สาเหตุ

เกิดเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่ประเทศญี่ปุ่น เมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2554 เวลา 14:46 น. ตามเวลา ในประเทศญี่ปุ่น มีความรุนแรงขนาด 8.8 ตามมาตราริกเตอร์ แต่ ณ ปัจจุบันได้ปรับความรุนแรงเป็นขนาด 9 ริกเตอร์ ซึ่งมีจุดศูนย์กลางไปทางตะวันออกของชายฝั่งเมือง ซานริกุ (ละติจูด 38 องศาเหนือ ลองจิจูด 142.9 องศาตะวันออก) โดยเกิดที่ความลึกประมาณ 10 กิโลเมตรใต้พื้นดิน จากรายงานของ Nuclear and Industrial Safety Agency หรือ NISA ซึ่งเป็น หน่วยกำกับความปลอดภัยของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ของประเทศญี่ปุ่น ผ่านทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศระบุว่า เหตุการณ์ดังกล่าวมีผลกระทบบริเวณชายฝั่งทางตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเป็นบริเวณที่มีการตั้งโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์อยู่หลายแห่งทั้งบนเกาะฮอกไกโด และฮอนชู โดยมีจำนวนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์รวมทั้งหมด 17 โรง ในการรายงานครั้งแรกของ NISA นั้น พบว่าโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ที่กำลังเดินเครื่องอยู่มีทั้งหมด 13 โรง และหยุดทำการบำรุงรักษาอีก 4 โรง ขณะที่เกิดแผ่นดินไหว โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ที่กำลังเดินเครื่องอยู่นั้นได้ทำการปิดตัวลงอย่างอัตโนมัติ

ต่อมาเมื่อเวลาโดยประมาณ 18:33 น. ตามเวลาในประเทศญี่ปุ่น โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์โรงที่ 1 โรงที่ 2 และ โรงที่ 3 ของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Fukushima-Daiichi พบว่ามีระดับกัมมันตภาพรังสีสูงกว่าปกติในห้องควบคุมของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ จึงประกาศแจ้งเตือนตามมาตรา 10 และมาตรา 15 ของกฎหมายมาตรการพิเศษสำหรับการเตรียมความพร้อมฉุกเฉินทางนิวเคลียร์ของประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเป็นการแจ้งเตือนให้มีการเตรียมความพร้อมสูงสุด และต้องปฏิบัติเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉินทางนิวเคลียร์

เมื่อเวลา 19:03 น. รัฐบาลญี่ปุ่นได้ประกาศภาวะฉุกเฉินทางนิวเคลียร์ของประเทศขึ้น ซึ่งเป็น ครั้งแรกของประเทศหลังจากเกิดอุบัติเหตุทางนิวเคลียร์ที่เมืองโตไกมูระ ในปี พ.ศ.2542 รัฐบาลญี่ปุ่น ได้แจ้งให้ประชาชนที่อาศัยอยู่โดยรอบระยะห่างจากโรงไฟฟ้า 3 กิโลเมตร จำเป็นต้องอพยพออกนอกพื้นที่ และประชาชนที่อาศัยอยู่โดยรอบระยะห่างจากโรงไฟฟ้า 10 กิโลเมตร จำเป็นต้องหลบอาศัยอยู่ในอาคาร ที่พัก เพื่อเป็นการป้องกันไม่ให้ประชาชนได้รับรังสีโดยไม่จำเป็น

เหตุการณ์แผ่นดินไหวได้ทำให้ระบบป้องกันของเครื่องปฏิกรณ์ฯ ทั้งหมดดับเครื่องโดยอัตโนมัติ ซึ่งหลังจากนั้นแกนเครื่องปฏิกรณ์ฯ ต้องมีการหล่อเย็นเพื่อระบายความร้อนที่สะสมอยู่โดยใช้ระบบระบายความร้อน แต่เหตุการณ์แผ่นดินไหวได้ทำให้ระบบจ่ายกระแสไฟฟ้าหลักหยุดทำงาน ดังนั้น จึงต้องใช้ ระบบจ่ายกระแสไฟฟ้าสำรองจากเครื่องปั่นไฟดีเซลแทน อย่างไรก็ตามหลังจากเครื่องปั่นไฟดีเซล ทำงานได้ประมาณ 1 ชั่วโมงก็หยุดทำงานเนื่องมาจากความเสียหายจากน้ำท่วมโดยคลื่นสึนามิ และทำให้หยุดการหล่อเย็นของแกนปฏิกรณ์ซึ่งทำให้อุณหภูมิและความดันในเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพิ่มขึ้นมาก

