สรุปการฝึกงาน 2553 student presentation นิวเคลียร์ฟิสิกส์ สทน. กทม. Thailand

2. วัตถุประสงค
• Half Life & Mean Life
• พลังงานนิวเคลียรในจีน
• Fusion
• หลักการใช X-Ray Diffractometer
• คอรันดัม
• วิเคราะหสารประกอบในดิน
• วิเคราหสารประกอบในน้ําตาล
• วิเคราะสารประกอบในเกลือ
• วิเคราะหความเปนผลึกของเกลือ
• ทดสอบคุณสมบัติของยางธรรมชาติ

3.  Half Life & Mean Life
ครึ่งชีวิต (Half Life) T ของสารกัมมันตรังสี หมายถึงระยะเวลาที่นิวเคลียสของสาร
กัมมันตรังสีสลายตัวจนเหลือเพียงครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม
คาชีวิตเฉลี่ย (Mean Life) τ ใหเปนอัตราสวนของเวลาที่ทุกอะตอมมียุตอจํานวนอะตอม
ที่เริ่มตน

4.  พลังงานนิวเคลียรในจีน
ความเปนมาของการพฒนาโรงไฟฟานวเคลยร ในจีน
 ั  ิ ี
ในปจจุบันความตองการในการผลิตไฟฟาโดยใชพลังงานนิวเคลียรเปนเชื้อเพลิง
ของจีน ในขณะนี้จีน มีเครื่องปฏิกรณปรมาณู ที่สามารถผลิตกระแสไฟฟาไดทั้งหมด 3
เครือง มีกาลังการผลิตรวม 2,000 เมกะวัตต และอยูในระหวางการกอสรางอีก 8 เครือง โดยมี
่ ํ  ่
กําลังการผลิตรวม 6,600 เมกะวัตต
การเปดรบเทคโนโลยีจากตางประเทศมาพฒนาโรงไฟฟานวเคลยร
 ั  ั  ิ ี
1. ประเทศฝรั่งเศส
2. ประเทศแคนาดา
3. ประเทศรัฐเซีย
4. ประเทศสหรฐอเมรกา
ั ิ

5.  Fusion
o ปฎิกิริยานิวเคลียรฟวชัน (Nuclear Fusion)
นิวเคลียร ฟวชั่น (Nuclear Fusion) เปนปฏิกิริยาทางนิวเคลียรระหวางนิวเคลียสเบาสอง
ตัวมารวมกัน ซึงหลังจากการรวมแลว จะไดนวเคลียสใหมทไมเสถียร นิวเคลียสนีจะแตกตัว
่ ิ ่ี ้
ออกในเวลาอันรวดเร็ว และใหพลังงานที่สูงออกมา กระบวนการฟวชันนี้เปนสิ่งที่เกิดขึ้นอยู
ตลอดเวลาในดวงอาทิตย และดาวฤกษตางๆ 
รูปภาพแสดง ไดอะแกรมการเกิดปฎิกรยาฟวชัน
ิิ

6. o Fusion basic
• Fusion Reaction (ปฏิกิริยานิวเคลียร)
การปลดปลอยพลังงานออกมาอยางมหาศาลที่เกิดจากการหลอมรวมกันของนิวเคลียสที่มีเลขอะตอม
(atomic number) ต่ํา เชนการรวมกันของ 2 hydrogen และ 2 neutron จะไดนิวเคลียสของ helium ใน
ปฏิกิริยา
210H + 210n —> 42He
เปรยบเทยบระหวาง มวลกบพลงงาน (โดยใชเลขอะตอม)
ี ี  ั ั
2(1.007825) + 2(1.008665) − 4.002603 = 0.030377 amu
มีคาพลังงานประมาณ 28.3 MeV.
• ไฟฟาสถตกบแรงนวเคลยร
 ิ ั ิ ี
แรงนิวเคลยรแบบเขม
ี 
เมอพจารณานวเคลยสของอะตอม ซึ่งประกอบดวยโปรตอน และนิวตรอน พบวาทังโปรตอนและ
่ื ิ ิ ี ้
นิวตรอนนั้นยึดเหนี่ยวอยูรวมกันไดดวยแรงชนิดหนึ่งที่ไมใชแรงแมเหล็กไฟฟา แตเปนแรงนิวเคลียรแบบ
เขม ซึ่งเกิดจากการแลกเปลี่ยนอนุภาคชนิดหนึ่ง ไป-มา ระหวางโปรตอนและนิวตรอน

