หน้าแรก
สถานที่ราชการ
ติดต่อเรา
กัมมันตรังสี คุณอนันต์โทษมหันต์
Antoine Henri Becquerel
0000 ในปี พ.ศ. 2439 อองตวน อองรี เบ็กเคอเรล (Antonine Henri Becquerel) นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสได้พบว่าแผ่นฟิล์มถ่ายรูปที่ห่อหุ้มด้วยกระดาษดำ และเก็บรวมไว้กับสารประกอบยูเรเนียมจะมีลักษณะเหมือนถูกแสงสว่าง เขาจึงได้ทดลองเก็บแผ่นฟิล์มไว้กับสารประกอบของยูเรเนียมชนิดอื่น ๆ ดูบ้าง ซึ่งก็พบว่าผลที่เกิดขึ้นเป็นเช่นเดียวกัน ดังนั้นเบ็กเคอเรสจึงได้สรุปว่า เหตุการณ์เช่นนี้เกิดขึ้นเนื่องจากธาตุยูเรเนียมมีสมบัติในการแผ่รังสีออกมา ได้
Pierre Curie Marie Curie, nee Sklodowska
หลังจากนั้น ปีแอร์ คูรี และ มารี คูรี (Pierre Curie and Marie Curie) นักวิทยาศาสตร์คู่สามีภรรยาชาวฝรั่งเศส ได้ค้นพบเพิ่มเติมว่า ธาตุยูเรเนียมไม่ได้เป็นธาตุเพียงชนิดเดียวที่สามารถแผ่รังสีออกมาได้ แต่ยังมีธาตุชนิดอื่น ๆ ที่สามารถแผ่รังสีออกมาได้เช่นเดียวกัน เช่น ธาตุพอลโลเนียม (Po), เรเดียม (Ra), และทอเรียม (Th) เป็นต้น ต่อมานักวิทยาศาสตร์ได้เรียกรังสีที่แผ่ออกมาจากธาตุต่าง ๆ ว่า กัมมันตภาพรังสี และเรียกธาตุต่าง ๆ ที่มีสมบัติในการแผ่รังสีว่า ธาตุกัมมันตรังสี
กัมมันตรังสี กับ กัมมันตภาพรังสีมีความ หมายอย่างไร
000คำไหนจะถูกใช้เมื่อไหร่ ซึ่งในกรณีนี้ ระหว่างคำสองคำนี้ ก็ทำให้เราท่านทั้งหลาย ยังไม่ค่อยเข้าใจกันนักทั้งนี้คง เป็นเพราะ เราไม่ค่อยได้ใช้คำศัพท์เหล่านี้บ่อย ซึ่งคนส่วนใหญ่ก็มักเรียกกันรวมๆ ว่า รังสี หรือนิวเคลียร์ ซะมากกวซึ่งแท้จริงแล้วเราอาศัยบนโลกใบ นี้ เราได้รับรังสีตลอดเวลาก็ตาม
คำว่า กัมมันตรังสี(Radioactive) เป็นสรรพนาม(Adjective) ขยายคำ ว่า สาร เป็น สารกัมมันตรังสี หมายถึง สารหรือธาตุ ที่ปลอดปล่อยรังสีออกมาได้
000คำว่า กัมมันตภาพรังสี(Radioactivity) นั้น คือสถานะของรังสี ที่ ถูกปล่อยออกมาจากสารกัมมันตรังสีนั่นเอง
การแผ่รังสีของธาตุกัมมันตรังสีเหล่านี้เกิดขึ้นในไอโซโทปของธาตุที่มีจำนวน นิวตรอนมากกว่าจำนวนโปรตอนมาก ทำให้นิวเคลียสของธาตุไม่เสถียรจึงต้องมีการเปลี่ยนแปลงไปเป็นธาตุที่มีความ เสถียรมากขึ้น โดยการสลายตัวเองเพื่อปล่อยอนุภาคภายในนิวเคลียสออกมาในรูปของการแผ่รังสี การแผ่รังสีของธาตุเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติ โดยพบว่าธาตุต่าง ๆ ที่อยู่ในธรรมชาติที่มีเลขอะตอมสูงกว่า 83 ส่วนใหญ่จะสามารถแผ่รังสีได้ทั้งสิ้น ตัวอย่างเช่น ธาตุเรเดียม, ยูเรเนียม, ทอเรียม เป็นต้น
แร่ยูเรเนียม
