บทท 2

ทฤษฎทเกยวของ

2.1 กมมนตภาพรงส (Radioactivity)

เปนปรากฏการณการสลายตวทเกดขนเองของนวเคลยสของอะตอมทไมเสถยร ตามปรกต

แลวการทอะตอมสลายตวมกมการแผรงสตดตามมาดวย เชน รงสแอลฟา บตา และแกมมา เปนตน

โดยทวไปมกเรยกสนๆวา “กมมนตภาพ” หรอ “ความแรงรงส ” (Activity) กมมนตภาพหรอความ

แรงรงสนมหนวยวดเปนเบคเคอเรล ( Becquerel) โดยท 1 เบคเคอเรล เทากบ การสลายตวของสาร

รงส 1 อะตอมในหนงวนาท ( 1 Disintegration/second ) ผคนพบปรากฏการณกมมนตภาพรงส คอ

อองร เบคเคอเรล ชาวฝรงเศส ซงไดคนพบเมอป พ.ศ.2439

2.1.1 กมมนตรงส (Radioactive)

เปนคาคณศพทเพอขยายคานาม หมายถง “เกยวของกบการแผรงส” ตวอยางเชน

- สารกมมนตรงส (Radioactive Substance) หมายถง วสดทสามารถแผรงสไดดวย

ตนเอง

- กากกมมนตรงส (Radioactive Waste) หมายถง ขยะหรอของเสยทเจอปนดวยสาร

กมมนตรงส เปนตน

2.1.2 รงส (Radiation)

หมายถง พลงงานทแผกระจายจากตนกาเนด ออกไปในอากาศหรอตวกลางใดๆ ในรปของ

คลนแมเหลกไฟฟาเชน รงสความรอน รงสเอกซ รงสแกมมา ฯลฯ และรวมไปถงกระแสอนภาคทม

ความเรวสงดวย อาทเชน รงสแอลฟา รงสบตา และรงสนวตรอน อาจจาแนกรงสดงกลาวตาม

คณสมบตทางกายภาพไดเปน 2 กลม คอ

- รงสทไมกอไอออน (Non-Ionizing Radiation) ซงไดแกรงสคลนแมเหลกไฟฟา เชน

ความรอน แสง เสยง คลนวทย อลตราไวโอเลต และไมโครเวฟ

- รงสทกอใหเกดไอออน (Ionizing Radiation) ซงไดแก รงสเอกซ รงสแกมมา รงส

แอลฟา รงสบตา รงสนวตรอน รงสในกลมหลงนมผเรยกอกชอหนงวา รงสปรมาณ

(Atomic Radiation)

รงสแอลฟา (α) หมายถง กระแสของอนภาคแอลฟาทแผออกมาจากนวเคลยสใด ๆ ม

อานาจกอใหเกดการแตกตวไดด แตมความสามารถในการทะลทะลวงผานวตถนอยมาก อนภาค

5

แอลฟา 1 อนภาค กคอนวเคลยสของธาตฮเลยม ซงประกอบดวยโปรตอน 2 อนภาค และนวตรอน 2

อนภาคและมประจไฟฟา+2 หนวย

รงสบตา (β) หมายถง กระแสของอนภาคอเลกตรอนทแผออกมาจากนวเคลยสใดๆ ม

อานาจกอใหเกดการแตกตวนอยกวารงสแอลฟา แตสามารถทะลทะลวงไดดกวา ตามปกตใน

นวเคลยสไมมอเลกตรอนแตเมอเกดการแตกตวของนวตรอน จะเกดเปนอนภาคโปรตรอนและ

อเลกตรอน ซงอเลกตรอนนเองทเรยกวา อนภาคบตา

รงสแกมมา (γ) เปนคลนแมเหลกไฟฟาทมความยาวคลนสนมาก มจดกาเนดจาก

นวเคลยส มอานาจทาใหเกดการแตกตวนอยมาก แตมความสามารถทะลทะลวง

รงสเอกซ (X) เปนคลนแมเหลกไฟฟาทมความยาวคลนสนมากเชนกน มคณสมบต

เชนเดยวกบรงสแกมมา แตมไดมาจากนวเคลยสแตมจดกาเนดจากชนของอเลกตรอนของอะตอม

ใดๆ เชน เกดจากการยงอเลกตรอนทมความเรวสงไปถกเปาททาดวยโลหะดงเชนทเกดในเครอง

เอกซเรย เปนตน

รงสนวตรอน (n) เกดขนในเครองเรงอนภาคนวตรอน หรอในเครองปฏกรณปรมานโดย

ในเครองดงกลาวจะผลตอนภาคนวตรอน ไดอยางมากมายและนวตรอนทเกดเหลานนมปรมาณมาก

และเคลอนทดวยความเรวสงมากดวย

รปท 2.1 แถบพลงงานของคลนแมเหลกไฟฟา

รงสถาอยในสภาพสามญ มนษยไมอาจมองเหนหรอสมผสได แตในบางลกษณะเราอาจ

มองเหนรงสได เชน ในกรณของเครองวดรงส Cloud Chamber และกรณของแกนปฏกรณนวเคลยร

ขณะเดนเครองจะมอนภาคทมความเรวสงใกลเคยงกบความเรวของแสงวงไปในตวกลางโปรงตา

กอใหเหนเปนแสงสนาเงนเรยกวา “แสงเชอเรนคอฟ (Cerenkov)”

มนษยสามารถตรวจวดรงสได กเพราะรงสมคณสมบตพเศษ คอ สามารถเกดอนตรกรยา

(Interaction) กบวตถตาง ๆ ทรงสไปกระเขาได ผลทเกดขนม 2 ชนดคอ อะตอมเกดการแตกตวเปน

ไอออน ( Ionization) หรออะตอมถกกระตนใหมพลงงานสงขน ( Excitation) ซงจากคณสมบต

6

ดงกลาวไดมการประดษฐหววดรงสซงสามารถตรวจและบนทกขอมลความแรงรงสของรงสชนด

ตาง ๆ ได หววดรงสชนดทใชหลกการการแตกตวเปนไอออนไดแก พวกหววดแบบแกสทกชนด

(Gas Tube Detector) เชนไกเกอรเคานเตอร ไอออนไนสเซชนแชมเบอร ฯลฯ และหววดแบบสาร

กงตวนา (Semiconductor Detector) สวนหววดทใชหลกการกระตน ไดแก หววดแบบการเปลงแสง

วบ (Scintillation) ชนดตาง ๆ หววดรงสดงกลาวจะแปลงพลงงานทไดจากรงสเปนสญญาณไฟฟา

และสงตอผานอปกรณอเลกทรอนกสสวนตาง ๆ ไปบนทกขอมลและแจงผลเปนตวเลขหรอในรป

ของสเกลตอไป

2.1.3 คาครงชวตของสารกมมนตรงส (half life)

