--- title: สารกัมมันตรังสี (14.58 นาที) subtitle: date: วันอังคารที่ 21 พฤษภาคม 2567 เวลา 09.32 น. --- (ข้อความสดจากระบบถอดความเสียงพูดทางไกล) [เสียงดนตรี] (คุณครูกฤชพล) สวัสดีครับ นักเรียนทุกคน ในคลิปนี้มาพบกับคุณครูนะครับ คุณครูต้น ครูมาในเนื้อหาบทที่ 4 เรื่องพลังงานหัวข้อที่ 4.3 เรื่องสารกัมมันตรังสีครับ ก่อนอื่นเลยครับ ครูอยากให้นักเรียนนี่ ลองพิจารณาแผนภาพ 2 แผ่นภาพนี้ก่อนนะครับ แผนภาพของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ กับโรงไฟฟ้าถ่านหิน เห็นำหมครับ จุดแตกต่างของ 2 ภาพนี้สังเกตไหมครับ หลักการทั่วไปของโรงไฟฟ้านะครับ ก็คือจะมีการให้แหล่งพลังงานความร้อนนะครับ ทำให้เกิดไอน้ำจากนั้นนี่ ไอน้ำก็จะลอยขึ้นไปติดต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ทำให้สามารถ ผลิตกระแสไฟฟ้าออกมาได้ จุดที่แตกต่างกันระหว่างโรงไฟฟ้า 2 แห่งนี้นะครับ ก็คือที่จุดนี้ครับ แหล่งพลังงานความร้อน โดยที่แหล่งพลังงานความร้อน ของโรงไฟฟ้าถ่านหินครับ ก็คือถ่านหินหรือว่าแก๊สธรรมชาติ สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ครับ แหล่งพลังงานของเขานี่ จะเป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ของสารกัมมันตรังสี และก็สารกัมมันตรังสี กับปฏิกิริยานิวเคลียร์นะครับ หน้าตาเป็นอย่างไร เดี๋ยวเราจะได้ไปเรียนรู้กันครับ ก่อนอื่นเลยครับ นักเรียนต้องรู้จักคำว่าสารกัมมันตรังสีก่อนสารกัมมันตรังสีครับ คือสารที่มีนิวเคลียสที่ไม่เสถียรจึงสามารถสลายและแผ่รังสีออกมาได้ สามารถแผ่รังสีออกมาได้นี่ เรียกว่า กัมมันตภาพรังสี หลังจากที่ครูได้บอกไปก่อนหน้านี้ครับ ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ อาศัยพลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ของสารกัมมันตรังสี เราจะมาดูกันครับ ว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์เกิดขึ้นได้อย่างไร โดยทั่วไปครับ สารกัมมันตรังสี ที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นะครับ ก็คือยูเรเนียม-235เ ริ่มต้นจะเริ่มยิงนิวตรอนไปที่นิวเคลียสของยูเรเนียม 235 ตัวนิวเคลียร์นี้ครับ จัดแต่งตัวออกเป็นนิวเคลียสที่เบากว่าได้นิวตรอนออกมาแล้วได้พลังงานออกมาครับ พลังงานตัวนี้นี่แหละครับ ที่เป็นตัวให้ความร้อนในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ วิดีโอที่เห็นนี้ครับ เป็นวิดีโอที่มาจาก Application AR อย่าลืมไปโหลดมาใช้นะครับ จากที่นักเรียนได้เห็นไปแล้วครับ ว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์หน้าตาเป็นอย่างไร นักเรียนคิดว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้ครับ จะเหมือนหรือว่าแตกต่างจากปฏิกิริยาเคมีทั่ว ๆ ไปอย่างไรครับ เดี๋ยวครูจะให้สมการประกอบนะครับ สมการแรกครับ คือสมการปฏิกิริยานิวเคลียร์ ที่เราเห็นไปเมื่อสักครู่นี้อีกสมการนะครับ อีกสมการหนึ่งครับ เป็นสมการปฏิกิริยาเคมี การเผาไหม้ของตัวเองครับ นักเรียนลองสังเกตดูครับ แล้วบอกครูว่าเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร สังเกตเห็นใช่ไหมครับ จุดที่แตกต่างกันคือจุดตรงนี้เลยครับ นักเรียนสังเกตดูครับ ในปฏิกิริยาเคมีครับ ถ้าองค์ประกอบ ในส่วนของสารตั้งต้นครับ กับธาตุองคิด์ประกอบ เป็ธาตุชนิดเดียวกันหมดเลยอันนี้แค่คาร์บอน ผลิตภัณฑ์ก็มีคาร์บอนออกซิเจนไฮโดรเจน เหมือนกันปฏิกิริยานิวเคลียร์ครับ ในตัวสารตั้งต้นนี้ครับ เป็นยูเรเนียม 235 ผลิตภัณฑ์ครับ อาจเป็นคลิปป้อนแล้วก็ ที่เกิดขึ้นนี้ขึ้นเพราะอะไรครับ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ มาทำปฏิกิริยากันที่นิวเคลียสของอะตอม ซึ่งเดี๋ยวจะส่งอะตอมเปลี่ยนแปลงไปครับ ก็จะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของจำนวนโปรตอนด้วย หลังจากที่นักเรียนได้เรียนมาตั้งแต่บทแรกแล้ว ว่าถ้าจำนวนโปรตอนเปลี่ยน จะส่งผลต่อชนิดของธาตุด้วย ดังนั้นนี่ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ จะมีการเปลี่ยนแปลงชนิดของธาตุ ปฏิกิริยานั่นเองและนี่ ก็คือจุดแตกต่างของปฏิกิริยานิวเคลียร์ กับปฏิกิริยาเคมีครับ สารกัมมันตรังสีของเราครับ ทำให้ถูกนำมาทำปฏิกิริยานิวเคลียร์ แล้วเขาก็จะสลายตัวไปเรื่อย แผ่รังสิตไปเรื่อย ๆ นะครับ โดยที่เวลาครับ ที่ใช้ในการสลายตัว ประมาณครึ่งหนึ่ง เรียกว่าครึ่งชีวิตนะครับ สัญลักษณ์ที่ใช้ก็คือที่เศษ 1 ส่วน 2 ตัวนี้ ซึ่งครึ่งชีวิตนี้ครับ ของธาตุกัมมันตรังสี แต่ละชนิดจะไม่เท่ากัน เบื้องต้นยกตัวอย่างเช่นโมริตินอน 99 ครับ จะมีครึ่งชีวิตอยู่ 3 วัน อยู่ที่ 10 กรัม เมื่อผ่านไปโมลิบดีนัม 99 ก็จะสลายตัวอยู่ที่ 5 กรัม ในเมื่อเวลาผ่านไป 3 วันครับ จะสลายตัวไปอีกครึ่งหนึ่ง จะเหลืออยู่ที่ 2.5 กรัมนั่นเอง