สาระ มาตรฐานและตัวชี้วัด ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551
ช่วงชั้นที่ 4 (ม.4-6)

สาระที่ 2 การออกแบบและเทคโนโลยี กลุ่มสาระการเรียนรู้การงานอาชีพและเทคโนโลยี
     มาตรฐาน ง 2.1 เข้าใจเทคโนโลยีและกระบวนการเทคโนโลยี ออกแบบและสร้างสิ่งของเครื่องใช้หรือวิธีการ ตามกระบวนการเทคโนโลยีอย่างมีความคิดสร้างสรรค์ เลือกใช้เทคโนโลยีในทางสร้างสรรค์ต่อชีวิต สังคม สิ่งแวดล้อม และมีส่วนร่วมในการจัดการเทคโนโลยีที่ยั่งยืน

ตัวชี้วัด
     ม.4-6 (1) อธิบายและเชื่อมโยงความสัมพันธ์ระหว่างเทคโนโลยีกับศาสตร์อื่นๆ
     ม.4-6 (2) วิเคราะห์ระบบเทคโนโลยี

สาระที่ 5 พลังงาน กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์
     มาตรฐาน ว 5.1 เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานกับการดำรงชีวิต การเปลี่ยนแปลงรูปพลังงาน ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารและพลังงาน ผลของการใช้พลังงานต่อชีวิตและสิ่งแวดล้อม มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

ผลการเรียนรู้ สาระเพิ่มเติม ฟิสิกส์นิวเคลียร์
     ม.4-6 (15) อธิบายกัมมันตภาพรังสี และการเปลี่ยนสภาพนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสี
     ม.4-6 (16) อธิบายหลักการที่เกี่ยวข้องการสลายของธาตุกัมมันตรังสี
     ม.4-6 (19) อธิบายปฏิกิริยานิวเคลียร์และพลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นรวมทั้งการใช้ประโยชน์
     ม.4-6 (20) อธิบายประโยชน์และโทษของรังสีและการป้องกัน

จุดประสงค์การเรียนรู้
     1. อธิบายและเชื่อมโยงความสัมพันธ์ระหว่างเทคโนโลยีนิวเคลียร์กับศาสตร์อื่นได้
     2. วิเคราะห์ความสอดคล้องระหว่างระบบการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัยกับระบบเทคโนโลยีได้
     3. อธิบายกัมมันตภาพรังสี การสลายของธาตุกัมมันตรังสี ปฏิกิริยานิวเคลียร์ และการนำไปใช้ประโยชน์ได้
     4. อธิบายการป้องกันและการจัดการกากกัมมันตรังสีได้

หลังจากสงครามโลกครั้งที่ 2 รัฐบาลสหรัฐอเมริกาได้มีแนวคิดนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ในทางสันติและสร้างสรรค์ จึงเสนอ “แผนการปรมาณูเพื่อสันติ” ต่อที่ประชุมสมัชชาสหประชาชาติครั้งที่ 70 เพื่อการพัฒนาและสันติสุขของมวลมนุษยชาติ โดยจัดให้มีหน่วยงานพลังงานนิวเคลียร์และทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (International Atomic Energy Agency, IAEA) ภายใต้การกำกับดูแลของสหประชาชาติ

     ต่อมาวันที่ 13 มีนาคม 2499 รัฐบาลไทยในสมัย จอมพล ป. พิบูลสงคราม ได้บรรลุความตกลงว่าด้วยความร่วมมือเกี่ยวกับการพลังงานปรมาณูในทางสันติกับรัฐบาลสหรัฐอเมริกา และประเทศไทยได้ลงนามสัตยาบันสารรับรองธรรมนูญของ IAEA เป็นสมาชิกอันดับที่ 58 ลงนามเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม 2500 และในปี 2501 รัฐบาลไทยได้วางรากฐานการพัฒนาเทคโนโลยีนิวเคลียร์ของประเทศโดยสั่งซื้อเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัยจากสหรัฐอเมริกา พร้อมทั้งก่อสร้างอาคารเครื่องปฏิกรณ์ฯ และจัดตั้งสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติขึ้น