ไอโซโทปของธาตในโลกนแบงออกเปน 2 ชนด คอ ชนดเสถยร ( Stable) และชนดไม

เสถยร (Unstable) โดยทโลกทเราอยนเกดจากการสงเคราะหทางนวเคลยรเมอกวา 4.6×10 9 ปมาแลว

ดงนนไอโซโทปทหลงเหลออยในปจจบนมกเปนพวกทอยในระดบพลงงานตาสด คอ ชนดเสถยร

พวกไมเสถยรกอาจมบางเพยงสวนนอย นอกจากนนกมไอโซโทปรงสบางชนดเชน คารบอน-14

เกดมาจากปฏกรยานวเคลยรจากรงสคอสมกทมาจากนอกโลกอยางตอเนองตลอดเวลา แตปจจบนม

การนาไอโซโทปเสถยรไปอาบรงสนวตรอนภายหลงทาปฏกรยานวเคลยรแลวกลายเปนพวกไม

เสถยร เชน ไอโอดน -131 และเทคนเซยม-99m

การสลายตวของไอโซโทปนเกดเองตามลกษณะกายภาพ ซงเปนคณสมบตเฉพาะตวของ

มนเองตามธรรมชาตคอ ไมอยตวจะสลายตว ( Decay) เนองจากตอนกาเนดมกอยในสถานะกระตน

(Excited State) ซงจะมระดบพลงงานศกยสงเหมอนแทงคนาทอยสงเมอเปดกอกนากไหลลงสทตา

กวา จนสดทายคอระดบพนดนซงเปนระดบลางสด คอระดบเสถยรไมไหลไปไหนอกแลว

นวเคลยสของไอโซโทปทไมเสถยร ซงอยในสถานะกระตนจะสลายตวลงสระดบพลงงานศกยทตา

กวา โดยการปลดปลอยอนภาคชนดตางๆ เชนแอลฟา บตาหรอแกมมา ออกมาดวย และเมอสลายตว

แลวตวเองกมกจะเปลยนไปเปนธาตใหมซงแตกตางจากธาตเดม เชน ฟอสฟอรส-32 เมอสลายตว

โดยแผรงสบตาแลวจะกลายเปน กามะถน-32 เปนตน การสลายตวของไอโซโทปรงสแตละชนดจะ

มคาคงตวคาหนงซงบอกถงอตราการสลายตวของไอโซโทปนนๆ เรยกวา คาครงชวต โดยถอเอา

ระยะเวลาทไอโซโทปรงสสลายตวเหลอปรมาณครงหนงของทมอยเดม ยกตวอยางเชน เรเดยม-226

มครงชวต 1,620 ป หมายความวา หากมเรเดยม-226 จานวน 2 กรม เมอตงทงไวเปนเวลา 1,620 ป

เรเดยม-226 นจะสลายตวเหลอปรมาณเพยง 1 กรมและพอตอไปอก 1,620 ป กจะลดลงเหลอเพยง

0.5 กรม ฯลฯ

7

การสลายตวของสารกมมนตรงส : เมอผานไป 10 half life ระดบรงสจะลดคาเหลอ 1 ใน 1,000

รปท 2.2 การสลายตวของสารกมมนตรงส

2.2 หนวยของรงสและกมมนตภาพรงส

หนวย คอชอเฉพาะทกาหนดขนเพอใชบอก ขนาดและปรมาณของสงตางๆ หนวยของรงส

และกมมนตภาพรงส มดงตอไปน

ตารางท 2.1 หนวยของรงสและกมมนตภาพรงส

ปรมาณ หนวยวด หนวย SI unit กมมนตภาพรงส (Radioactivity) คร (Ci) เบคเคอเรล (Bq) รงสทถกดดกลน (Absorbed Dose) แรด (Rad) เกรย (Gy) รงสททาใหอากาศแตกตว (Exposure) เรนทเกน (R) คลอมบตอกโลกรม (C/kg) รงสสมมล (Dose Equivalent) เรม (Rem) ซเวรต (Sv)

จากการกาหนดหนวยของปรมาณตางๆดงกลาวมาในขางตน การวดรงสเพอกาหนด

ปรมาณซงเปนทยอมรบ และเปรยบเทยบผลกนได โดยอาศย การวดคาพนฐานตามคาจากดความ

ของแตละหนวย เชน

2.2.1 ปรมาณกมมนตภาพรงส (Radioactivity)

ดงทกลาวแลววาคอ การเปลยนแปลงทางนวเคลยร ยงผลใหเกดการแผรงส หรอมอนภาคท

มพลงงานเกดขน ไอโซโทป รงสหรอนวไคลดรงส ( Radionuclide) จงเปนแหลงกาเนดรงสชนด

หนงในหลายชนด การวดจานวนไอโซโทปรงส หรอนวไคลดรงส ไมอาจทาไดโดยการชงนาหนก

หรอ ตวง วดได เพราะไอโซโทปรงสจะปนอยกบไอโซโทปอนๆเสมอ แมแตเมอทาการแยกให

บรสทธแลว เมอเวลาผานไปการเปลยนแปลงดงกลาว กจะทาใหเกด ธาตใหมขนปะปน ดงนน

ปรมาณกมมนตภาพรงสในขณะใดขณะหนงจงวดไดโดยวดรงสทเกดขน ในขณะนน ซงเปนผล

ของการเปลยนแปลงทาง นว เคลยรทเกดขน หนวยของปรมาณกมมนตภาพรงส เดมอาศยการเกด

การเปลยนแปลงทางนวเคลยร ของธาตเรเดยมหนก 1 กรม ซงเทากบ 3.7x1010 Disintegration per

Second และเรยกวา 1 คร (Ci)

8

1 คร (Ci) = 3.7x1010ครงตอวนาท (s-1) (1)

ตอมาใช SIunit หนวยของกมมนตรงส ควรจะเปน s-1แตใหใชชอเฉพาะวา เบคเคอเรล (Bq) ดงนน

1 (Bq) = 1s-1 และ 1 Ci = 3.7x1010Bq (2)

ปรมาณกมมนตภาพรงสจะมผลเมอเขาสรางกาย เพราะรงสทเกดขนจะถกดดกลนในอวยวะและ

เนอเยอของรางกายมากทสด โดยเฉพาะเมอการ เปลยนแปลงทางนวเคลยรนนใหอนภาคแอลฟา

หรอ เบตา เพราะอนภาคทงสองเปนอนภาคทมพสยตา แนนอนวาจะตองถายทอด พลงงานทงหมด

ใหอวยวะ และ เนอเยอในรางกาย ทาใหเกดอนตรายมากทสด

2.2.2 ปรมาณรงสทถกดดกลน (Absorbed Dose)

ผลของรงสตอวตถตางๆบางอยางทสามารถสงเกตเหนได เชน การทแกวหรอพลาสตก

เปลยนสเมอนาไปฉายรงส เปนเพราะเนอแกว ดดกลน พลงงานของรงสเขาไว เนองจากรงสแตละ

ชนดมความสามารถทะลผานวตถไดไมเทากน และถายเทพลงงานใหกบวตถแตละ ชนดไดไมเทา

กนดงนน ผลของรงสตอวตถ จงแปรผนตามปรมาณพลงงานรงสทวตถนนดดกลนไว ตวอยาง เชน

รงสแอลฟาและรงสเบตา จะถายเทพลงงานทงหมดใหกบ วตถ ในระยะทางจากผวเพยงเลกนอย

เทานน โฟตอนพลงงานตาๆ กเชนกน ผลกคอจะทาใหเกดรอยไหมทผวหนง ถาเปนโฟตอน

พลงงานสงหรอนวตรอน พลงงานบางสวนอาจทะลออกไปจากวตถ บางสวนของพลงงาน ถก

ดดกลนไว หนวยของ Absorbed Dose เดมใช Rad (Radiation Absorbed Dose) ซงเทากบพลงงาน

รงสทถกดดกลน 100 ergs ในวตถมวล 1 gm

1 rad = 100 ergs/gm (3)

ในปจจบนหนวย SI Unit ซงใชหนวยใหญคอ MKS เปนมาตรฐาน ใหหนวยของ Absorbed Dose

จากหนวยของพลงงานเปนจล ( Joule) และหนวยของมวลเปนกโลกรม ( kg) โดยใชชอเฉพาะวา

เกรย (Gy)

1 Gy = 1 Jkg-1 = 100 rads (4)

9

2.2.3 ปรมาณรงสททาใหอากาศแตกตว (Exposure)

Exposure เปนปรมาณรงสทไมเกยวของโดยตรงกบผลของรงสเพราะเพยงแตวดวา มการ

แตกตวของกากาศมากนอยเพยงใด การวด Exposure เปนทนยมเพราะเปนวธทมความไวสง และ

สามารถวดคาไดถกตองมากดวยเทคนคในปจจบน หนวยเดมของ Exposure คอ เรนเกนท ( R) ซง

เทากบปรมาณรงส ททาใหอากาศแตกตวใหประจ 1 e.s.u. ในอากาศแหง 1 ลกบาศก เซนตเมตร ท

NTP หรออากาศมวล 1.293x10-3กรม ปจจบนหนวย SI ใชเปนคลอมบตอกโลกรม (C/kg) โดยท

1 เรนทเกน = 2.58x10-4 คลอมบตอกโลกรม (5)

ประจ 1 e.s.u. มคาเทากบ 3.335x10-10 คลอมบ

2.2.4 ปรมาณรงสสมมล (Dose Equivalent)

Dose Equivalent เปนหนวยทนาเอาผลทางชววทยาของรงสเขามาเกยวของดวยโดยอาศย

คา Absorbed Dose เฉลยทว กลม ของเนอเยอ หรออวยวะรวมกบ Radiation Weighting Factor

(WR) ตามชนดและพลงงานของรงส ในการหาคา Dose Equivalent (HT) ของกลม เนอเยอ และ

อวยวะตางๆ ดงสตรตอไปน

HT = SRWRxDTxR (6)

เมอ DTxR เทากบ Absorbed Dose เฉลยทวกลมเนอเยอ หรออวยวะ ( T) เนองจากรงส (R) คา WRนม

ความสมพนธกบคา Relative Biological Effectiveness (RBE) ซงอาศยการเปรยบเทยบความ

เสยหายของเนอเยอ เมอไดรบ Absorbed Dose จากรงสตางชนด และ ตางพลงงาน

ตารางท 2.2 คา Radiation Weighting Factors (WR)

