້ນພົບທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນຟີຊິກນິວເຄຼຍ, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການຜະລິດພະລັງງານ ແລະ ການພັດທະນາອາວຸດນິວເຄຼຍ. ໃນຂະນະທີ່ສະເໜີທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນຖານະເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານ, ຟິຊຊັນຍັງປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສຳຄັນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມປອດໄພ, ສິ່ງເສດເຫຼືອກຳມັນຕະພາບລັງສີ, ແລະ ຄວາມສ່ຽງຂອງການແຜ່ຂະຫຍາຍອາວຸດນິວເຄຼຍ. ດ້ວຍການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ນະວັດຕະກຳຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ອະນາຄົດຂອງຟິຊຊັນຍັງຄົງມີຄວາມຫວັງດີ, ປູທາງໄປສູ່ວິທີແກ້ໄຂພະລັງງານທີ່ປອດໄພ ແລະ ຍືນຍົງກວ່າ.