0000การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีจะเกิดขึ้นได้โดยอะตอมของธาตุมีการปลดปล่อย องค์ประกอบและพลังงานที่อยู่ภายในอะตอมออกมา ทำให้โครงสร้างของอะตอมเปลี่ยนแปลงไป โดยองค์ประกอบและพลังงานของธาตุที่ถูกปลดปล่อยออกมานั้นจะแผ่ออกมาจากธาตุใน รูปของรังสีต่าง ๆ ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 3 ชนิด คือ รังสีแอลฟา, รังสีบีตา และรังสีแกมมา ซึ่งรังสีต่าง ๆ จะมีลักษณะและสมบัติที่แตกต่างกัน ดังนี้
1. รังสีแอลฟา (alpha) เป็นอนุภาคที่มีสมบัติเหมือนนิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม คือเป็นอนุภาคซึ่งมีโปรตอนและนิวตรอนอย่างละ 2 อนุภาค แต่ไม่มีอิเล็กตรอน จึงมีประจุบวก 2 สามารถเบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้าเข้าหาขั้วลบ เป็นรังสีที่มีอำนาจการทะลุทะลวงต่ำ
2. รังสีบีตา (beta) เป็นอนุภาคที่มีประจุลบ มีคุณสมบัติเหมือนอิเล็กตรอน จึงสามารถเบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้าเข้าหาขั้วบวก รังสีบีตามีอำนาจการทะลุทะลวงสูงกว่ารังสีแอลฟาประมาณ 100 เท่า มีความเร็วในการเคลื่อนที่สูงกว่ารังสีแอลฟา และสามารถเคลื่อนที่ไปได้ไกลกว่ารังสีแอลฟา
3. รังสีแกมมา (gamma) มีคุณสมบัติเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Wave) ที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก ไม่มีประจุและไม่มีมวล จึงไม่มีการเบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้า มีอำนาจการทะลุทะลวงสูงกว่ารังสีบีตามาก เกิดจากการที่ธาตุแผ่รังสีแอลฟาและแกมมาออกมา แต่นิวเคลียสของธาตุยังไม่เสถียร ยังมีระดับพลังงานที่สูงอยู่ จึงต้องปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อลดระดับ พลังงาน โดยรังสีแกมมาจะมีความเร็วในการเคลื่อนที่สูงมากจนมีค่าใกล้เคียงกับความ เร็วแสง
ประโยชน์ของธาตุกัมมันตรังสีแต่ละชนิด
ความสามารถในการปลดปล่อยพลังงาน และรังสีที่มีพลังงานและมีอำนาจทะลุทะลวงของธาตุกัมมันตรังสีได้ถูกนำไป ประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ในด้านต่าง ๆ มากมายทั้งในด้านการแพทย์ การเกษตร อุตสาหกรรม รวมจนถึงด้านธรณีวิทยาการหาอายุของวัตถุต่าง ๆ โดยธาตุกัมมันตรังสีที่มีการใช้ประโยชน์กันอย่างกว้างขวาง ได้แก่
2.1 ยูเรเนียม-235 (U-235) ใช้สำหรับเป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องบินและยานอวกาศ และใช้ในการผลิตรังสีเอ็กซ์ (X-ray) ซึ่งมีพลังงานสูง ทางทหาร ใช้ เรเดียม Ra , ยูเรเนียม U-235,238 ทำอาวุธนิวเคลียร์ และใช้ ยูเรเนียม U เป็นเชื้อเพลิงในเรือรบ เรือดำน้ำ
2.2 โคบอลต์-60 (Co-60) เป็นธาตุกัมมันตรังสีที่สามารถแผ่กัมมันตรังสีชนิดแกมมาซึ่งมีผลในการ ยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์ได้ จึงมีการนำมาใช้ในการยับยั้งการเจริญเติบโตเชื้อจุลินทรีย์ในอาหาร ผักและผลไม้ ด้านการแพทย์ ใช้รักษาโรคมะเร็ง ในการรักษาโรคมะเร็งบางชนิด กระทำได้โดยการฉายรังสีแกมมาที่ได้จาก โคบอลต์-60 เข้าไปทำลายเซลล์มะเร็ง ผู้ป่วยที่เป็นมะเร็งในระยะแรกสามารถรักษาให้หายขาดได้ แล้วยังใช้โซเดียม-24 ที่อยู่ในรูปของ NaCl ฉีดเข้าไปในเส้นเลือด เพื่อตรวจการไหลเวียนของโลหิต โดย โซเดียม-24 จะสลายให้รังสีบีตาซึ่งสามารถตรวจวัดได้ และสามารถบอกได้ว่ามีการตีบตันของเส้นเลือดหรือไม่
0000ด้านอุตสาหกรรม ในอุตสาหกรรมการผลิตแผ่นโลหะ จะใช้ประโยชน์จากกัมมันตภาพรังสีในการควบคุมการรีดแผ่นโลหะ เพื่อให้ได้ความหนาสม่ำเสมอตลอดแผ่น โดยใช้รังสีบีตายิงผ่านแนวตั้งฉากกับแผ่นโลหะที่รีดแล้ว แล้ววัดปริมาณรังสีที่ทะลุผ่านแผ่นโลหะออกมาด้วยเครื่องวัดรังสี ถ้าความหนาของแผ่นโลหะที่รีดแล้วผิดไปจากความหนาที่ตั้งไว้ เครื่องวัดรังสีจะส่งสัญญาณไปควบคุมความหนา โดยสั่งให้มอเตอร์กดหรือผ่อนลูกกลิ้ง เพื่อให้ได้ความหนาตาม
2.3 คาร์บอน-14 (C-14) เป็นธาตุ กัมมันตรังสีที่สามารถพบได้ในวัตถุต่าง ๆ เกือบทุกชนิดบนโลก ด้านธรณีวิทยา มีการใช้ C-14 คำนวณหาอายุของวัตถุโบราณ หรืออายุของซากดึกดำบรรพ์ ซึ่งสามารถนำระยะเวลาครึ่งชีวิตของธาตุนี้มาใช้ในการคำนวณหาอายุของวัตถุ โบราณ อายุของหินและเปลือกโลกและอายุของซากฟอสซิลต่าง ๆ ได้ (C-14 มีครึ่งชีวิตประมาณ 5,730 ปี)
2.4 ฟอสฟอรัส-32 (P-32) เป็นสารประกอบกัมมันตรังสีที่สามารถละลายน้ำได้ มีระยะเวลาครึ่งชีวิตประมาณ 14.3 วัน ทางการแพทย์นำมาใช้ในการรักษาโรคมะเร็งของเม็ดโลหิตขาว (ลิวคีเมีย) โดยให้รับประทานหรือฉีดเข้าในกระแสโลหิต นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการตรวจหาเซลล์มะเร็ง และตรวจหาปริมาณโลหิตของผู้ที่จะเข้ารับการผ่าตัด
อันตรายจากธาตุกัมมันตรังสี
0000เนื่อง จากรังสีสามารถทำให้ตัวกลางที่มันเคลื่อนที่ผ่าน เกิดการแตกตัวเป็นไอออนได้ รังสีจึงมีอันตรายต่อมนุษย์ ผลของรังสีต่อมนุษย์สามารถแยกได้เป็น 2 ประเภทคือ ผลทางพันธุกรรมและความป่วยไข้จากรังสี ผลทางพันธุกรรมจากรังสี จะมีผลทำให้การสร้างเซลล์ใหม่ในร่างกายมนุษย์เกิดการกลายพันธุ์ โดยเฉพาะเซลล์สืบพันธุ์
เบริก นั่งเก็บตัวอยู่บนเตียงในบ้านแม่ของเขาในคาซัคสถาน 25 กุมภาพันธ์ 2009
เขาเกิดพิการและคนตาบอดเป็นผลจากการเปิดรับรังสีในมดลูกของแม่ตนเอง
แม่กำลังดูแลลูกสาว ในคาซัดสถานหลังจากที่ลูกเกิดกระดูกสันหลังบิดเนื่องจากการสัมผัสกับรังสี
ในระดับสูง ยังส่งผลกระทบไปถึงการพัฒนาสมองด้วย
0000ส่วนผลที่ทำให้เกิดความป่วยไข้จากรังสี เนื่องจากเมื่ออวัยวะส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายได้รับรังสี โมเลกุลของธาตุต่างๆ ที่ประกอบเป็นเซลล์จะแตกตัว สารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ต่าง ๆ ในร่างกายเสียสมดุล ทำให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์ในร่างกาย ซึ่งจะทำให้สิ่งมีชีวิตเกิดความเจ็บป่วย หรือหากได้รับในปริมาณมากก็อาจทำให้เสียชีวิตได้