Type and Energy Range Radiation Weighting Factor,WR

Photons, all energies 1

Electrons and Muons, All Energies 1

Neutrons, Energy < 10 keV

10 keV to 100 keV

< 100 keV to 2 MeV

> 2 MeV to 20 MeV

> 20 MeV

5

10

20

10

5

Protons, Other Than Recoil Protons, Energy > 2 MeV 5

Alpha Particles, Fission Fragments, Heavy Nuclei 20

10

หนวยเดมของ Dose Equivalent เรยกวา rem มคาเทากบ Absorbed Dose (Rad) x WR ในปจจบน

หนวย Equivalent Dose ใน SI Unit ใชวา ซเวรต ( Sv) และมคาเทากบ Absorbed Dose (Gy) x WR

ดงนน

1 ซเวรต (Sv) = 100 เรม (rem) (7)

แตหนวย ซเวรต (Sv) เปนหนวยใหญ คาปรมาณรงสสวนมากจะเปนมลลซเวรต

2.3 การวดรงส

2.3.1 เครองวดรงสประจาบคคล

2.3.1.1 เครองวดรงสประจาบคคลชนดฟลมแบดจ (Film Badges)

ฟลมแบดจเปนเครองวดรงสประจาบคคลทใชงานมานานตงแตยค ค.ศ. 1940 ฟลมแบดจ

ประกอบดวยฟลมและตลบฟลม (Badge) ดงแสดงในรปท 2.3 ตลบฟลมเปนพลาสตค ภายในตลบ

ในมแผนกรองแยกชนดรงสและพลงงานรงสตางๆ รวมทงมชองเปดทฝาตลบเพอวดปรมาณรงส

รวม ฟลมแบดจเหมาะกบรงสททะลทะลวงสงเชนรงสเอกซ , รงสเบตาพลงงานสงหรอรงสแกมมา

ฟลมแบดจมความไวรงสไดต าถง 10 mRem (0.1 mSv) และรบรงสไดสงถง 700 ถง 2,000 Rem

ฟลมแบดจมความไวตอรงสสงสดทพลงงานรงส 50 keV ซงไมเปนปญหาตอการใชงาน เนองจาก

ฟลมแบดจมงหมายใชวดรงสกระเจง ความแมนยาของฟลมแบดจอยในชวง ±25% ถง ±50% ซงไม

เปนอปสรรคตอการใชงานทระดบรงสตา เชนคาทอานจากฟลมแบดจ 20 mRem ท ±50% อาจเปน

ปรมาณรงส 10 ถง 30 mRem ยงคงเปนชวงการใชงานทยอมรบได

ขอดของฟลมแบดจ

- ไดใชงานมานาน เปนระบบวดรงวประจาบคคลทมเสถยรภาพ

- คาใชจายทงตวฟลมแบดจและกระบวนการไมแพง

- ใชสะดวกไมเสยงาย

- กระบวนการวดปรมาณรงสบคคลและอานผลฟลมแบดจงายไมซบซออน

- เกบบนทกผลรงสไดถาวร

- มพสยความไวรงสกวาง ใชกบรงสไดหลายชนด หลายพลงงาน

11

ขอเสยของฟลมแบดจ

- ตองสะสมปรมาณรงส และคอยเวลาอานคา (1 เดอน หรอนานกวา)

- วดรงสไดแมนยาเมอปรมาณรงสมากกวา 10 mRem ขนไป

- ไมมความแมนยา (โดยเฉพาะอยางยงเมอเทยบกบ TLD badge)

- ฟลมอาจขนมวได เนองจากอณหภม, ความชนและแสงสวางเลดลอดเขาฟลม

- ใชไดครงเดยว ไมสามารถนามาใชซ าได

รปท 2.3 เครองวดรงสแบบ Film Badge ซงใชฟลมและตลบกรองรงส

2.3.1.2 เครองวดรงสประจาบคคลชนดเทอรโมลมเนสเซนต (Thermoluminescent

Dosimeter Badge , TLD Badges)