เมื่อเวลา 15:30 น. ของวันที่ 12 มีนาคม ตามเวลาในประเทศญี่ปุ่นได้รับการยืนยันจาก Nuclear and Industrial Safety Agency หรือ NISA ว่าเกิดระเบิดขึ้นที่โรงไฟฟ้า Fukushima-Daiichi โรงที่ 1 โดยสามารถเห็นกลุ่มควันสีขาว สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้รับแจ้งจากทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศซึ่งได้ยืนยันมายังประเทศสมาชิกรวมทั้งประเทศไทย ว่า การระเบิดนั้นเกิดจากก๊าซไฮโดรเจนภายในโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ โดยเกิดบริเวณภายนอก Primary Containment Vessel หรือที่เรียกว่า PCV

รัฐบาลญี่ปุ่นได้รายงานว่าบริเวณที่เกิดเหตุระเบิดเป็นบริเวณที่อยู่ระหว่าง Primary Containment Vessel (PCV) และโครงสร้างอาคารภายนอก แรงระเบิดทำให้โครงสร้างอาคารภายนอกเสียหายแต่ Primary Containment Vessel (PCV) ไม่ได้รับความเสียหาย [ข้อมูลจาก IAEA Incident and Emergency Center]

ระดับรังสี

รัฐบาลญี่ปุ่นได้รายงานว่ารถตรวจวัดรังสีเคลื่อนที่ได้ทำการตรวจวัดรังสีที่บริเวณรอบเขตพื้นที่โรงไฟฟ้า Fukushima-Daiichi และได้ผลการตรวจวัดดังนี้
การตรวจวัดปริมาณกัมมันตภาพรังสีที่บริเวณรอบเขตพื้นที่โรงไฟฟ้า Fukushima-Daiichi พบว่าปริมาณกัมมันตภาพรังสี มีค่าลดลงตามเวลา โดยเมื่อเวลา 03:08 น. ของวันที่ 13 มีนาคม ตามเวลาในประเทศญี่ปุ่น ปริมาณกัมมันตภาพรังสี ที่ตรวจวัดได้มีค่า 40 ไมโครซีเวิรต์/ชั่วโมง และมีแนวโน้มจะลดลงไปอีก

ระดับความรุนแรงของสถานการณ์

รัฐบาลญี่ปุ่นได้จัดระดับความรุนแรงของเหตุการณ์โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Fukushima-Daiichi โรงที่ 1 ตาม International Nuclear and Radiological Event Scale (INES) เป็นระดับ 4 ซึ่งหมายถึง เป็นอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นและมีผลกระทบต่อบริเวณโดยรอบ และเป็นความรุนแรงระดับเดียวกันกับอุบัติเหตุทางนิวเคลียร์ที่เมืองโตไกมูระ ในปี พ.ศ. 2542

ผู้บาดเจ็บ

รัฐบาลญี่ปุ่นได้รายงานว่ามีผู้บาดเจ็บจากเหตุระเบิดระเบิดขึ้นที่โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ Fukushima-Daiichi โรงที่ 1 จำนวน 4 รายและมีจำนวน 1 รายที่ได้รับปริมาณกัมมันตภาพรังสีสูงซึ่งอยู่ในระดับของค่าปริมาณรังสีที่ ยอมรับได้ในสถานการณ์ฉุกเฉินตามข้อแนะนำของทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ

การแก้ไขสถานการณ์

ในระยะแรกเมื่อความดันภายใน Primary Containment Vessel (PCV) เพิ่มสูงขึ้น เจ้าหน้าที่โรงไฟฟ้าได้ทำการระบายไอน้ำที่อยู่ภายใน Primary Containment Vessel (PCV) ออกสู่บรรยากาศภายนอกบางส่วนเพื่อลดความดัน และหลังจากนั้นได้ทำการแก้ไขสถานการณ์โดยการฉีดน้ำทะเลผสมโบรอนเข้าสู่แกนเครื่องปฏิกรณ์ฯ เพื่อระบายความร้อนและลดความดันภายใน Primary Containment Vessel (PCV) โดยการฉีดน้ำทะเลผสมโบรอนเข้าสู่แกนเครื่องปฏิกรณ์ฯ เริ่มขึ้นเมื่อเวลา 20:20 น. ตามเวลาของประเทศญี่ปุ่น วันที่ 12 มีนาคม 2554