0000ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้องกับรังสีจึงจะต้องมีอุปกรณ์ที่ช่วย ป้องกันอันตรายจากรังสี และมีการกำหนดระยะเวลาในการทำงานเพื่อไม่ให้สัมผัสกับรังสีเป็นเวลานานเกิน ไป
อันตรายที่เกิดขึ้นเมื่อถูกรังสี แบ่งเป็น 2 ประเภท ใหญ่ๆ
คือ 1. ผลที่เกิดขึ้นกับร่างกาย (Somatic effact)
และ 2. ผลที่เกิด ขึ้นกับทางพันธุกรราม (Gentic effect)
อาการป่วยของประเภทแรก แบ่งเป็น 3 ระยะ คือ
ระยะเตือนล่วงหน้า ได้แก่ อาการคลื่นเหียน อาเจียร หายใจไม่สะดวก เพลีย หมดแรงที่จะทรง ตัว ผิวหนังแดง หายใจไม่สะดวก
ระยะแอบแฝง เป็นระยะที่สงบไม่แสดงออก ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีที่ได้ รับ และ ระยะปานจริง เป็นอาการต่อจากระยะแอบแฝง ได้แก่ มีไข้ เบื่อ อาหาร น้ำหนักลด โลหิตออก ผมร่วง ช็อค จำอะไรไม่ได้ หมดความรู้สึก และอาจ เสียชีวิตได้
000ส่วนใครที่ได้รับรังสีทีละน้อยๆ แต่นานๆ แบบสะสม อาการจะไม่ แสดงในทันที แต่จะทำให้ชีวิตในระยะยาวสั้นลง เพราะโรคลูคี เมีย, มะเร็ง หรือ ต้อกระจกเป็นต้น
ผลกระทบในทางพันธุกรรม Uranium effects
สำหรับผลกระทบในทางพันธุกรรม จะเกิดขึ้นในเซลล์สืบพันธุ์ โดยจะทำให้ เป็นหมัน หรือแตกเหล่า ซึ่งความผิดปกติ ส่วนใหญ่จะปรากฎในรุ่นลูก หลาน เหลน ได้ อย่างหลังนี้น่ากลัวที่สุด เพราะไม่สามารถคาดเดาผล และรักษาให้หายได้
ชนิดและอันตรายจากกัมมันตภาพรังสี
1. รังสีแกมมา มีอำนาจการทะลุทะลวงมากและสามารถทำลายเนื้อเยื่อของร่างกายได้
2. รังสีแอลฟาและรังสีเบต้า เป็นรังสีที่มีอนุภาคสามารถทำลายเนื้อเยื่อได้ดี ถึงแม้จะมีอำนาจการทะลุทะลวงเท่ากับรังสี แกมมา แต่ถ้าหากรังสีชนิดนี้ไปฝังบริเวณเนื้อเยื่อของร่างกายแล้ว ก็มีอำนาจการทำลายไม่แพ้รังสีแกมมา
3. รังสีเอ็กซ์ สามารถปล่อยประจุไฟฟ้าแรงสูงในที่สุญญากาศ อันตรายอาจจะเกิดขึ้น ถ้าหากรังสีเอ็กซ์รั่วไหลออกจากเครื่อง มือและออกสู่บรรยากาศ สัมผัสกับรังสีเอ็กซ์มากเกินไป เช่น จากหลอดเอ็กซ์เรย์ก็จะเกิดโรคผิวหนังที่มือ มีลักษณะหยาบ ผิวหนังแห้งมี ลักษณะคล้ายหูด แห้งและเล็บหักง่าย ถ้าสัมผัสไปนาน ๆ เข้า กระดูกก็จะถูกทำลาย
4. รังสีที่สามารถมองเห็นและรังสีอัลตราไวโอเลตหรือรังสีเหนือม่วง รังสีชนิดนี้จะไม่ทะลุ ทะลวงผ่านชั้นใต้ผิวหนัง รังสีอัลตรา ไวโอเลตจะมีอันตรายรุนแรงกว่ารังสีอินฟราเรด และจะทำให้ผิวหนังไหม้เกรียม และทำอันตรายต่อเลนซ์ตา คนทั่ว ๆ ไปจะได้รับรังสี อัลตราไวโอเลตจากแสงอาทิตย์
000000ฉะนั้นคนที่ทำงานกลางแสงอาทิตย์แผดกล้าติดต่อกันเป็นระยะเวลานาน โอกาสที่จะเป็นเนื้องอกตาม บริเวณผิวหนังที่ถูกแสงแดดในที่สุดก็จะกลายเป็นเนื้อร้ายหรือมะเร็งได้ รังสีอัลตราไวโอเลตจะมีอันตรายต่อผิวหนังมากขึ้น ถ้าหากผิวหนัง ของเราไปสัมผัสกับสารเคมีบางอย่าง เช่น ครีโซล ซึ่งเป็นสารเคมีที่มีความไวต่อแสงอาทิตย์มาก