การใชแผน TLD แทนฟลมเพอบนทกปรมาณรงสบคคล ดงรปท 2.4 ผลก TLD เชน LiF

สามารถเกบสะสมพลงงานรงสไวในโครงสรางผลก ซงสามารถอานคากลบออกมาไดเมอกระตน

TLD ดวยความรอนประมาณ 200-400 oC ให TLD คายพลงงานทสะสมไวออกมาเปนแสง เครอง

อานคา TLD จะแปรคาปรมาณแสงตามปรมาณรงสท TLD ไดรบ TLD มความไวรงสวดไดต าถง 5

mRem (0.05 mSv) และมความแมนยา ±7% ซงสงกวาฟลมแบดจ และสามารถสะสมปรมาณรงส

ไดนานถง 3 เดอน

ขอดของ TLD Badge

- เลขอะตอมเฉลยของ LiF ใกลเคยงกบ Soft Tissue จดเปนตววดรงสทมคณสมบตเปน

Tissue Equivalent Material

- สามารถใชงานวดปรมาณรงสสะสมไดนานถง 3 เดอน

- นามาใชซ าไดหลายครง

- มความแมนยาและมความไวรงสสง

- ไมมความขนมว

12

ขอเสยของ TLD Badge

- TLD มตนทนและคาใชจายสง

- ไมสามารถเกบเปนหลกฐานถาวร

รปท 2.4 เครองวดรงสแบบ TLD Badge ซงใชผลก Lithium Fluoride (LiF) เปนตวจบรงส

2.3.1. 2 เครองวดรงสประจาบคคลชนดอานคาไดทนท

เครองวดรงสประจาบคคลชนดอานคาไดทนทนจะมขนาดเลก พกตดตวในขณะปฏบตงาน

ได และสามารถทจะอานคาจากเครองวดไดทนท โดยการแสดงผลอาจอยในรปของเขมมเตอรหรอ

หนาจอแสดงผลเชงตวเลข เครองวดชนดนอาจใชหววดรงสแบบ Geiger–Müller Tube หรอแบบ

Semiconductor เปนตน

ขอดของเครองวดปรมาณรงสชนดอานคาไดทนท

- สามารถอานคาปรมาณรงสไดทนท

- สามารถใชงานซ าได

- สามารถหมนเวยนใหผอนใชงานได

- สามารถใชสารวจพนททยงไมทราบระดบรงส

- สามารถวดปรมาณรงสสะสมไดในบางรน

ขอเสยของเครองวดปรมาณรงสชนดอานคาไดทนท

- มราคาสง

- มความบอบบางตอความชนและแรงกระแทก

- ตองมแหลงพลงงาน เชนแบตเตอร เนองจากใชวงจรอเลกทรอนกสในการทางาน

- เมอใชงานไปนานๆอาจมการวดทคลาดเคลอนได จงตองมการปรบเทยบความเทยงตรง

13

2.3.1.3.1 Geiger-Müller Counter

เปนหววดรงส ทนยมใชใน เครองวดรงสหรออนภาคอยางกวางขวาง ใชงานงาย ราคาไม

แพง เหมาะสาหรบเปนเครองมอในการสารวจสารกมมนตรงส โดยเฉพาะในงานปองกนอนตราย

จากรงส GM tube มหลายแบบขนกบการใชงานไดแก

- Thin End Window GM เปนหววดรงสทมปลายหววดดานหนงทาดวยแผนไมกาบางๆ ซง

สวนมากจะใชวดรงสอลฟา และเบตาพลงงานตา แตสามารถวดรงสแกมมาไดเชนกน

- Side Window GM จะมผนงดานนอกเปนอะลมนมหรอสเตนเลส โดยผนงเลอนปดเปด

ไดเพอวดรงสตามทตองการเชน ผนงเลอนปดคลมหววดเพอวดรงสแกมมาเปนตน ซงเหมาะ

สาหรบใชวดรงสเบตาพลงงานสง รงสแกมมาและรงสเอกซ

- Pancake Shaped Probe จะใชในการวดรงส อลฟา เบตาและแกมมา เหมอนชนด Thin

End Window แตจะม Sensitivity สงกวาชนด End Window เนองจากมพนทในการวดรงสมากกวา

ประมาณ 3 เทา

GM Tube ประกอบดวยภาชนะทรงกระบอกทาดวยโลหะ หรอเปนหลอดแกวหรอหลอด

พลาสตกทมแผนฟลมผสมโลหะฉาบไวภายในโดยทผนงของภาชนะทรงกระบอกนจะทาหนาท

เปน Cathode และสวนตรงกลางจะเปนเสนลวดทาหนาท เปน Anode ซงมความตางศกยไฟฟาสง

กวา Cathode ภายในหลอด GM Tube จะปดผนกและบรรจกาซผสมท ประกอบดวยกาซเชน

Helium, Neon หรอ Argon เปนตน นอกจากนยงบรรจกาซททาหนาทเปน Quenching ไดแก

Bromine หรอ Chlorine

หลกการทางานของ GM Tube เมอรงสผานเขาไปภายในหลอด GM จะทา ปฏกรยากบกาซ

เกดขบวนการแตกตวขน อเลคตรอนทเกดขนจะถกเรงเขาไปท Anode ทอยกลางหววดดวยความเรว

สง จะทาปฏกรยากบกาซ ทาใหเกด ขบวนการแตกตวขนอกหลายครงซงเรยก Gas Amplification

และเมออเลคตรอนวงชน Anode จะทาใหเกดโฟตอน UV หลดออกมา โฟตอน UV บางตวจะ

เดนทางไปท Cathode (ผนงของหววด) ทาใหมอเลคตรอนหลดออกมาจากผนง อเลคตรอนเหลาน

จะถกเรงไปยง Anode ทาใหมโฟตอน UV หลดออกมาอก ปรากฎการณนเรยก Avalanche

Ionization ซงจะเกดตามแนวรอบๆ Anode เมอเกด Avalanche อเลคตรอนทเบากวาประจบวกจะถก

จบไวอยางรวดเรว ขณะทประจบวกหนกกวาทาใหเดนทางชา ทาใหเกดเปนกลมเมฆของประจบวก

รอบๆ Anode ขบวนการ Avalanche หยดเมออเลคตรอนจะจบกบประจบวกกอนทถง Anode การ

เกด Avalanche Ionization ใน GM Tube จะไมขนกบความตางศกยไฟฟาและพลงงานของรงสทเขา

มาทาปฏกรยา ซงทาใหมกระแสไฟฟามขนาดใหญ ( ~ 1010 เทา) ทาใหงายตอการนบวดดวยวงจร

อเลคทรอนกส ดงนน GM Tube สามารถวดรงสไดทละเหตการณ ( Event) แตอยางไรกตามขนาด

ของสญญาณไฟฟาทไดจะคงทไมวารงสจะมพลงงานเทาใด ดงนน GM Tube จงไมสามารถแยก

14

พลงงานทางรงสได เมอขบวนการ Avalanche สนสดลงทาใหเกดปญหาขนนนคอเมอประจบวก

เดนทางไปยง Cathode เมอเดนทางเขาไปใกล จะเกดมอเลคตรอนหลดออกมาและจบกบประจบวก

ซงอเลคตรอนบางตวจะหลดเขาไปในวงโคจรทมพลงงานสงของประจบวก และเมออเลคตรอน

เดนทางมาวงโคจรทมพลงงานตากวา โฟตอน UV จะถกปลอยออกมาจะทาใหเกดมอเลคตรอนห

ลดออกจาก Cathode และเกด Avalance ขนอก ถาปลอยใหเกดขนตอไปจะเกดปญหา Discharge

ขน วธการแกไขทนยมใชคอใช Quenching Gas ใสเขาไปในกาซผสมโดย Quenching Gas ม

คณสมบตดงน

- ใหอเลคตรอนไดงายเมอเกดกลมประจบวกขน Quenching Gas จะจบประจบวกโดย

ปลอยอเลคตรอน ออกมา Quenching Gas จะอยในสภาวะ Ionized Molecule

- Ionized Molecule ของ Quenching Gas จะจบกบอเลคตรอนทเขามาอยในวงโคจร

พลงงานสง เกดการสลายตวของโมเลกลของกาซหรออาจเกดโฟตอน UV

- โมเลกลของ Quenching Gas ตองมคณสมบตดดกลนโฟตอน UV ไดด ดงนนโฟตอน

UV ทเกดจากการปรบภาวะพลงงานของกลมประจบวกจะถกดดกลนไวกอนทจะทาใหเกด

avalance อกครง Quenching Gas โดยทวไปจะใชสารระเหยเชน Alcohol และ Halogen Gas (เชน

คลอรน ) เปนตน

ความตางศกยไฟฟาทเหมาะสมทจายใหกบ GM Tube มความสาคญเนองจากถาใช ความ

ตางศกยไฟฟา ตาเกนไปจะทาใหไมสามารถนบวดรงสได หรอถามากเกนไปทาใหอายการใชงาน

สนลง ดงนนจงจาเปนตองหาคา ความตางศกยไฟฟาทเหมาะสม สาหรบ GM Tube คอคาความตาง

ศกยไฟฟาบรเวณทเรยก วา Plateau Region คานบวดจากจดนไปจะคงทแมความตางศกยไฟฟาจะ

เพมขน ในการเลอกใชถาบรเวณ Plateau มบรเวณกวาง จะใชคา 1/3 ของบรเวณ Plateau แตถา

บรเวณ Plateau แคบจะใชคาทอยกงกลางของ Plateau แตเมอความตางศกยไฟฟาสงขนเลยบรเวณ

Plateau คานบวดจะมากขนตามลาดบ จนกระทงทาใหเกดการแตกตวภายในหลอด GM

แบบตอเนอง บรเวณนจะเรยก Spontaneous Discharge ทาใหความตางศกยไฟฟาบรเวณนไมนยม

นามาใชเนองจากไมไดใหขอมลทเปนประโยชน เพราะแมไมมรงสเขามาทาปฏกรยาแตมการแตก

ตวใหคไอออน เกดขน นอกจากนยงทาใหเกดการแตกตวแบบตอเนองของพวก Quenching Gas

เปนผลใหอายการทางานของ GM Tube สนลง ดงนนความตางศกยไฟฟาทเหมาะสมสาหรบ GM

Tube คอบรเวณ Plateau

2.3.1.3.2 เครองวดระดบรงส (Dose Rate Meters)

เครองวดระดบรงส ใชตรวจวดรงสทมาจากภายนอกรางกาย (External Exposure) สามารถ

วดรงสทมอานาจทะลทะลวง ซงสวนมากจะใชวดรงสแกมมา (บางชนดมชองหนาตางบางๆเพอให

วดรงสบตาได) เนองจากจดประสงคหลกคอใชวดอนตรายของรงสทมาจากภายนอกรางกาย ดงนน

15

จงไมคานงรงสแอลฟา เนองจากรงสแอลฟามอานาจทะลทะลวงตา ไมสามารถทะลผวหนงทา

อนตรายกบรางกายได เครองวดระดบรงส จะมหนวยเปนปรมาณรงสตอเวลา เชน ไมโครซเวรตตอ

ชวโมง (μSv/h) หรอ มลลเรมตอชวโมง (mRem/h) โดย

1 mRem/h = 10 μSv/h (8)

รปท 2.5 เครองวดปรมาณรงสประจาตวบคคลชนดอานคาไดทนท

2.3.1.3.3 เครองวดการเปรอะเปอนทางรงสบนพนผว(Surface Contamination Monitors)

เครองวดการเปรอะเปอนทางรงสบนพนผวนใชวดรงสทเปรอะเปอนบนพนผว เชน การ

เปรอะเปอนตาม มอ เทา รางกาย พนหอง เสอผาฯลฯ โดยมากจะใชวดรงสแอลฟา เนองจากสาร

กมมนตภาพรงสทใหรงสแอลฟานจะมอนตรายมากหากผานเขาสรางกาย นอกจากนบางชนดจะใช

วดรงสบตา เครองวดการเปรอะเปอนทางรงสบนพนผวนจะมพนทผวของหววดรงสคอนขางใหญ

เมอเทยบกบเครองวดระดบรงส เพอใหสามารถวดรงสในระดบตาๆได

a) b)