สาเหตุที่ทำให้เกิดการรั่วไหลของกัมตรังสี

ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะมีแกนปฏิกรณ์ ที่ถูกแช่อยู่ในน้ำ เพื่อที่จะให้น้ำเป็นตัวพาความร้อนออกไป (ตามรูปคือแท่งสีเหลือง น้ำ คือ ส่วนสีฟ้า) หากไม่มีน้ำ หรือน้ำลดน้อยลง ปฏิกิริยานิวเคลียร์จะคายความร้อนออกมา และเมื่อไม่มีน้ำเป็นตัวพาความร้อนจากแกนปฏิกรณ์ออกไป แกนปฏิกรณ์จะร้อนขึ้นเรื่อย ๆ จากนั้น เมื่อแกนปฏิกรณ์ร้อนจนถึงจุด ๆ หนึ่ง แกนปฏิกรณ์จะเริ่มหลอมละลาย ทำให้สารกัมมันตรังสีเริ่มแพร่กระจายออกมา

เพราะฉะนั้น เมื่อเกิดแผ่นดินไหวขึ้นในประเทศญี่ปุ่น ระบบหยุดทำงานอัตโนมัติ จะเริ่มทำงานทันที เพื่อยุติปฏิกิริยานิวเคลียร์ภายใน Reactor โดยการใส่ตัวหน่วงปฏิกิริยาลง ดังรูปจะเห็นได้ว่า แท่งปฏิกรณ์นั้นร้อนแล้ว จึงเปลี่ยนเป็นสีแดง ส่วนสีดำที่เข้ามาขั้นตรงกลางนั้น คือตัวหน่วงปฏิกิริยา เพื่อทำให้ปฏิกิริยาค่อย ๆ หยุดลง ทั้งนี้ การหยุดของ Reactor จะไม่ได้หยุดทันทีทันใด แต่จะค่อยหยุด ๆ เพราะฉะนั้นแล้ว ภายในจึงจำเป็นที่จะต้องมีน้ำหล่อเย็นอยู่ตลอดเวลา เพื่อไม่ให้แกนปฏิกรณ์ร้อนจนละลายดังที่กล่าวมาแล้ว เมื่อเริ่มทำการหยุดปฏิกิริยา Cooling System - 1 (ระบบระบายความร้อนที่ 1) ที่ถูกตั้งไว้อัตโนมัติ จะเริ่มทำงานทันที เพื่อระบายความร้อนออกจากแกนปฏิกรณ์ แต่ทว่า หลังจากเกิดแผ่นดินไหว ทำให้ระบบระบายความร้อนที่ 1 ได้รับความเสียหาย ระบบระบายความร้อนที่ 1 จึงหยุดทำงาน

เพราะฉะนั้น ระบบระบายความร้อนที่ 2 (ระบบสำรอง) ซึ่งใช้เครื่องยนต์ดีเซลปั่นน้ำเข้าไประบายความร้อนในเตาปฏิกรณ์ จึงเริ่มทำงานทันที แต่เหตุการณ์ไม่คาดคิดก็เกิดขึ้น เมื่อเกิดอาฟเตอร์ช็อกรอบที่ 2 ทำให้ระบบระบายความร้อนที่ 2 ได้รับความเสียหาย หยุดทำงานทันทีเช่นกัน เช่นนั้นแล้ว ระบบระบายความร้อนที่ 3 หรือระบบฉุกเฉินที่เป็นระบบสุดท้าย ก็เริ่มทำงานทันที โดยระบบนี้จะใช้ไอน้ำจากความร้อนในเตาปฏิกรณ์มากลั่นตัวเป็นน้ำ แล้วนำน้ำกลับไประบายความร้อนในเตาปฏิกรณ์อีกที เพื่อระบายความร้อนในแกนปฏิกรณ์ออกมา แต่แล้ว เมื่อระบบระบายความร้อนที่ 3 เริ่มทำงาน กลับพบว่า ระบบน้ำในระบบระบายความร้อนที่ 3 มีไม่พอ เนื่องจากน้ำซึ่งมีสัญลักษณ์ทางเคมี คือ H2O ได้ระเหยเป็น H2 หรือก๊าซไฮโดรเจน จึงทำให้ความดันภายในอาคารสูงขึ้น ระดับน้ำที่ลดลง ทำให้การระบายความร้อนภายในแกนปฏิกรณ์ทำได้ไม่ดี จนกระทั่งอุณหภูมิสะสมภายในเพิ่มสูงขึ้นถึงจุดวิกฤติ จนแกนปฏิกรณ์จะหลอมละลาย ขณะที่ปริมาณไฮโดรเจนภายในอาคารที่มีความดันเพิ่มสูงขึ้น ก็ดันอาคารให้ระเบิดออกมาในที่สุด อย่างที่เราเห็นภาพอาคารที่เสียหายปรากฏในข่าว ซึ่งเมื่ออาคารเกิดการระเบิดขึ้น ไฮโดรเจนที่ลอยออกมาได้พาไอโซโทปของไอโอดีน และซีเซียมออกมาด้วย ทำให้ทางการต้องเร่งแจกจ่ายไอโอดีนให้กับประชาชนที่อยู่ในพื้นที่เสี่ยง เพื่อป้องกันการสะสมของไอโซโทปของไอโอดีนนั่นเอง