    เมื่อวันที่ 21 เมษายน 2549 ได้มีพระราชกฤษฎีกาจัดตั้งสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (สทน.) เพื่อเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและอำนาจหน้าที่ให้สอดคล้องตามหลักการของ IAEA โดยแยก สทน. ออกมาจากสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ และเป็นหน่วยงานภายใต้การกำกับของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ มุ่งเน้นงานด้านวิจัย พัฒนา ควบคู่กับการเผยแพร่เกี่ยวกับการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนิวเคลียร์ในด้านการเกษตรและอาหาร อุตสาหกรรม การแพทย์ และสิ่งแวดล้อม งานด้านบริหารจัดการการเดินเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และอุปกรณ์นิวเคลียร์ และงานด้านบริการรังสีและนิวเคลียร์ให้แก่หน่วยงานภายนอกทั้งภาครัฐและเอกชน โดยมีศูนย์ให้บริการจำนวน 5 ศูนย์ คือ ศูนย์บริการเทคโนโลยีนิวเคลียร์ ศูนย์ไอโซโทปรังสี ศูนย์จัดการกากกัมมันตรังสี ศูนย์ฉายรังสี และศูนย์ฉายรังสีอัญมณี

วีดิทัศน์ เรื่องสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ

เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูหรือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ หรือเรียกว่า เตาปรมาณู (Atomic furnace) เป็นเครื่องสร้างปฏิกิริยาลูกโซ่ ที่มีการแบ่งแยกนิวเคลียสอย่างต่อเนื่องและสามารถควบคุมได้ แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลัง (Power reactor) และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์วิจัย (Power reactor) 

การใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของไทยจะใช้เพื่อการวิจัยและเป็นแหล่งกำเนิดนิวตรอนขนาดใหญ่ที่สุดของประเทศ รวมถึงการสนับสนุนงานบริการ งานวิจัยและพัฒนาทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนิวเคลียร์ให้กับหน่วยงานต่างๆ เรียกชื่อว่า เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัย-1 (ปปว.-1) ต่อมามีการเปลี่ยนแปลงแกนเครื่องปฏิกรณ์ใหม่ จึงเปลี่ยนชื่อเป็น เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัย-1 ปรับปรุงครั้งที่ 1 (ปปว.-1/1) มีกำลังขนาด 2 MW (ความร้อน) โดยสามารถทำงานแบบทวีกำลังได้ประมาณ 2,000 MW ในระยะสั้นเพียง 10.5 มิลลิวินาที 

     ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายในเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูเรียกว่า ฟิชชัน (Fission) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ โดยเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัย มีส่วนสำคัญประกอบด้วย

     แกนปฏิกรณ์ (Reactor core) ภายในบรรจุแท่งเชื้อเพลิงโดยจัดเรียงแนวตั้งเป็นรูปหกเหลี่ยมอยู่ภายในถังอะลูมิเนียม

แท่งเชื้อเพลิง (Fuel element) มีลักษณะเป็นแผ่นแบนโค้งทรงกระบอก ด้านบนและด้านล่างบรรจุแกรไฟต์ ส่วนตรงกลางเป็นเนื้อเชื้อเพลิง U-ZrH ซึ่งมียูเรเนียม- 235 ผสมอยู่ร้อยละ 90   

ต้นกำเนิดนิวตรอน (Neutron source) ใช้จุดชนวนปฏิกิริยาฟิชชัน สำหรับเครื่อง ปปว.-1/1 ใช้ Am-Be มีความแรงรังสี 3 Ci มีครึ่งชีวิต 458 ปี  

ตัวหน่วงความเร็วนิวตรอน (Moderator) ใช้หน่วงนิวตรอนความเร็วสูงให้มีความเร็วลดลง สำหรับเครื่อง ปปว.-1/1 ใช้ตัวหน่วงความเร็วนิวตรอน 2 แบบ คือ น้ำบริสุทธิ์ และ U-ZrH นอกจากใช้เป็นเชื้อเพลิงแล้วยังสามารถใช้เป็นตัวหน่วงนิวตรอนได้ จึงเรียกเชื้อเพลิงชนิดนี้ว่า Fuel-Moderator Element
    