รปท 2.6 เครองวดการเปรอะเปอนทางรงสบนพนผว a)วดรงสแอลฟา b)วดรงสบตา

16

หนวยวดรงสทแสดงบนเครองวดการเปรอะเปอนทางรงสบนพนผว มกจะเปน Count ตอวนาท

(cps) หรอ Count ตอนาท (cpm) แตโดยทวไปการวดการเปรอะเปอนทางรงสบนพนผวจะแสดงคา

เปนหนวยของ ความแรงรงสตอหนวยพนท เชน เบคเคอเรลตอตารางเซนตเมตร (Bq/cm2) หรอ

เบคเคอเรลตอตารางเมตร (Bq/m2) ซงถาเครองวดการเปรอะเปอนทางรงสบนพนผว มหนวยเปนคา

count ตอเวลา จะตองผานการสอบเทยบกบตนกาเนดรงสอางองแบบแผนแบน เพอทาการเปลยนคา

อานใหอยในรปของ คาความแรงรงสตอพนท เพอทจะนาคาทไดไปเปรยบเทยบกบคาทกาหนดไว

สาหรบ ระดบการเปรอะเปอนของสารรงสแตละชนด

2.3.2 การใชเครองวดปรมาณรงสประจาตวบคคลอยางเหมาะสม

- เครองวดปรมาณรงสประจาตวบคคล ควรใชเฉพาะกบผทเกยวของเทานน และทาการเกบ

เปนประวตการไดรบปรมาณรงสของบคคลนน ๆ

- การใสเครองวดปรมาณรงสประจาตวบคคล ควรใสบรเวณระหวางคอและบนเอว หรอ

บรเวณทไดรบปรมาณรงสสง และระมดระวงไมใหกระแทกกบวตถอน ๆ เพอปองกนความเสยหาย

- ควรเกบเครองวดปรมาณรงสประจาตวบคคลในบรเวณทเหมาะสม เชนไมเกบในบรเวณ

ทมอณหภม/ความชนสง ไมเกบใกลบรเวณทมสารรงส เปนตน

- หนดานทรบปรมาณรงสออกนอกตวผสวมใสใหถกตองตามคาแนะนาของบรษทผผลต

- หามใสเครองวดปรมาณรงสประจาตวบคคลเมอจาเปนตองเขารบบรการทางการแพทยท

เกยวของกบรงสหรอสารรงส

- หามนาเครองวดปรมาณรงสประจาตวบคคลไปใชในการทดลองใดๆ โดยไมไดรบ

อนญาตจากหวหนา ผควบคม หรอเจาหนาทความปลอดภยทางรงส

2.4 อนตรายจากรงส

2.4.1 การสมผสรงสของมนษยในชวตประจาวน

โดยทวไปมนษย อาจมโอกาสรบรงสจากสงแวดลอมในธรรมชาต และจากสงประดษฐ

ตางๆ ไดดงน

17

ตารางท 2.3 การสมผสรงสของมนษยในชวตประจาวนตามหลกเกณฑของ

Stephen A. mcGuire - Carol A. Peabody USA 1982

แหลงทมาของรงส อตราการสมผส (มลลเรม/ป)

รงสจากอวกาศ (Cosmic ray) 28

จากวสดกอสราง เชน ส โลหะ 4

จากรางกายมนษย 25

จากพนดน สนแร 25

จากการรกษาทางการแพทย 90

จากฝ นการทดลอง ระเบดนวเคลยร 5

จากโรงไฟฟาพลงนวเคลยร 0.3

จากเครองใชไฟฟาในบาน เชน T.V 1

รวม 178.3

2.4.2 ขดจากดขนาดของรงสขนพนฐานสาหรบบคคล

ดวยเหตททราบดวา รงสนนอาจจะกออนตรายตอสงมชวตได จงไดมการศกษาคนควาวา

ระดบความแรงรงสเทาใด ทจะไมกอใหเกดอนตรายตอผทางาน (ระดบปลอดภย ) และระดบรงส

เทาใด ทจะถอไดวาปลอดภยตอประชาชนโดยรวม ทงน ไมนบรวมปรมาณรงสทเกดในธรรมชาต

และระดบรงสทใชประโยชนในการตรวจวนจฉยและรกษาพยาบาลทางการแพทย และสรปเปน

ระดบรงสทปลอดภยดงน

ตารางท 2.4 ขดจากดขนาดของรงสขนพนฐานสาหรบบคคล

อวยวะ หรอ เนอเยอ ขนาดรงสสงสดทอนญาตใหรบได สาหรบ

ผใหญทปฏบตงานทางรงส "MPD"

ขดจากดขนาดของรงสสาหรบ

ประชาชน "Dose Limit"

อวยวะสบพนธ 3 เรม ใน 3 เดอน

0.5 เรม ใน 1 ป ไขกระดกทวรางกาย

5 เรม ใน 1 ป หรอถาจาเปนกใชสตร

5(N-18) เรม (N=อายเปนป)

ผวหนง 15 เรม ใน 3 เดอน 7.5 เรม ใน 1 ป

กระดกไธรอยด 30 เรม ใน 1 ป

มอ และ แขน 40 เรม ใน 3 เดอน 7.5 เรม ใน 1 ป

อวยวะอนๆ 15 เรม ใน 1 ป 1.5 เรม ใน 1 ป

18

2.4.3 ผลกระทบจากรงสตอสงมชวต

เนองจากรงสเปนพลงงานรปแบบหนง ดงนน เมอกระทบวสดตาง ๆ และสงมชวตกยอม

เกดผลกระทบขนได ซงขนอยกบปจจยหลายอยางไดแก ชนดของรงส พลงงานของรงส ปรมาณ

ของรงส และชนดของอวยวะทรงสตกกระทบ ทงน โดยทเซลลเนอเยอและอวยวะตาง ๆ แตละสวน

ในรางกายของสงมชวตนน มปฏกรยาตอบสนองตอรงสแตกตางกนไป รงสทแผออกจากธาต

กมมนตรงส เมอผานเขาไปในสงมชวตทงหลาย จะทาใหเกดการแตกตว เปนไอออนของอะตอม

ตามแนวทางทรงสผานไป ทาใหเกดผลเสยตอสงมชวต 2 แบบ คอ

2.4.3.1 ผลชดเจน (Deterministic Effect)

ผลทเกดขนเมอรางกายไดรบรงสปรมาณเกนขดเรมเปลยน ทาใหเหนผลกระทบอยาง

ชดเจน ผลนจะแปรผนตรงกบปรมาณรงสทไดรบ เชน เกดเปนผนแดงขนตามผวหนง ผมรวง เซลล

ตาย เปนแผลเปอย ภาวะเกดพงผดทปอด (Fibrosis of The Lung) มะเรงเมดเลอดขาว ( Leukemia)

ตอกระจก (Cataracts) ซงรางกายจะเปนมากหรอนอยขนอยกบปรมาณของรงสทไดรบ สวนของ

รางกายทไดรบรงส และอายของผไดรบรงส ดงนนผไดรบรงสหากมอายนอยแลวอนตรายเนองจาก

รงสจะมมากกวาผทมอายมาก ในทารกแรกเกดแลวอาจไดรบอนตรายถงพการหรอเสยชวตได

ขอมลทไดจากการใชลกระเบดนวเคลยรในสงครามโลกครงท 2 อบตเหตทางนวเคลยร และการใช

รงสทางการแพทย ทาใหสามารถแบงกลมอาการไดรบรงสทวรางกายออกไดเปน 3 กลม โดยตอง

เกดภายใตเงอนไขตาง ๆ ดงน

-ไดรบรงสภายในระยะเวลาสน ๆ (นาท)

- ทวรางกายไดรบรงส

- ตนกาเนดรงสอยภายนอกรางกายและเปนรงสชนดทมอานาจทะลทะลวงสง

โดยในกลมอาการทง 3 จะมระยะของการตอบสนองดงน

- ระยะเตอนลวงหนา (Prodromal Stage) อาเจยน ผวหนงเปนผนแดง หายใจไมสะดวก ตา

อกเสบ มไข

- ระยะแฝง (Latent Stage) ไมมการแสดงผล อาการออกมา

- ระยะแสดงผล ( Manifest Stage) มไข ทองรวง ตดเชอ เมดเลอดลดลง โลหตออก ผมรวง

ผวหนงพอง บวม และเปนแผลลก ปวดทองรนแรง กลามเนอไมทาหนาทรวมกน

ดงนนแมมนษยไดรบรงสทวรางกาย แตผลทเกดขนตออวยวะตาง ๆ จะไมเทากนดงตารางตอไปน

19

ตารางท 2.5 คาปรบเทยบตามชนดเนอเยอ (Tissue Weighting Factor) ของอวยวะตาง ๆ

(ทมา: ICRP Publication 60, 1994)

อวยวะ Tissue Weighting Factor

อวยวะสรางเซลลสบพนธ (Gonad) 0.20

ไขกระดก (Bone Marrow) 0.12

ลาไสใหญ (Colon) 0.12

ปอด (Lung) 0.12

กระเพาะ (Stomach) 0.12

กระเพาะปสสาวะ (Bladder) 0.05

เตานม (Breast) 0.05

ตบ (Liver) 0.05

หลอดอาหาร (Esophagus) 0.05

ตอมไทรอยด (Thyroid) 0.05

ผวหนง (Skin) 0.01

ผวกระดก (Bone Surface) 0.01

อวยวะอน ๆ (Remainder) 0.05

* Tissue Weighting Factor หมายถง คาปรบเทยบตามชนดเนอเยอ ซงแสดงถงผลกระทบจากรงส

ทมตอเนอเยอหรออวยวะตาง ๆ

2.4.3.2 ผลไมชดเจน (Stochastic Effect)