เดี๋ยวเราจะลองดูตัวอย่างนะครับ ตัวอย่างการคำนวณ 2 ตัวครึ่งชีวิตกัน โจทย์ครับ โซเดียม- 24 ครับ สารกัมมันตรังสีที่มีครึ่งชีวิต 15 ชั่วโมง นักเรีนครับ ลองดูแล้วลองทำดู เดี๋ยวเรากลับมาดูเฉยกันครับ เป็นอย่างไรครับ ทำกันได้ไหมครับ เราลองมาดูเฉลยกันครับ จากโจทย์นะครับ ตอนนี้ครับ ให้ตัวโซเดียม- 24 อยู่ที่ 100 กรัม เมื่อเวลาผ่านไป 15 ชั่วโมงเดินผ่านไปที่ครึ่งชีวิต ของโซเดียมไปมาของเขาจะเหลือครึ่งหนึ่ งแต่ว่าก็คือเหลือ 50 กรัมนั่นเองนะครับ เวลาผ่านไปครับ ที่จะทำให้ตัวโซเดียม 50 กรัม สลายตัวจนเหลือ 25 กรัม ก็คือสลายตัวเหลือครึ่งหนึ่ง เวลาจะผ่านไปอีก 15 ชั่วโมง เพราะฉะนั้น จาก 15 ชั่วโมงตัวนี้ เพิ่มอีก 15 ชั่วโมง ก็กลายเป็น 30 ชั่วโมงนะครับ และปริมาณของโซเดียมครับ จะลดจาก 25 ไปเหลือ 12.5 สลายตัวครึ่งหนึ่งเหมือนกัน แค่นั้นเวลาที่ใช้จะใช้ไป 15 ชั่วโมงเท่ากัน 30 ชั่วโมงกลายเป็น 45 ชั่วโมง และเวลาครับ จาก 45 ชั่วโมง ไป 160 ชั่วโมงนี้ครับ เวลาผ่านไปแล้ว 15 ชั่วโมงใช่ไหมครับ ปริมาณโซเดียมก็จะหายไปครึ่งหนึ่งเหมือนกัน ก็จะเหลือที่ 6.25 กรัม เป็นอย่างไรครับ คิดง่าย ๆ เลยใช่ไหมครับ ขอดูโจทย์ข้อหนึ่งครับ เจอคนที่เขาถามว่าถ้าเริ่มต้นมีสารกัมมันตรังสี ชนิดหนึ่งอยู่ที่ 32 กรัม ถ้าผ่านไป 1 วันแล้ว ตัวสั่นนี้สลายตัวจะเหลือ 2 กรัม สารชนิดนี้จะมีครึ่งชีวิตอยู่ที่เท่าไร นักเรียนลองหยุดคิด แล้วดูครับ คิดออกไหมครับ เหมือนกันนะครับ ข้อนี้เริ่มต้นครับ เรามาลองเขียนแผนภาพเลย การสลายตัวของเขานี่ สลายกี่ครั้งนะครับ เริ่มต้นที่ 32 กรัม สลายตัวครั้งแรก ก็คือหายไปครึ่งหนึ่ง เหลือ 16 กรัม สลายตัวอีกครั้งก็หายไปครึหนึ่ง เหลือ 8 กรัม กสิกร กระทั่งสุดท้ายครับ สลายตัวจะเหลือ 2 กรัมนะครับ ก็คือสลายตัวทั้งหมด 4 ครั้งนั่นเอง 4 ครั้งครับ ใช้เวลา 1 วันหรือ 24 ชั่วโมง ดังนั้นครับ ลองมาคำนวณกันครับ ก็คือสลายตัว 4 ครั้ง 24 ชั่วโมง ดังนั้น ครับ ครึ่งชีวิต ก็คือ 24 ชั่วโมง นับเป็น 4 ครั้ง ก็คือ 6 ชั่วโมง ครึ่งชีวิตของสารนี้ ก็คือ 6 ชั่วโมงนั่นเอง ทีนี้ ครับ มาลองดูประโยชน์ของสารกัมมันตรังสีกันบ้างครับ มีอะไรบ้างนะครับ จากที่นักเรียนได้รับในตอนต้น แล้วโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นี่ใช้ตัวยูเรเนียม 235 นะครับ เป็นตัวแหล่งพลังงานในการผลิตกระแสไฟฟ้านะครับ ที่นี้ในด้านอื่น