แท่งควบคุม (Control rods) เป็นอุปกรณ์กล ควบคุมปฏิกิริยาฟิชชัน ทำจากเหล็กกล้ากันสนิม สำหรับเครื่อง ปปว.-1/1 ใช้งาน 2 ชนิด คือ ชนิด B_⁴C (Boron Carbide) จะมีเนื้อเชื้อเพลิงอยู่ส่วนล่าง จำนวน 4 แท่ง และชนิด Transient ไม่มีเนื้อเชื้อเพลิง จำนวน 1 แท่ง แท่งควบคุมมีไว้เพื่อปรับระดับจำนวนนิวตรอนให้ได้ตามต้องการด้วยการดูดนิวตรอนจากเครื่องปฏิกรณ์ หากจำนวนนิวตรอนเพิ่มมากเกินความต้องการ สามารถลดระดับได้โดยการหย่อนแท่งควบคุมลงไปในแกนปฏิกรณ์ทันที และหากต้องการเพิ่มจำนวนนิวตรอนให้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว สามารถทำได้โดยการยกแท่งควบคุมขึ้นจากแกนปฏิกรณ์   

ระบบระบายความร้อน พลังงานความร้อนจากแกนปฏิกรณ์จะถูกระบายออกมาด้วยการพาความร้อนแบบธรรมชาติ โดยน้ำที่ร้อนจะลอยตัวสูงขึ้นสู่ผิวน้ำและถูกดูดออกด้วยเครื่องสูบน้ำผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน เพื่อทำหน้าที่ถ่ายเทความร้อนแล้วระบายสู่บรรยากาศผ่านหอระบายความร้อน 

     ทั้งนี้เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูได้รับการออกแบบให้แกนของเครื่องแช่อยู่ในน้ำบริสุทธิ์  ซึ่งบ่อน้ำ สร้างด้วยคอนกรีตชนิดความหนาแน่นสูงเพื่อกั้นรังสีแกมมาและรังสีนิวตรอนพลังงานสูงที่แผ่รังสีออกมาจากแกนปฏิกรณ์ นอกจากนี้น้ำบริสุทธิ์ยังช่วยควบคุมอุณหภูมิไม่ให้สูงเกินไป ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่อย่างเหมาะสม อีกทั้งยังช่วยหน่วงนิวตรอนได้ด้วย 

วีดิทัศน์ เรื่องเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู

เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัยมีการทำงานเป็นระบบที่ประกอบด้วยองค์ประกอบสำคัญ 4 ส่วน ได้แก่ ตัวป้อน (Input) กระบวนการ (Process) ผลผลิต (Output) และข้อมูลย้อนกลับ (Feedback) โดย “ตัวป้อน” คือ ต้นกำเนิดนิวตรอนและแท่งเชื้อเพลิง สำหรับเกิดปฏิกิริยาฟิชชัน เมื่อเจ้าหน้าที่กดปุ่ม Start เพื่อสั่งเดินเครื่องปฏิกรณ์ฯ “กระบวนการ” คือ ขั้นตอนต่างๆ ที่เกิดขึ้นภายในเครื่องปฏิกรณ์ฯ ประกอบด้วย การยิงอนุภาคนิวตรอนจากต้นกำเนิดนิวตรอนเข้าชนยูเรเนียม-235 ในแท่งเชื้อเพลิงเพื่อจุดชนวนปฏิกิริยาฟิชชัน จากนั้นอนุภาคนิวตรอนความเร็วสูงจากปฏิกิริยาฟิชชันก็จะถูกหน่วงความเร็วให้ลดลงจนอยู่ในระดับที่เหมาะสม เพื่อทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิชชันเรื่อยไป 

     ประเทศไทยใช้ประโยชน์จากเครื่อง ปปว.-1/1 ในด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้

1) งานวิเคราะห์ธาตุโดยใช้เทคนิคการอาบรังสีนิวตรอน (Neutron Activation Analysis, NAA) เพื่อวิเคราะห์หาชนิดและปริมาณของธาตุต่างๆ ที่มีอยู่ในสารตัวอย่าง ประเทศไทยใช้ประโยชน์จากเครื่อง ปปว.-1/1 ในด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้
         2) งานผลิตไอโซโทปรังสี (Radioisotope production) เพื่อใช้ในทางการแพทย์สำหรับการวินิจฉัยโรคและการบำบัดรักษา
         3) การถ่ายภาพวัสดุโดยใช้นิวตรอน (Neutron radiography) เพื่อถ่ายภาพดูลักษณะภายในของวัสดุ เช่น เกิดโพล่ง รอยรั่ว รอยร้าวหรือไม่ ซึ่งจะทำให้วัสดุไปบุบสลาย
         4) การปรับปรุงคุณภาพอัญมณีโดยการอาบรังสีนิวตรอน ทั้งนี้รังสีนิวตรอนจะไปทำปฏิกิริยากับธาตุต่างๆ ภายในอัญมณีก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางกายภาพ ทำให้มีสีสันสวยงามยิ่งขึ้นและมีมูลค่าเพิ่มขึ้น 5-30 เท่า
         5) การศึกษาวิจัยทางด้านนิวเคลียร์ฟิสิกส์ และการทดลองต่างๆ ทางวิศวกรรมเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู

วีดิทัศน์ เรื่องการใช้งานเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู

 เทคโนโลยีนิวเคลียร์นำมาใช้ประโยชน์ด้านการแพทย์ได้อย่างหลากหลายตามคุณลักษณะของรังสีและสารกัมมันตรังสีแต่ละชนิด โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อการตรวจวินิจฉัย การรักษา การบรรเทาอาการเจ็บปวด รวมถึงการศึกษาวิจัยกระบวนการทำงานของอวัยวะภายในร่างกาย ซึ่งมีเทคนิคหรือวิธีการ 3 วิธี คือ รังสีวินิจฉัย รังสีรักษา และเวชศาสตร์นิวเคลียร์ 

     รังสีวินิจฉัย เป็นการนำรังสีที่มีสมบัติในการทะลุผ่านได้ดีมาส่องผ่านบริเวณของร่างกายที่ต้องการตรวจวินิจฉัยโรค รังสีจะทะลุผ่านบริเวณต่างๆ ของร่างกายได้แตกต่างกัน เมื่อใช้ฟิล์มเป็นฉากรับรังสีที่ทะลุผ่านออกมาจะปรากฎเป็นภาพของโครงร่าง อวัยวะ หรือเนื้อเยื่อ ซึ่งสายตามนุษย์ไม่อาจมองเห็นได้ ตัวอย่างเครื่องมือทางรังสีวินิจฉัย เช่น เครื่องเอกซเรย์สำหรับวินิจฉัยกระดูก วัณโรคปอด แผลในระบบทางเดินอาหาร เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์สำหรับทำภาพถ่ายของอวัยวะแบบตัดขวางซึ่งจะได้ภาพสมจริงของอวัยวะหรือเนื้อเยื่อนั้นในลักษณะภาพ 3 มิติ และเครื่องตรวจความหนาแน่นของกระดูกสำหรับดูความเสื่อมสภาพของกระดูก 

     รังสีรักษา เป็นการนำรังสีที่มีพลังงานสูงเพื่อหยุดยั้งการแบ่งเซลล์และทำให้เซลล์ที่เกิดขึ้นมาแล้วฝ่อยุบลงไป เช่น เนื้องอกและมะเร็ง มีรูปแบบการรักษา 2 รูปแบบ คือ การฉายรังสีสำหรับผู้มีเนื้องอกลึกลงไปในร่างกาย และการฝังสารกัมมันตรังสีสำหรับผู้มีเนื้องอกด้านนอกของร่างกาย เช่น บริเวณผิวหนัง หรืออวัยวะที่สามารถฝังต้นกำเนิดรังสีเข้าไปและนำออกมาได้ง่าย เช่น โพรงมดลูก

     เวชศาสตร์นิวเคลียร์ เป็นนำสารกัมมันตรังสีเพื่อติดตามการทำงานของอวัยวะและระบบต่างๆ ของร่างกายด้วยการฉีดหรือการกิน ซึ่งจะมีเภสัชรังสีหรือตัวนำพาสารกัมมันตรังสีไปยังอวัยวะที่ต้องการตรวจ แพทย์จะสามารถติดตามการเคลื่อนที่ของสารรังสีตั้งแต่เริ่มใช้ยาจนกระทั่งถูกขับออกจากร่างกายผ่านเครื่องวัดรังสี ทำให้ทราบการกระจายของสารรังสีในอวัยวะเป้าหมาย หากรังสีกระจายตัวไม่สม่ำเสมออาจมีความผิดปกติเกิดขึ้น  ตัวอย่างของการรักษาทางเวชศาสตร์นิวเคลียร์ ได้แก่ การรักษาความผิดปกติของต่อมไทรอยด์โดยผู้ป่วยจะได้รับการบำบัดด้วยการกินแร่ เช่น ไอโซโทปรังสีของไอโอดีน เป็นต้น การรักษาโรคปวดข้อรูมาทอยด์ รวมถึงการบรรเทาอาการปวดของผู้ป่วยโรคมะเร็ง