รังสีที่มีความถี่สูงมีผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต มีดังนี้
อำนาจการทะลวงของรังสีต่าง ๆ วิธีการควบคุมและป้องกันอันตรายจากรังสี
อำนาจทะลุทะลวงของรังสีต่างๆ
1. กำหนดระดับของรังสีที่ปลอดภัยที่มนุษย์สามารถยอมรับได้
2. การตรวจระดับรังสีที่ร่างกายได้รับสม่ำเสมอ
3. ควบคุมแหล่งกำเนิดรังสี ควบคุมให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยต่อชุมชนและคนงาน
4. ควบคุมระยะเวลาในการสัมผัสให้เหลือน้อยที่สุด
5. มีมาตรการในการเคลื่อนย้ายหรือเก็บขนให้เกิดความปลอดภัยมากที่สุด
6. ควบคุมระยะห่างระหว่างรังสีกับผู้ปฏิบัติงานให้ห่างมากที่สุด ถ้าไม่จำเป็นไม่ต้องอยู่ใกล้
7. มีฉากกำบังรังสีที่แข็งแรง และสามารถกั้นรังสีได้จริง
8. มีการกำจัดกากรังสีอย่างถูกวิธี
ปริมาณรังสีที่ส่งผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์
ภาพรวมอันตรายจากกัมมันตรังสี
1. อันตรายโดยตรงต่อชีวิต หากร่างกายได้รับรังสีแกรมมาโดยตรง สามารถทำให้เซลล์ตายได้ หรือหากได้รับปริมาณมาก ๆ อาจเสียชีวิตได้
2. อันตรายต่อเนื้อเยื่อสมองและอวัยวะสืบพันธุ์ รังสีแกรมมาจะทำให้โครโมโซมของเซลล์สืบพันธุ์มีการเปลี่ยนแปลงแบบชั่วคราว หรือถาวร อาจเป็นผลทำให้ดีขึ้นหรือกลายพันธุ์ก็ได้
3. อันตรายแบบสะสม หากได้รับปริมาณน้อย ๆ เป็นเวลานาน ๆ อาจทำให้กลายเป็นมะเร็ง
0000ทั้ง นี้ การกระจายของสารกัมมันตรังสีจะฟุ้งไปในอากาศ น้ำ มนุษย์อาจได้รับรังสีเข้าสู่ร่างกาย ทาง การหายใจเอา ฝุ่นละอองของรังสี, กินของที่เปรอะเปื้อน, การฝั่งสารกัมมันตรังสีเพื่อการรักษา สารกัมมันตรังสีที่อยู่ในร่างกายจะแผ่รังสีออกมา ทำอันตรายต่อร่างกายเป็นระยะเวลานาน จนกว่าจะถูกกำจัดออกไปจากร่างกายจนหมด และยังสามารถแผ่รังสีไปทำอันตรายคนที่อยู่ใกล้เคียงได้
การป้องกันอันตรายจากกัมมันตรังสี
1. หากจำเป็นต้องเข้าใกล้สารกัมมันตรังสีต้องใช้เวลาสั้นที่สุด
2. อยู่ห่างบริเวณที่เป็นแหล่งกำเนิดกัมมันตรังสีให้มากที่สุด
3. ใช้วัตถุที่กัมมันตรังสีทะลุผ่านไม่ได้มากำบัง เช่น ใช้ตะกั่ว คอนกรีต น้ำ หรือพาราฟิน เป็นเครื่องกำบังรังสีแกรมมาและบีตา หรือน้ำเป็นเครื่องกำบังรังสีนิวตรอน
4. ผู้ที่ทำงานเกี่ยวข้องกับรังสีต้องมีเครื่องตรวจวัดรังสี ใช้หุ่นยนต์ในการทำงานแทนมนุษย์ ใช้ระบบรีโมตหรือระบบอิเล็กทรอนิกแทนการเข้าใกล้
เรียบเรียงบทความ:thoentoday
อ่านบทความที่เกี่ยวข้อง
ชมคลิปในหมวด
*เหตุการณ์แผ่นดินไหวก่อนสึนามิถล่มญี่ปุ่นชัดที่สุดชุด3
*ภาพเหตุการณ์สึนามิที่ญี่ปุ่นชัดที่สุดชุด1
*ภาพเหตุการณ์สึนามิที่ญี่ปุ่นชัดที่สุดชุด2
ข่าวท้องถิ่น
บทความน่าสนใจ