ๆ ครับ ยกตัวอย่างเช่นครับ ด้านการแพทย์นะครับ ไม่มีการใช้ไอโอดีน 131 ครับ ในการทำงานของต่อมไทรอยด์ บางคนอาจจะเคยได้ยิน การรักษาโรคมะเร็งด้วยนะครับ ในอุตสาหกรรม ก็มีการใช้ 60 เหมือนกัน ในการเปลี่ยนสีของอัญมณีนะครับ หรือว่าในด้านธรณีวิทยา ที่อาจจะมีบางคนเคยได้ยินเหมือนกันการใช้คาร์บอน-14 ในการคำนวณหาอายุของซากดึกดำบรรพ์ งานเกษตรครับ ก็จะมีการใช้ฟอสฟอรัส 32 ครับ การติดตามการหมุนเวียนของแร่ธาตุในพืชด้วย แต่สำหรับการใช้รังสีนี่ เพื่อปรับปรุงสายพันธุ์ของพืชครับ ผลผลิตจากพืชแล้วนะครับ ก็จะมีสัญลักษณ์ตัวนี้ครับ สีเขียวสัญลักษณ์ดูรา ก็บ่งบอกว่าดินหลังนี้ ผ่านการฉายรังสีมานั่นเอง ทีนี้ครับ ลองมาดูตัวคำถามครับ ประโยชน์ของกัมมันตรังสีกันบ้างครับ บอกว่าคำว่า 14มีครึ่งชีวิตอยู่ที่ 57 30 ปี พบมีปริมาณคาร์บอน โบราณมีอายุกี่ปีครับ เหมือนข้อก่อนหน้านี้เลย เป็นอย่างไร ครับ คิดเงินออกไหมครับ แค่นี้นะครับ เริ่มต้นนี่เราก็จะแผนภาพเหมือนกันแต่เริ่มต้นของเราจะเป็นร้อยละ 100 เพราะว่าในโจทย์ให้เป็นร้อยละใช่ไหมครับ เริ่มต้น ก็จะเริ่มต้นที่ร้อยละ 100 นะครับ สลายตัวครั้งที่ 1 ครับ เหลือร้อยละ 50 สลายตัวครั้งที่ 2 เหลือร้อยละ 25 นะครับ แสดงว่ามีการสลายตัวทั้งหมด 2 ครั้ง แล้วก็จำนวนครั้งครับ มาคูณกับครึ่งชีวิต ก็คือกับ จะได้ว่าซากพืชเวลานี้ มีอายุอยู่ที่ 1460 ปีนั้นเอง ประโยชน์ที่ได้บอกไปทั้งหมด 3 วัน สารกัมมันตรังสี มีโทษเหมือนกันครับ สันกัมมันตรังสีจะเกิดขึ้นส่วนใหญ่ จากการได้รับรังสีที่มากเกินไปนะครับ ในช่วงต้นครับ ถ้าได้รับปริมาณรังสีในปริมาณน้อย อาจจะเกิดอาการคลื่นไส้อาเจียน แต่ถ้าได้รับในปริมาณที่มากนี่ ก็อาจจะทำให้เกิดอันตรายถึงชีวิตได้เลยนะครับ ส่วนในระยะยาวครับ ถ้าเกิดได้รับรังสีสะสมในระยะยาวนี้ อาจจะทำให้เกิดเนื้องอก หรือว่าเกิดโรคมะเร็ง หรือว่าในบางคนอาจจะทำให้เกิดความผิดปกติ ทางพันธุกรรมได้เลยนะครับ พอได้ยินโทษของเขาแล้วนี่ นักเรียนบางคนอาจจะรู้สึกกลัวไปเลยก็ได้ แต่นักเรียนรู้ไหมครับ ว่าจริง ๆ แล้วนี่ ในทุก ๆ วันของคนเราครับ มีการเจอกับรังสีอยู่แล้วนะครับ ยกตัวอย่างเช่นตัวนี้ครับ รังสีคอสมิกนะครับ รังสีที่มาจากดวงอาทิตย์ เราต่อได้รับการครับ ในปริมาณ 0.3 ต่อปีอยู่แล้วหรืออาหารครับ ก็มีปริมาณรังสีอยู่ครับ แล้วที่นี่ครับ ต้องรับปริมาณเท่าไรครับ ถึงจะเรียกว่าอันตราย ก็มีคณะกรรมการระหว่างประเทศครับ เกี่ยวกับการป้องกันรังสีนี่ กำหนดว่าปริมาณรังสี ที่มนุษย์จะได้รับนี่สะสม แล้วไม่เป็นอันตรายไม่ควรเกินที่ 50 ต่อปี ถ้าหลีกเลี่ยงไม่ได้จริง ๆ ต้องทำงานกับสารกัมมันตรังสี เราก็ต้องมีอุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสม ป้องกันตัวเราไม่ให้ได้รับอันตรายจากรังสี นั่นเอง Asian Cup การสอนชุดป้องกันส่วนบุคคล ที่มีชีวิตป้องกันการสัมผัสตัวรังสีนะครับ ดูว่าตัวปกรณ์ที่ทำงานกับสารกัมมันตรังสีครับ ก็ต้องมีสัญลักษณ์ตัวนี้ครับ สัญลักษณ์รังสี ในติดไว้ด้วยนะครับ สำหรับสารกัมมันตรังสีที่ใช้เสร็จแล้วครับ จะกลายเป็นกากกัมมันตรังสี ก็ต้องมีวิธีการจัดการที่เหมาะสมครับ ยกตัวอย่างเช่นการฝังใต้ดินครับ ที่ชั้นป้องกันรังสีนี่หลายชั้น หรือว่าเอาไปฝังใต้ทะเลลึก หางไกลชนเพื่อป้องกันการรั่วไหลของรังสีนั่นเองที่นี่ครับ เรามาสรุปบทเรียนที่ได้เรียนในบทนี้กันนะครับ อย่างแรกเลยครับ สารกัมมันตรังสีนี่ ก็คือสารนิวเคลียร์ที่ไม่เสถียรนะครับ เกิดการสลายหรือแตกรังสีออกมาได้ ปรากฏการณ์ที่สารสลายตัวแล้วแต่รังสีได้นี่ จะเรียกว่ากัมมันตภาพรังสีนะครับ คำว่า "ครึ่งชีวิต" ครับ ครึ่งชีวิตก็คือระยะเวลาที่สารกัมมันตรังสีนี่หลายตัวจะเหลือปริมาณครึ่งหนึ่ง ของปริมาณเดิมนะครับ ตัวอย่างประโยชน์ของสารกัมมันตรังสีนะครับ ยกตัวอย่างเช่น ใช้เป็นแหล่งพลังงานในการผลิตกระแสไฟฟ้า การติดตามและรักษาทางการแพทย์นะครับ การติดตั้งความสมบูรณ์ของพืช หรือการเปลี่ยนสีอัญมณี อายุซากโบราณ การทำให้เกิดโรคนะครับ เฉียบพลันหรือเรื้อรัง จะทำให้เกิดโรคทางพันธุกรรม การทำให้เกิดอันตรายถึงชีวิตนะครับ และการป้องกันอันตรายครับ จากกัมมันตภาพรังสี ทำได้โดยการสวมชุดป้องกัน เมื่อต้องทำงานกับสารกัมมันตรังสี การติดสัญลักษณ์รังสีครับ ไว้อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้งานนะครับ หรือว่าการฝังกลบกัมมันตภาพรังสีใต้ดินหรือว่าใต้ทะเลลึกเพื่อป้องกันการรั่วไหลนั่นเองครับ แต่สำหรับคลิปนี้ครับ ถือว่าเป็นคลิปสุดท้ายครับ ของบทที่ 4 เรื่องพลังงาน แล้วก็ยังเป็นคลิปสุดท้ายครับ ของเนื้อหาในวิชาวิทยาศาสตร์กายภาพ เล่ม 1 แล้วสามารถสืบค้นค้นหาเพิ่มเติม จากที่เรียนได้นะครับ ย้อนกลับไปทบทวนความรู้ คลิปต่าง ๆ ด้วยครับ สำหรับคลิปนี้ครับ สวัสดีครับ [เสียงดนตรี]