 
ภาพอ้างอิงจาก  http://www.tint.or.th/

วีดิทัศน์ เรื่องเทคโนโลยีนิวเคลียร์กับการแพทย์

เทคโนโลยีนิวเคลียร์นำมาใช้ประโยชน์ด้านการเกษตรเพื่อแก้ปัญหาเกี่ยวกับโรคพืชโดยใช้รังสีในการปรับปรุงพันธุ์พืชให้ผลผลิตสูง สามารถต้านทานโรคได้ดี ซึ่งเป็นการนำมาช่วยให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสารพันธุกรรมหรือยีนส์ให้เกิดขึ้นเร็วกว่าปกติ เมื่อนำพืชหรือส่วนของพืช เช่น ใบ กิ่ง ตา เหง้า ไหล เนื้อเยื่อ เมล็ด มาฉาย รังสีจะเกิดการถ่ายเทพลังงานให้กับเซลล์พืช และเกิดการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีขึ้นภายในเซลล์ ทำให้ได้พืชลักษณะใหม่ๆ ที่มีการกลายพันธุ์ไปจากเดิม ปัจจุบันประเทศไทยมีการใช้รังสีปรับปรุงพันธุ์ข้าวจนประสบความสำเร็จและส่งเสริมให้เกษตรกรมีการเพาะปลูก คือ ข้าวพันธุ์ กข 6  กข 10 และ กข 15 

     นอกจากนี้ยังสามารถนำเทคโนโลยีนิวเคลียร์มาใช้ประโยชน์เพื่อให้ผลผลิตทางการเกษตรและอาหารมีความปลอดภัยโดยการฉายรังสีให้สามารถส่งเป็นสินค้าส่งออกได้ตามที่กำหนดไว้ในกฎหมายและข้อตกลงระหว่างประเทศคู่ค้าเกี่ยวกับการนำเข้าสินค้าฉายรังสี ซึ่งวัตถุประสงค์ของการฉายรังสีจะขึ้นอยู่กับชนิดของผลผลิตทางการเกษตรและอาหาร รวมถึงผลของรังสีที่มีต่อสินค้าชนิดนั้นๆ เช่น

     การฉายรังสีเพื่อชะลอการสุกของสินค้าประเภทผลไม้ จะใช้กับผลไม้ที่ต้องการบ่มหรือปล่อยทิ้งไว้ให้สุกก่อนเท่านั้น เช่น มะม่วง กล้วยหอม

     การฉายรังสีเพื่อทำลายและยับยั้งการแพร่พันธุ์ของแมลงในสินค้าเกษตร จะใช้การทำลายแมลงทางตรงโดยนำสินค้าเกษตรที่อาจมีแมลงปะปนอยู่ไปรับรังสีโดยตรง รังสีจะสามารถทำลายแมลงได้ทุกระยะการเจริญเติบโต จะใช้กับสินค้าเกษตร เช่น เครื่องเทศชนิดต่างๆ ข้าวสาร ถั่วเขียว ถั่วเหลือง มะขามหวาน มังคุด

     การฉายรังสีเพื่อยับยั้งการงอกระหว่างการเก็บรักษาและการส่งออก จะใช้กับพืชประเภทหัวสะสมอาหาร เช่น หอมหัวใหญ่ มันฝรั่ง

     การฉายรังสีเพื่อลดปริมาณจุลินทรีย์และกำจัดจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค ซึ่งจะปนเปื้อนในอาหาร เช่น แหนม เนื้อสัตว์แช่แข็ง 

   ทั้งนี้วิธีการฉายรังสีในผลผลิตทางการเกษตรและอาหารมีข้อจำกัด คือ  อาจทำให้เนื้อสัมผัสและสีของผลไม้บางชนิดเปลี่ยนไป เช่น แอปเปิล สาลี่ มะเขือเทศ และไม่สามารถใช้ได้กับอาหารทุกชนิด โดยเฉพาะอาหารที่มีโปรตีนและน้ำสูง เช่น นมและผลิตภัณฑ์จากนม เพราะทำให้เกิดกลิ่นไม่พึงประสงค์ 