เปนผลของรงสตอสงมชวต ทไดจากการวเคราะหขอมลทางสถต ของผไดรบรงสทปรมาณ

นอย ๆ ในระยะเวลาทนาน ๆ ผลของรงสตอรางกายมนษยในระยะยาวสามารถสรปไดดงน

- การเกดมะเรง มะเรงซงเชอวาเปนผลมาจากรงส ไดแกมะเรงของเมดเลอดขาว ผวหนง

กระดก ปอด ไทรอยด เตานม ซงจะมระยะแอบแฝงประมาณ 20-30 ป ยกเวนมะเรงเมดเลอดขาวซง

จะใชเวลาประมาณ 7-12 ป และหากเกน 20 ปไปแลวอบตการณจะสปกต

- อายสน ผไดรบรงสจะมอายสนกวาทควร

- การถายทอดไปยงลกหลาน ถามการผาเหลาเกดขนกบเซลลสบพนธ ( Germ Cells) กม

โอกาสเปนไปไดทความผดปกตจะถายทอดไปยงลกหลาน

20

ตารางท 2.6 ขนาดของรงสกบอาการเจบปวยทปรากฏ

ขนาดของรงสทรางกาย

ไดรบทงราง (Rem) อาการเจบปวยทปรากฏ

0-25 ไมปรากฏแนชด

25-50 มการเปลยนแปลงของเมดโลหต

50-100 เมดโลหตมการเปลยนแปลง ออนเพลย อาเจยน ไมมความพการปรากฏ

100-200 มการเจบปวยเกดขน มความพการ

200-400 มการเจบปวยทางรงส มความพการ หรออาจเสยชวตได

400 โอกาสรอดชวต 50 เปอรเซนต

มากกวา 400 โอกาสเสยชวตสง

International Commission on Radiological Protection (ICRP) เปนองคการสากลใน

การปองกนอนตรายจากรงส ไดรวบรวมผลกระทบจากรงสตอรางกายไวดงน

ตารางท 2.7 ผลกระทบจากรงสตอรางกาย

ปรมาณรงส(มลลซเวรต) อาการ

2.2 เปนระดบรงสปกตในธรรมชาต ทมนษยแตละคนไดรบใน 1 ป

5 เกณฑสงสดทอนญาตใหสาธารณชนไดรบใน 1 ป

50 เกณฑสงสดทอนญาตใหผปฏบตงานทางรงสไดรบใน 1 ป

250 ไมปรากฏอาการผดปกตใดๆ ทงระยะสนและระยะยาว

500 เมดเลอดขาวลดลงเลกนอย

1,000 มอาการคลนเหยน และออนเพลย เมดเลอดขาวลดลง

3,000 ออนเพลย อาเจยน ทองเสย เมดเลอดขาวลดลง ผมรวง เบออาหาร ตว

ซด คอแหง มไข อายสน อาจเสยชวตภายใน 3-6 สปดาห

6,000 ออนเพลย อาเจยน ทองรวงภายใน 1-2 ชวโมง เมดเลอดลดลงอยาง

รวดเรว ผมรวง มไข อกเสบบรเวณปากและลาคออยางรนแรง ม

เลอดออก มโอกาสเสยชวตถง 50% ภายใน 2-6 สปดาห

10,000 มอาการเหมอนขางตน ผวหนงพองบวม ผมรวง เสยชวตภายใน 2-3

สปดาห

21

2.5 การปองกนอนตรายจากรงส

2.5.1 การปองกนอนตรายจากรงส เมอตนกาเนดรงสอยภายนอกรางกาย (External

Radiation Protection)

หลกพนฐานทสาคญในการลดการไดรบปรมาณรงสเมอตนกาเนดรงสอยภายนอกรางกาย

นนคอ เวลา ระยะทาง และเครองกาบง สถานปฏบตการทางรงสทดตองมการบรหารจดการในการ

นาเทคนคพนฐานนไปปรบใชไดอยางเหมาะสม

2.5.1.1 เวลา (Time)

ปรมาณรงสสะสมทแตละคนไดรบขนอยกบระยะเวลาทางานภายใตสภาวะแวดลอมทม

สนามรงส /บรเวณทมรงส ปรมาณรงสทผไดรบนนขนกบเวลา เชน ถาผปฏบตงานอยในหองทม

รงส 2 ชวโมง ยอมไดรบรงสสงเปน 2 เทาของผทเขาไปอยเพยง 1 ชวโมงเปนตน ดงนนวธปองกน

ประการแรกคอ อยาเขาใกลสารกมมนตรงส หรอบรเวณทมรงสเปนเวลานาน ๆ แตถาจาเปนตอง

เขาไปทางาน ควรใชเวลาสนทสด

2.5.1.2 ระยะทาง (Distance)

ปรมาณรงสทแตละคนไดรบขนอยกบวาเราอยหางจากตนกาเนดรงสมากนอยแคไหน ณ

ตนกาเนดรงสเดยวกน คนทอยหางไกลจากตนกาเนดรงสมากกวากจะไดรบปรมาณรงสนอยกวาคน

ทอยใกลตนกาเนดรงส ดงนนจงตองรกษาระยะทาง ใหหางจากตนกาเนดรงสใหมากทสด การอย

หางกเทากบอาศยอากาศเปนกาแพงกาบงรงส เชนรงสแอลฟาจะถกกนจนหมดไปดวยอากาศหนา

เพยงไมกเซนตเมตร ถอเปนกฎไดวาถาระยะหางเพมอกเทาหนง ปรมาณรงสทไดรบจะลดลงไป

เหลอเพยงครงหนงของปรมาณเดม

2.5.1.3 เครองกาบงรงส (Shielding)

เมอไมสามารถลดระยะเวลา หรอเพมระยะทางในการทางานกบสารรงสได สงทควร

พจารณาในขนตอไปคอ การใชเครองกาบงรงส การเลอกใชเครองกาบงรงสทเหมาะสมควรเลอก

ชนดของเครองกาบงใหเหมาะกบชนดของรงส พลงงาน และความแรงของตนกาเนดรงส

22

2.5.1.3.1 การกาบงรงสแอลฟาและรงสบตา

รงสแอลฟา เปนอนภาคขนาดใหญ จงสามารถปองกนรงสชนดนไดงายเพยงแคใชกระดาษ

หรอแมกระทงอากาศ (ยนอยหางตนกาเนดรงสไมกเซนตเมตร ) กสามารถปองกนอนตรายจากรงส

ชนดนได ดงนนรงสชนดนจงไมกอใหเกดอนตรายตอเราเมอตนกาเนดรงสชนดนอยภายนอก

รางกาย แตถามพลงงานอยางนอย 7.5 MeV รงสชนดนกสามารถผานชนผวหนงของเราไดรงสบตา

เปนอนภาคขนาดเลกวาอนภาคแอลฟา จงสามารถเคลอนทผานตวกลางไดไกลกวา วสดทใชกาบง

รงสชนดนควรทาจากแผนอะลมเนยม พลาสตก หรอวสดอนๆ ทมเลขเชงอะตอม (Atomic

Number, Z) ตา เพอปองกนการเกดรงสเบรมสชตราลง (Bremsstrahlung) รงสชนดนตองมพลงงาน

อยางนอย 70 keV จงจะสามารถผานชนผวหนงของเราได รงสบตามพสยการเคลอนท (Range) ใน

อากาศประมาณ 12 ฟต/MeV ดงนน คา Maximum Range ของ P-32 ในอากาศ คอ 1.71 MeV x 12

ฟต/MeV เทากบ 20 ฟต เนองจากการเกดรงสเบรมสชตราลงจะเพมขนเมอคาเลขเชงอะตอม (Z)

ของเครองกาบงเพมขน ดงนนวสดทมความหนาแนนตา เชน พลาสตก แกว Plexiglass จงเหมาะสม

สาหรบกาบงรงสบตาพลงงานสง สวนตะกว ควรใชเปนเครองกาบงอนทสองเพอปองกนรงสรงส

เอกซหรอรงสแกมมา เชน กระปกตะกวจะหมชนในดวยพลาสตก สวนชนนอกเปนตะกวสรปไดวา

การปองกนการเกดรงสเบรมสชตราลงตองใชวสดทมเลขเชงอะตอมตา แตหากตองการกาบงรงสเบ

รมสชตราลง ตองใชวสดทมเลขเชงอะตอมสง

2.5.1.3.2 การกาบงรงสรงสเอกซ และรงสแกมมา

รงสเอกซและรงสแกมมา เปนคลนแมเหลกไฟฟาทมพลงงานสง ไมมมวลและประจ จงม

อานาจในการทะลทะลวงสงกวาอนภาคแอลฟาและบตา ดงนนควรเลอกใชวสดกาบงทมความ

หนาแนนสง เชน ตะกว คอนกรตหนาๆ หรอเหลก เปนตน

รปท 2.7 การเคลอนทของรงสผานตวกลางชนดตาง ๆ

23

2.5.2 การปองกนอนตรายจากรงส เมอตนกาเนดรงสอยภายในรางกาย (Internal

Radiation Protection)