เพราะฉะนั้น เราจึงได้ยินข่าวว่า วิศวกรญี่ปุ่นไม่มีทางเลือก ต้องเร่งแก้ไขเหตุการณ์ดังกล่าวเฉพาะหน้า ด้วยการใช้น้ำทะเลเข้ามาหล่อเย็นในเตาปฏิกรณ์ เพื่อระบายความร้อนที่มีสูงมากภายในแกนปฏิกรณ์ ซึ่งแน่นอนว่า การใช้น้ำทะเลไม่ใช่วิธีที่ปลอดภัยที่สุด และมีความเสี่ยงเช่นกัน เพราะในน้ำทะเลมีการเจือปนธาตุหลายชนิด อาจทำให้เกิดสารรังสีตัวใหม่ ๆ ตามมา และระบบภายในเตาปฏิกรณ์ก็ออกแบบมาเพื่อใช้กับน้ำบริสุทธิ์เท่านั้น จึงยังต้องหาวิธีแก้ไขต่อไป และภาวนาไม่ให้เกิดแผ่นดินไหว อาฟเตอร์ช็อก หรือสึนามิถล่มซ้ำ เพราะอาจนำไปสู่เหตุการณ์ที่เลวร้ายลงไปอีก

ขณะที่ผู้เชี่ยวชาญทางด้านนิวเคลียร์ของ Australian Nuclear Science and Technology Organization (ANSTO) ก็ออกมาระบุว่า หากแกนปฏิกรณ์ถูกหลอมละลายไปหมด จะทำให้สารกัมมันตรังสีแพร่กระจายออกมาจำนวนมาก พื้นที่ภายในรัศมี 20 กิโลเมตรของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะเป็นพื้นที่เสี่ยง และไม่สามารถเข้าใกล้ได้ โดยประเทศที่จะได้รับผลกระทบตรง ๆ เลยก็คือ ญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และแคนาดา ซึ่งลมจะพัดไปถึง แต่อย่างไรก็ตาม ผลกระทบที่เกิดขึ้นจะไม่รุนแรงเท่าเหตุการณ์การระเบิดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เชอร์โนบิล ประเทศยูเครน อย่างแน่นอน เพราะที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของญี่ปุ่นระบบป้องกันดีกว่ามากระดับน้ำที่ลดลง ทำให้การระบายความร้อนภายในแกนปฏิกรณ์ทำได้ไม่ดี จนกระทั่งอุณหภูมิสะสมภายในเพิ่มสูงขึ้นถึงจุดวิกฤติ จนแกนปฏิกรณ์จะหลอมละลาย ขณะที่ปริมาณไฮโดรเจนภายในอาคารที่มีความดันเพิ่มสูงขึ้น ก็ดันอาคารให้ระเบิดออกมาในที่สุด อย่างที่เราเห็นภาพอาคารทีเสียหายปรากฎในข่าว ซึ่งเมื่ออาคารเกิดการระเบิดขึ้น ไฮโดรเจนที่ลอยออกมาได้พาไอโซโทปของไอโอดีน และซีเซียมออกมาด้วย ทำให้ทางการต้องเร่งแจกจ่ายไอโอดีนให้กับประชาชนที่อยู่ในพื้นที่เสี่ยง เพื่อป้องกันการสะสมของไอโซโทปของไอโอดีนนั่นเอง