 
ผลผลิตทางการเกษตรรอการฉายรังสี

 
ผลผลิตทางการเกษตรที่ผ่านการฉายรังสี จะมีฉลากแสดงอาหารฉายรังสี

วีดิทัศน์ เรื่องเทคโนโลยีนิวเคลียร์กับการเกษตร

เทคโนโลยีนิวเคลียร์นำมาใช้ประโยชน์ด้านอุตสาหกรรม โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อการตรวจสอบ ปรับปรุง หรือควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ความสมบูรณ์และความพร้อมใช้งานของชิ้นส่วนต่างๆ รวมถึงตรวจหาความเสียหายของโครงสร้างภายในภาคอุตสาหกรรมจำนวนมาก เช่น อุตสาหกรรมก่อสร้าง อุตสาหกรรมท่อและถังความดันสูง อุตสาหกรรมปิโตรเคมี อุตสาหกรรมรถยนต์ อุตสาหกรรมเครื่องบิน เนื่องจากเทคโนโลยีนิวเคลียร์มีประสิทธิภาพสูง แม่นยำ สะดวก มีต้นทุนถูกกว่าวิธีการอื่น ซึ่งวิธีการหรือเทคนิคที่ใช้ในปัจจุบัน เช่น การตรวจสอบโดยวิธีถ่ายภาพด้วยรังสี การตรวจสอบโดยใช้เทคนิคนิวเคลียร์ 

ภาพอ้างอิงจาก http://www.nst.or.th/article/article54/article54-008.html

ภาพอ้างอิงจาก http://www.nst.or.th/article/article54/article54-008.html

 การตรวจสอบโดยวิธีถ่ายภาพด้วยรังสี เป็นวิธีการหนึ่งของการตรวจสอบโดยไม่ทำลาย โดยใช้หลักการเดียวกับการถ่ายภาพด้วยเครื่องเอกซเรย์ในทางการแพทย์ เพื่อตรวจสอบคุณภาพของชิ้นส่วน วัสดุ ผลิตภัณฑ์  โครงสร้างต่างๆ ของกระบวนการผลิตหรือการซ่อมบำรุง ซึ่งวิธีการนี้จะไม่ทำให้ชิ้นส่วนที่นำการทดสอบหรือตรวจสอบเกิดการเสียหาย กล่าวคือ บริเวณที่ตัวกลางมีความหนาแน่นมาก รังสีจะทะลุผ่านไปกระทบฟิล์มได้น้อย และบริเวณที่ตัวกลางมีความหนาแน่นน้อย รังสีจะสามารถทะลุผ่านได้มาก หากผลการตรวจสอบพบว่า ปรากฏสีเข้มหรือดำแตกต่างจากเดิมหรือผิดปกติบนฟิล์ม อาจมีรูรั่วเกิดขึ้น การถ่ายภาพรังสีจึงมีประโยชน์มากในด้านการผลิตและด้านวิศวกรรม โดยเฉพาะงานที่เกี่ยวกับการเชื่อมต่อโลหะ

     การตรวจสอบโดยใช้เทคนิคนิวเคลียร์ เป็นการตรวจวิเคราะห์โดยอาศัยสมบัติของรังสีแกมมาที่มีอำนาจทะลุผ่านตัวกลางมากที่สุดมาประยุกต์ใช้ในภาคอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและปิโตรเคมี เพื่อใช้ตรวจหาความผิดปกติด้านโครงสร้างและสภาวะการผลิตภายในหอกลั่นในระหว่างกระบวนการผลิต ซึ่งการวิเคราะห์โดยใช้เทคนิคนี้สามารถเข้าตรวจสอบได้โดยไม่กระทบต่อกระบวนการผลิตและทำให้ทราบผลในทันที หากผลการวิเคราะห์พบว่าเกิดความผิดปกติของโครงสร้างภายในหอกลั่น ผู้ประกอบการสามารถวางแผนในการซ่อมบำรุงล่วงหน้า ซึ่งจะช่วยลดระยะเวลาการซ่อมบำรุงและลดต้นทุนการผลิตได้ การตรวจสอบโดยใช้เทคนิคนิวเคลียร์ทำได้ 2 ลักษณะ คือ การใช้รังสีแกมมาตรวจสอบวิเคราะห์หอกลั่น และการใช้สารรังสีติดตามตรวจสอบอัตราการไหลภายในหอกลั่น     