เมอวสดกมมนตรงสเขาสรางกาย วสดกมมนตรงสนนจะทาหนาทเปนตนกาเนดรงส และ

สามารถแพรกระจายไปยงเนอเยอหรออวยวะตาง ๆไดตามคณสมบตทางชวเคม ซงจะถกกาจดโดย

ขบวนการตาง ๆ ภายในรางกาย

2.5.2.1 วถทางเขาสรางกาย (Method of Entry)

วสดกมมนตรงสสามารถเขาสรางกายเราได 4 ทาง ดงน

- ทางการหายใจ (Inhalation) โดยการหายใจเอาฝ น ผง อนภาค ทมวสดกมมนตรงส

- ทางการกน (Ingestion) โดยการกน ดม วสดกมมนตรงสทปนในอาหาร นา

- ทางผวหนง (Skin absorption) โดยทางผวหนง หรอทางบาดแผล

- ทางการฉด (Injection) โดยการฉดวสดกมมนตรงสเขาสรางกาย

2.5.2.2 คาแนะนา (Guidelines)

หลกพนฐานสาคญ 3 ประการ ทตองคานงถงเพอลดการไดรบปรมาณรงสเขาสรางกาย คอ

- ใชวสดกมมนตรงสจานวนนอยทสด ทเพยงพอตอความตองการในการใชงาน

- เลอกใชวสดทบรรจวสดกมมนตรงสใหเหมาะสม เชน บรรจวสดกมมนตรงสทเปน

ของเหลวในขวดแกวเลก ๆ มจกยางปด บรรจในกระปกตะกว และการเคลอนยายตองม

ถาดหรอภาชนะทปทบดวยวสดดดซบ

- ทาตามระเบยบวธปฏบตอยางเครงครด เชน ใสชดคลมปองกนการเปรอะเปอนในขณะ

ทางาน ตรวจวดบรเวณปฏบตงานอยางสมาเสมอ การรกษาความสะอาดและความเปน

ระเบยบของบรเวณทางาน เปนตน

2.5.2.3 การไดรบรงสเมอตนกาเนดรงสอยภายในรางกาย (Internalradiation Exposures)

เมอวสดกมมนตรงสเขาสรางกาย เนอเยอภายในรางกายกจะไดรบรงสตลอดเวลาจนกวา

วสดกมมนตรงสนนจะสลายไป หรอจนกระทงวสดกมมนตรงสนนถกกาจดออกจากรางกาย ระดบ

ความรนแรงของอนตรายทจะเกดขนอยกบปจจยหลายประการ เชน ชนดของวสดกมมนตรงส

รปแบบทางเคม และปรมาณทเขาสรางกาย เปนตน

24

2.5.2.4 ตนกาเนดรงสทสามารถเขาสรางกาย

2.5.2.4.1 ตนกาเนดรงสแอลฟาและบตา อนภาคแอลฟาทาอนตรายตอเนอเยอโดยการทาให

เนอเยอเกดไอออนไนเซชน เนองจากพสยการเคลอนทสนทาใหไมสามารถเคลอนทออกจาก

เนอเยอหรออวยวะทตนกาเนดรงสไปอยได จงทาอนตรายตอเนอเยอไดสง อนภาคบตาเมออย

ภายในรางกายจะกอใหเกดอนตรายตอเนอเยอนอยกวาอนภาคแอลฟา

2.5.2.4.2 ตนกาเนดรงสแกมมา ตนกาเนดรงสแอลฟาและบตาสวนมากจะใหรงสแกมมา

ดวยรงสแกมมามอานาจทะลทะลวงสง จงสามารถทะลผานเนอเยอและรางกายของเราได สารหลาย

ชนดเมอเขาสรางกายแลวจะถกสะสมในอวยวะเปาหมาย (Target Organs) เชน ไอโอดน จะไป

สะสมทตอมไทรอยด เมอรางกายไดรบไอโอดนจากการหายใจหรอกนเขาสรางกาย รางกายเราไม

สามารถแยกไดวาเปนไอโอดนทอยในรปเสถยร (Stable Iodine) หรออยในรปรงส (Radioactive

Iodine)ธาตอน ๆ เชน แคลเซยม สทรอนเชยม เรเดยม พลโทเนยมจะไปสะสมทกระดก อวยวะใน

ระบบเลอด เชน ไขกระดก จะมความไวตอรงสมากเปนพเศษ ถาไดรบรงสตอเนองเปนเวลานาน

(>20 ป) อาจกอใหเกดมะเรงเมดเลอดขาว (Leukemia) หรอเนอรายชนด Osteosarcoma

2.5.2.5 การควบคมขดจากดการไดรบปรมาณรงสจากภายในรางกาย

ไดกาหนดขดจากดปรมาณรงสทไดรบตอปสาหรบนวไคลดรงสแตละชนด Annual Limit

on Intake (ALI) คอ ขดจากดการไดรบปรมาณวสดกมมนตรงสเขาสรางกายทางการกนหรอหายใจ

ของผใหญทปฏบตงานทางรงสในหนงป Derived Air Concentration (DAC) คอ ความเขมขนของ

สารรงสในอากาศทยอมใหผปฏบตงานไดรบในการปฏบตงาน 8 ชวโมง/วน 5 วน/สปดาห 50

สปดาห/ป ตวอยางคา ALI และ DAC ของนวไคลดรงสบางชนดแสดงดงตาราง

การไดรบปรมาณวสดกมมนตรงสเขาสรางกายถกควบคมโดยคา Annual Limit on Intake

(ALI) ซงแสดงคาในหนวยไมโครคร (μCi) คา ALI น เปนขดจากดแรกในการควบคมการไดรบ

สารรงสเขาสรางกาย (และไมไดรบรงสจากตนกาเนดรงสทอยภายนอกรางกาย ) ผปฏบตงานทาง

รงสควรไดรบไมเกน 1 ALI ในหนงป คา 1 ALI มคาเทากบ 2 rems ความเขมขนของวสด

กมมนตรงสในอากาศถกจากดโดยคา Derived Air Concentration (DAC) มความเกยวพนธกบคา

ALI โดยสมมตวาผปฏบตงานทางรงสหายใจเขา 1.2 ลกบาศกเมตรตอชวโมง คดเปนจานวน 2000

ชวโมงตอป (ทางาน 8 ชวโมงตอวน 5 วนตอสปดาห 50 สปดาหตอป = 8 x 5 x 50 = 2000 ชวโมง)

ดงนน

DAC (μCi/ml) = ALI (μCi) / 2.4 x 109 ml (9)

25

ถาผปฏบตงานหายใจเอาวสดกมมนตรงสทความเขมขน 1 DAC ในหนงชวโมง ดงนนผปฏบตงาน

จะไดรบรงส 1 DAC-hr ดงนน

1 ALI = 2000 DAC - hr = 2 rems (10)

ตารางท 2.8 Annual Limit on Intake (ALI) และ Derived Air Concentration (DAC)

ของไอโซโทปบางชนด

โดย 2 rems ใหรวมถงปรมาณรงสทไดรบทงจากภายในรางกายและภายนอกรางกาย เชน

ถาผปฏบตงานไดรบรงสจากภายนอกรางกาย 1 rems ดงนนจะอนญาตใหรบรงสจากภายในรางกาย

ไดไมเกน 1 rems คดเปน (1/2 ) X 2000 DAC - hr = 1000 DAC - hr

2.5.3 อบตเหตทางรงส

อบตเหตทางรงสคออบตการณทไมไดจงใจใหเกดการแผรงสหรอทาใหเกดการเปรอะ

เปอนสารรงสแกผคนแลสงแวดลอมทวไป

ประเทศทมการใชประโยชนพลงงานนวเคลยร จาเปนตองมความปลอดภยทางนวเคลยร

(Nuclear Safety) ซงหมายถง มาตรการสาหรบปองกนหรอลดอบตเหตทจะเกดจากสถานปฏบตการ

26

หรอกจกรรมทกอใหเกดปฏกรยานวเคลยร รวมทงมาตรการบรรเทาผลกระทบทอาจเกดขนแก

ผปฏบตงาน ประชาชน และสงแวดลอม ภายหลงเกดอบตเหต โดยขอบเขตของความปลอดภยทาง

นวเคลยร ครอบคลมถงการปองกนอบตเหตทเกดขนจากการปฏบตงานหรอกจกรรมตางๆ ใน

โรงไฟฟาพลงงานนวเคลยร การขนสงวสดนวเคลยร การใชและการจดเกบวสดนวเคลยรสาหรบ

ทางการแพทย การผลตไฟฟา อตสาหกรรม และการใชในทางทหาร

2.5.3.1 ระดบความรนแรงของอบตเหตโรงไฟฟาพลงงานนวเคลยร

โรงไฟฟาพลงงานนวเคลยรมมาตรฐานความปลอดภยสงมาก เนองจากมมาตรการและ

กระบวนการตรวจสอบตางๆ ทเขมงวดและรดกมหลายขนตอน แตกอาจเกดเหตขดของหรอ

อบตเหตไดเชนกบโรงไฟฟาทวไป เพอใหประเทศทมโรงไฟฟาพลงงานนวเคลยร ไดรบทราบ

ขอมล และสามารถแกไขปรบปรงโรงไฟฟาพลงงานนวเคลยรใหมความปลอดภย และประชาชน

ทวไปเขาใจสถานการณทเกดไดงายขน ตลอดจนปองกนการสบสน และไมกอใหเกดความวตกเกน

กวาสถานการณทแทจรง ทบวงการพลงงานปรมาณระหวางประเทศ ( IAEA: International Atomic

Energy Agency) รวมกบองคกร Nuclear Energy Agency Organization for Economic Cooperation