เพราะฉะนั้น เราจึงได้ยินข่าวว่า วิศวกรญี่ปุ่นไม่มีทางเลือก ต้องเร่งแก้ไขเหตุการณ์ดังกล่าวเฉพาะหน้า ด้วยการใช้น้ำทะเลเข้ามาหล่อเย็นในเตาปฏิกรณ์ เพื่อระบายความร้อนที่มีสูงมากภายในแกนปฏิกรณ์ ซึ่งแน่นอนว่า การใช้น้ำทะเลไม่ใช่วิธีที่ปลอดภัยที่สุด และมีความเสี่ยงเช่นกัน เพราะในน้ำทะเลมีการเจือปนธาตุหลายชนิด อาจทำให้เกิดสารรังสีตัวใหม่ ๆ ตามมา และระบบภายในเตาปฏิกรณ์ก็ออกแบบมาเพื่อใช้กับน้ำบริสุทธิ์เท่านั้น จึงยังต้องหาวิธีแก้ไขต่อไป และภาวนาไม่ให้เกิดแผ่นดินไหว อาฟเตอร์ช็อก หรือสึนามิถล่มซ้ำ เพราะอาจนำไปสู่เหตุการณ์ที่เลวร้ายลงไปอีก ขณะที่ผู้เชี่ยวชาญทางด้านนิวเคลียร์ของ Australian Nuclear Science and Technology Organization (ANSTO) ก็ออกมาระบุว่า หากแกนปฏิกรณ์ถูกหลอมละลายไปหมด จะทำให้สารกัมมันตรังสีแพร่กระจายออกมาจำนวนมาก พื้นที่ภายในรัศมี 20 กิโลเมตรของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะเป็นพื้นที่เสี่ยง และไม่สามารถเข้าใกล้ได้ โดยประเทศที่จะได้รับผลกระทบตรง ๆ เลยก็คือ ญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และแคนาดา ซึ่งลมจะพัดไปถึง แต่อย่างไรก็ตาม ผลกระทบที่เกิดขึ้นจะไม่รุนแรงเท่าเหตุการณ์การระเบิดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เชอร์โนบิล ประเทศยูเครน อย่างแน่นอน เพราะที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของญี่ปุ่นระบบป้องกันดีกว่ามาก ระดับน้ำที่ลดลง ทำให้การระบายความร้อนภายในแกนปฏิกรณ์ทำได้ไม่ดี จนกระทั่งอุณหภูมิสะสมภายในเพิ่มสูงขึ้นถึงจุดวิกฤติ จนแกนปฏิกรณ์จะหลอมละลาย

ขณะที่ปริมาณไฮโดรเจนภายในอาคารที่มีความดันเพิ่มสูงขึ้น ก็ดันอาคารให้ระเบิดออกมาในที่สุด อย่างที่เราเห็นภาพอาคารทีเสียหายปรากฎในข่าว ซึ่งเมื่ออาคารเกิดการระเบิดขึ้น ไฮโดรเจนที่ลอยออกมาได้พาไอโซโทปของไอโอดีน และซีเซียมออกมาด้วย ทำให้ทางการต้องเร่งแจกจ่ายไอโอดีนให้กับประชาชนที่อยู่ในพื้นที่เสี่ยง เพื่อป้องกันการสะสมของไอโซโทปของไอโอดีนนั่นเอง

เพราะฉะนั้น เราจึงได้ยินข่าวว่า วิศวกรญี่ปุ่นไม่มีทางเลือก ต้องเร่งแก้ไขเหตุการณ์ดังกล่าวเฉพาะหน้า ด้วยการใช้น้ำทะเลเข้ามาหล่อเย็นในเตาปฏิกรณ์ เพื่อระบายความร้อนที่มีสูงมากภายในแกนปฏิกรณ์ ซึ่งแน่นอนว่า การใช้น้ำทะเลไม่ใช่วิธีที่ปลอดภัยที่สุด และมีความเสี่ยงเช่นกัน เพราะในน้ำทะเลมีการเจือปนธาตุหลายชนิด อาจทำให้เกิดสารรังสีตัวใหม่ ๆ ตามมา และระบบภายในเตาปฏิกรณ์ก็ออกแบบมาเพื่อใช้กับน้ำบริสุทธิ์เท่านั้น จึงยังต้องหาวิธีแก้ไขต่อไป และภาวนาไม่ให้เกิดแผ่นดินไหว อาฟเตอร์ช็อก หรือสึนามิถล่มซ้ำ เพราะอาจนำไปสู่เหตุการณ์ที่เลวร้ายลงไปอีก

ขณะที่ผู้เชี่ยวชาญทางด้านนิวเคลียร์ของ Australian Nuclear Science and Technology Organization (ANSTO) ก็ออกมาระบุว่า หากแกนปฏิกรณ์ถูกหลอมละลายไปหมด จะทำให้สารกัมมันตรังสีแพร่กระจายออกมาจำนวนมาก พื้นที่ภายในรัศมี 20 กิโลเมตรของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะเป็นพื้นที่เสี่ยง และไม่สามารถเข้าใกล้ได้ โดยประเทศที่จะได้รับผลกระทบตรง ๆ เลยก็คือ ญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และแคนาดา ซึ่งลมจะพัดไปถึง แต่อย่างไรก็ตาม ผลกระทบที่เกิดขึ้นจะไม่รุนแรงเท่าเหตุการณ์การระเบิดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เชอร์โนบิล ประเทศยูเครน อย่างแน่นอน เพราะที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของญี่ปุ่นระบบป้องกันดีกว่ามาก