ภาพอ้างอิงจาก http://www.nst.or.th/article/article54/article54-008.html

นอกจากนี้ยังสามารถนำเทคโนโลยีนิวเคลียร์มาใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมด้านอื่นๆ อีกมากมาย เช่น การตรวจวัดกัมมันตรังสีในสินค้าส่งออกหรือการนำเข้าระหว่างประเทศเพื่อความปลอดภัย ในอุตสาหกรรมขนส่งสินค้า การควบคุมน้ำหนักกระดาษต่อหน่วยพื้นที่ในอุตสาหกรรมผลิตกล่องกระดาษ การวัดระดับของไหลและสารเคมีต่างๆ ของกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมเส้นใยสังเคราะห์ เป็นต้น

วีดิทัศน์ เรื่องเทคโนโลยีนิวเคลียร์กับอุตสาหกรรม

 เครื่องเร่งอนุภาค (Particle accelerator) เป็นอุปกรณ์ที่สร้างขึ้นมาสำหรับการศึกษาวิจัยทางฟิสิกส์โดยเฉพาะด้านนิวเคลียร์ฟิสิกส์ เพื่อใช้เพิ่มความเร็วของอนุภาค เช่น อิเล็กตรอน ให้มีความเร็วเข้าใกล้แสง และเข้าชนอะตอมเป้าหมาย ทำให้สามารถตรวจวัด วิเคราะห์อนุภาคและรังสีที่เกิดขึ้นจากการชนกัน ข้อมูลที่ได้จะทำให้ทราบเกี่ยวกับอนุภาคภายในอะตอมและแรงยึดเหนี่ยวอะตอม

สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ ได้ติดตั้งเครื่องเร่งอนุภาคไว้ ณ ศูนย์รังสีอัญมณี ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคอิเล็กตรอนบีมพลังงานสูง มีหลักการคือ “ ใช้สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเพื่อเร่งอนุภาคอิเล็กตรอนที่ได้จากเครื่องยิงอิเล็กตรอนให้มีความเร็วหรือพลังงานจลน์สูง ในระบบสุญญากาศ” โดยเครื่องเร่งอนุภาคใช้หลักการเดียวกับหลอดรังสีคาโทด สำหรับเครื่องเร่งอนุภาคอิเล็กตรอนบีมพลังงานสูงนี้สามารถปรับเปลี่ยนพลังงานได้ในช่วง 8-21.5 MeV ที่กำลังงานสูงสุด 10 kW ให้ปริมาณรังสีสูงใต้ลำอนุภาคเฉลี่ย 25 kGy/รอบ มีประโยชน์ในการบริการฉายรังสีอัญมณีเพื่อเพิ่มมูลค่าแก่อัญมณีให้มีสีเปลี่ยนไปจากเดิมและมีสีสันสดสวยงามขึ้น ซึ่งปัจจุบัน สทน. ประสบความสำเร็จในการฉายรังสีอัญมณี เช่น โทแพซ จากสีฟ้าอ่อนหรือใส ให้มีสีฟ้าเข็ม ทำให้โทแพซมีราคาเพิ่มขึ้นกะรัตละ 5-30 เท่า

     นอกจากนี้เครื่องเร่งอนุภาคอิเล็กตรอนบีมพลังงานสูงยังมีประโยชน์ในการสนับสนุนการวิจัยต่างๆ เช่น การวิจัยเพื่อปรับปรุงพอลิเมอร์ให้มีความแข็งแรง ความเหนียว ทนทานต่อสารเคมี  การวิจัยเพื่อปรับปรุงพันธุ์พืชโดยเฉพาะข้าวให้มีผลผลิตสูง ทนทานต่อโรคได้ดี  การวิจัยเพื่อปรับปรุงอุปกรณ์ประเภทสารกึ่งตัวนำ ได้แก่ ไดโอด ทรานซิสเตอร์ ไอซี ให้มีประสิทธิภาพในการใช้งานสูง เป็นต้น

วีดิทัศน์ เรื่องเครื่องเร่งอนุภาคอิเล็กตรอนพลังงานสูง

กากกัมมันตรังสี ในประเทศไทยเกิดจากการใช้ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์และรังสีในกิจกรรมต่างๆ เช่น การเดินเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัย การผลิตสารกัมมันตรังสีและการใช้ประโยชน์ในทางการแพทย์ อุตสาหกรรม การเกษตร และการศึกษาวิจัย ซึ่งกากกัมมันตรังสีไม่สามารถทำลายโดยวิธีการทางเคมีหรือฟิสิกส์ทั่วไปได้ แต่ต้องใช้วิธีการทางนิวเคลียร์ที่มีขั้นตอนซับซ้อนยุ่งยากและมีต้นทุนสูง จึงทำให้การจัดการกากกัมมันตรังสีในปัจจุบันต้องอาศัยกระบวนการสลายตามธรรมชาติของสารกัมมันตรังสีแทน