and Development (NEA/OECD) ไดกาหนดมาตรฐานสาหรบใชรายงานอบตเหตโรงไฟฟาพลงงาน

นวเคลยรขนในป พ.ศ.2533 โดยเรยกวา มาตราระหวางประเทศวาดวยเหตการณทางนวเคลยร

(INES: International Nuclear Event Scale) โดยกาหนดเปนมาตราสากล ตงแตระดบ 0 ถง 7 โดย

แบงออกเปน 3 สวนดงน

- ระดบท 0 ระดบเหตการณปกต ( Deviation) หมายถง เหตการณทเกดขนแตไมม

ผลกระทบตอความปลอดภย

- ระดบท 1-3 ระดบแจงเหตขดของหรออบตการณนวเคลยร ( Nuclear Incident) หมายถง

เหตการณทเกดขดของในโรงงานนวเคลยร ทงโดยเจตนาและไมเจตนา ซงอาจกอใหเกดความ

เสยหาย แตไมรนแรงเทาอบตเหตนวเคลยร

- ระดบท 4-7 ระดบอบตเหตนวเคลยร ( Nuclear Accident) หมายถง เหตการณใด ๆ ท

เกดขนในโรงงานนวเคลยรโดยไมเจตนา รวมถงความผดพลาดทเกยวของกบการดาเนนกจกรรม

ทางนวเคลยร หรอของอปกรณทเกยวกบระบบความปลอดภย ทาใหมการปลดปลอย หรอเกอบม

การปลดปลอยสารกมมนตรงสออกสสงแวดลอม

27

รปท 2.8 ระดบความรนแรงของเหตการณทางนวเคลยรตามมาตรา INES

ตารางท 2.9 ระดบความรนแรงของเหตการณทางนวเคลยร

เหตการณ

ระดบความรนแรง

เกณฑกาหนด

ผลกระทบภายนอก

โรงไฟฟา

ผลกระทบภายใน

โรงไฟฟา

อบตเหต

(Accident)

7 : อบตเหตรนแรงทสด

(Major Accident)

มการปลดปลอยสารรงส

ปรมาณมาก ในบรเวน

กวาง สงผลกระทบตอ

สขภาพ และสงแวดลอม

รนแรงมาก

6 : อบตเหตรนแรง

(Serious Accident)

มการปลดปลอยสารรงส

ปรมาณมาก และมการ

ปฏบตการณเสรมดวย

แผนฉกเฉนเตมอตรา

รนแรง

28

ตารางท 2.9 ระดบความรนแรงของเหตการณทางนวเคลยร(ตอ)

5 : อบตเหตทสงผล

กระทบ

ถงภายนอก (Accident

with off Site Risks)

มการปลดปลอยสารรงส

ปรมาณจากดและมการ

ปฏบตการเสรมดวยแผน

ฉกเฉนทางรงสบางสวน

แกนปฏกรณไดรบความ

เสยหาย

อยางรนแรง

4 : อบตเหตเฉพาะบรเวณ

โรงไฟฟา (Accident

Mainly in Installation)

มการปลดปลอยสารรงส

ปรมาณเลกนอย

ประชาชนไดรบรงสอย

ในชวงปรมาณทกาหนด

แกนปฏกรณเสยหาย

บางสวนมผลทางรงสตอ

สขภาพผปฏบตงานอยาง

เฉยบพลน

เหตขดของ

(Incident)

3 : เหตขดของรนแรง

(Serious Incident)

มการปลดปลอยสารรงส

ปรมาณนอยมาก

ประชาชนไดรบรงสตา

กวาปรมาณทกาหนด

มการเปรอะเปอนทางรงส

อยางมาก

ผปฏบตงานไดรบรงสเกน

ปรมาณกาหนด

2 : เหตขดของ

(Incident)

ไมม การขดของทางเทคนค แต

ไมมผลตอความปลอดภย

ของสถานปฏบตงาน

1 : เหตผดปกต

(Anomaly)

ไมม การทางานของอปกรณ

ผดปกต หรอบกพรองใน

การปฏบตงาน แตไม

กอใหเกดอนตรายจากรงส

เหตการณปกต

(Deviation)

0: เหตการณปกต

2.5.3.1 แนวทางปฏบตเมอมการฟงกระจายของรงส

เมอมการฟงกระจาย ของรงส และมผลตอสขภาพของประชาชนในระดบรนแรงนน

สานกงานปรมาณเพอสนตจะมการปฏบตโดยใชแผนฉกเฉนทางนวเคลยรและรงสแหงชาตเปน

แนวทางในการปฏบต ในการปฏบตเบองตน จะมการสมตวอยางอาหารตามทตางๆ ทคาดวาจะม

วสดกมมนตรงสตกลงและปนเปอน โดยใชเกณฑทกาหนดในกฎกระทรวงสาหรบการปนเปอนใน

อาหารซงถาปนเปอนวสดกมมนตรงสทแผรงสแกมมา จะกาหนดไวตามตารางท 2.10 เมอคาท

ปนเปอนอาหาร และนาเกนระดบทกาหนด จะมการดาเนนการดงน

29

- แนะนาใหประชาชน ไมดม หรอไมรบประทานอาหารทมการปนเปอนวสดกมมนตรงส

ดงกลาว

- ถาวดระดบรงสในอากาศไดมากกวา 1-100 ไมโครซเวรทตอชวโมง (µSv/hr) ขนไป ให

ประชาชนหลบอยในทพกอาศย โดยปดประต หนาตางอยางแนนหนา และปดระบบระบายอากาศ

เพอปองกนไมใหวสดกมมนตรงสทอยในอากาศเขามาในทพกอาศยได

- รอรบการแจงจากหนวยงานระงบเหตฉกเฉน (จากองคกรปกครองสวนทองถน กรม

ปองกนและบรรเทาสาธารณภย จงหวดทเกยวของและไดรบผลกระทบจากเหตฉกเฉนทาง

นวเคลยรและรงส และสานกงานปรมาณเพอสนต) วาจะปฏบตตนอยางไรตอไป

- เมอระดบรงสทประเมนได สงจนเปนอนตรายตอประชาชน แนะนาใหประชาชนอพยพ

ออกนอกบรเวณ และไปอยในบรเวณทมระดบรงสไมทาใหเปนอนตรายตอรางกาย

- เมอระดบรงสทประเมนได อยในระดบปกต แจงเตอนใหประชาชนมระมดระวงในเรอง

ของการเปรอะเปอนทางรงสทพนดน อาคารบานเรอน

- การปองกนเบองตนสาหรบวสดกมมนตรงส I-131 เมอพบวามการฟงกระจายของวสด

กมมนตรงส I-131 แจงใหประชาชนรบประทาน โปแตสเซยมไอโอไดในทนท เพอลดการรบรงส

บตา และแกมมาทตอมไทรอยด

- การปองกนเบองตนสาหรบวสดกมมนตรงส Cs-137 ใหรบประทาน Prussian Blue

หลงจากทไดรบวสดกมมนตรงส Cs-137 นนเขาสรางกาย (ตามคาแนะนาของทบวงการพลงงาน

ปรมาณระหวางประเทศ

ตารางท 2.10 เกณฑทกาหนดในกฎกระทรวงสาหรบการปนเปอนวสดกมมนตรงสในอาหาร

นวไคลด

อาหารทประชาชนทวไป

รบประทานเปนประจา

(กโลเบคเคอเรลตอกโลกรม)

นานม อาหารทารก และนาดม

(กโลเบคเคอเรลตอกโลกรม)

Cs-134, Cs-137, Ru-103, Ru-

106, Sr-89

1 1

I-131 1 0.1

Sr-90 0.1 0.1

Am-241, Pu-238, Pu-239, Pu-

240, Pu-242

0.01 0.001