7. • ไฟฟาสถิตกับแรงนิวเคลียร
แรงนิวเคลียรแบบเขม
เมื่อพิจารณานิวเคลียสของอะตอม ซึ่งประกอบดวยโปรตอน และนิวตรอน พบวาทั้ง
โปรตอนและนิวตรอนนั้นยึดเหนี่ยวอยูรวมกันไดดวยแรงชนิดหนึ่งที่ไมใชแรงแมเหล็กไฟฟา แต

เปนแรงนิวเคลียรแบบเขม ซึ่งเกิดจากการแลกเปลี่ยนอนุภาคชนิดหนึ่ง ไป-มา ระหวางโปรตอน

และนิวตรอน
แรงนิวเคลียรแบบเขม

8. กราพแสดงความสัมพันธระหวาง Fussion Cross Section and Reactivities

9. Thermonuclear Reactions in a Plasma
ปฏิกริยาฟวชันจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง พลังงานความรอนจะทําใหนิวเคลียรของธาตุเบาสามารถ
เอาชนะแรงไฟฟาเขารวมกันได และมีมวลลดลง เพื่อเปลี่ยนพลังงาน จากสมการ E=3/2kT
กราฟแสดงความสัมพันธระหวางอุณหภูมิของพลาสมากับคาพลังงานจําเพาะ

10.  หลักการใช X-Ray Diffractometer

11.  ขันตอนการเปดเครือง XRD
้ ่
 เช็คปริมาณน้ําในเครื่องดูดความชื้น
 เปดเมนสวิทชของเครื่อง XRD และCooling (ที่ขางฝา)
 เปดเครื่อง Voltage Stabilizer โดยยกสวิทช main power > กดปุม power > reset
 เปด XRD โดยกดปุมสีเขียวทีแผงดานขวาของเครือง
่ ่
 เปดสวิทชไฟและพัดลมที่อยูแผงดานซายมือ
 โยกปุม High voltage มาทางซายมือใหสังเกตวาไฟเตือนรังสีบนหลังคาตูทั้งสองขาง
สวางขึ้น
 เปดประตูเครื่องโดยกดปุม open door

12.  คอรันดัม
Corundum(คอรันดัม)หรือกากกะรุน เปนแรรัตนชาติประเภทอะลูมิเนียมออกไซดซึ่งประกอบขึ้น
ดวย ธาตุอะลูมิเนียมและออกซิเจน
สมบัติทางฟสิกส –รูปผลึกแบบเฮกซะโกนอล (Hexagonal )ผลึกมีชั้นหนาซอนกันมีหลายสีเชนสี
เขียว สีเทา สีฟาและสีเทาดํา สีแดงหรือสีมวงเรียกวาทับทิม สวนที่ไมใชทับทิมนั้น เรียกรวมกัน
วา แซฟไฟร (Sapphire) สีน้ําเงินเรียกวาไพลิน (Blue Sapphire) สีเขียวเรียกวาเขียวสอง (Green
Sapphire) สีเหลืองเรียกวาพลอยน้ําบุษหรือบุษราคัมไทย (Yellow Sapphire) สีขาวมีรูปดาว 6
แฉกเรียกวาพลอยสาแหรก (Star Sapphire) มีความแข็งของสเกลมอร( Mohs scale) เทากับ 9
แข็งเปนรองก็เพียงเพชรเทานั้น คาความถวงจําเพาะ 4.0 -4.1 ความวาวคลายเพชร หรือคลายแกว
รอยแตกแบบกนหอย โพรงใสถึงโปรงแสง
คุณสมบัติทางเคมี -แร Corundum (AluminumOxide) มีสตรเคมี Al2O3 มี Al 52.9 %
ู
สีแดงเกิดจากมลทิลของโครเมี่ยม สีน้ําเงินเกิดจากมลทิลของเหล็กและไททาเนียม
จากกราฟแกน X คือ 2-Theta Y คือ Counts
ลักษณะผลึกแบบเฮกซะโกนอล คือ คา a=b≠c

13. • วิเคราะหสารประกอบในดิน
• วิเคราหสารประกอบในน้ําตาล
• วิเคราะสารประกอบในเกลือ
• วิเคราะหความเปนผลึกของเกลือ
• ทดสอบคุณสมบัติของยางธรรมชาติ
 เวนการสรุป - เนื่องดวยวันหยุดราชการ

14.  นักศึกษา ม. อุบลราชธานี
◦ สุภาวดี มุกดาพันธ (เก) Supawadee Mookdapan
◦ ขนษฐา จนทโสม (จ๊ิบ) Khanidtha Jantasom
ิ ั
◦ สุรีย จารุจิตร (บุม) Suree Jarujit
 นักศึกษา ม. เกษตรศาสตร
◦ มารียะ นิรันรัตน (ดา) Mareeya Niranrat

March-May 2010
ผูดูแล: รพพน พิชา Roppon Picha