กากกัมมันตรังสีสามารถแบ่งตามระดับความเข้มข้นของกัมมันตรังสีที่เหลือตกค้างอยู่ภายหลังการใช้งานได้ 3 ประเภท คือ กากกัมมันตรังสีระดับสูง มีทั้งชนิดของแข็งและของเหลวที่ได้จากการกำจัดกากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และกากกัมมันตรังสีอื่นๆ ที่มีปริมาณรังสีตกค้างมาก กากมันนัมตรังสีระดับปานกลาง มีทั้งชนิดของแข็งและของเหลวที่เหลือทิ้งจากการปฏิบัติงานด้านสารกัมมันตรังสี เช่น เศษโลหะ กากตระกอนจากการบำบัดกากกัมมันตรังสีชนิดของเหลว สารแลกเปลี่ยนไอออน รวมถึงต้นกำเนิดรังสี และกากกัมมันตรังสีระดับต่ำ ที่ได้จากการปฏิบัติงานที่เกี่ยวเนื่องหรือสัมผัสกับสารกัมมันตรังสี เช่น ถุงมือ เสื้อผ้า เข็มฉีดยา

การจัดการกากกัมมันตรังสีต้องคำนึงถึงปริมาณกัมมันตรังสี ลักษณะทางกายภาพ และสมบัติทางเคมี โดยมีหลักการที่ใช้เป็นแนวทางปฏิบัติงาน 3 ประการ (2C4D) คือ  การทำให้เข้มข้นแล้วเก็บรวบรวม (Concentrate and Contain)  การทำให้เจือจางแล้วระบายทิ้ง (Dilute and Disperse) การเก็บทอดระยะเวลาและปล่อยให้สารกัมมันตรังสีสลายตัวไปเอง (Delay and Decay) ซึ่งการจัดการมีขั้นตอนดำเนินการโดยทั่วไปคือ การเตรียมบำบัด  การบำบัด การแปรสภาพ  การเก็บรักษา และการทิ้งกากโดยถาวร

วีดิทัศน์ เรื่องการจัดการกากกัมมันตรังสี 

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. กระทรวงศึกษาธิการ. (2554). หนังสือรายวิชา
          พื้นฐานการออกแบบและเทคโนโลยี กลุ่มสาระการเรียนรู้การงานอาชีพและเทคโนโลยี
          ชั้นมัธยมศึกษาปีที่4-6 ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช
          2551. กรุงเทพมหานคร. โรงพิมพ์สกสค. ลาดพร้าว.
_____. (2555). หนังสือรายเพิ่มเติม ฟิสิกส์ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษา
          ปีที่ 4-6 เล่ม 5 ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551.
          กรุงเทพมหานคร. โรงพิมพ์ สกสค. ลาดพร้าว.

สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ. (2555). 50 ปี บนเส้นทางสันติ 50 ปี เทคโนโลยีนิวเคลียร์
          ไทย (ฉบับปรับปรุง). กรุงเทพมหานคร. โรงพิมพ์สำนักงานพระพุทธศาสนาแห่งชาติ.
_____. (2553). นิวเคลียร์และการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนิวเคลียร์. กรุงเทพมหานคร.
         โรงพิมพ์สำนักงานพระพุทธศาสนาแห่งชาติ.

สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพ้นฐาน กระทรวงศึกษาธิการ. (2551). ตัวชี้วัดและสาระการ
           เรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้การงานอาชีพและเทคโนโลยี ตามหลักสูตรแกน
           กลางการศึกษา ขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพมหานคร. โรงพิมพ์ชุมนุม
          สหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย.
______. (2551). ตัวชี้วัดและสาระการเรียนรู้แกนกลาง กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์
          ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551. กรุงเทพมหานคร. โรง
          พิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย.

สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ. (2557). เครื่องเร่งอนุภาคอิเล็กตรอนบีมพลังงานสูง.
          RetrievedJune 06, 2014, from http://www.tint.or.th/index.php/th/

สมาคมนิวเคลียร์แห่งประเทศไทย. (2557). เครื่องเร่งอนุภาค. Retrieved June 05, 2014,
          from http://www.nst.or.th/tech.htm