[2025/07/11] Thorium คืออะไร มีความสำคัญอย่างไร กับวงการพลังงานของโลก

Thorium เป็นทางเลือกที่มีศักยภาพสำหรับวงจรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในอนาคต เนื่องจากความอุดมสมบูรณ์ในธรรมชาติและลักษณะความปลอดภัยที่ดี อย่างไรก็ตาม ยังมีความท้าทายด้านเทคโนโลยีและเศรษฐศาสตร์ การวิจัยและลงทุนพัฒนาเชิงพาณิชย์จึงยังต้องดำเนินต่อไป

ตัวอย่าง: โครงการพัฒนาในอินเดียและจีนเป็นเครื่องยืนยันว่าทอเรียมได้รับความสนใจจากมหาอำนาจด้านพลังงานและวิทยาศาสตร์ของโลก

Fact (ข้อเท็จจริง)

• Thorium (ทอเรียม) เป็นธาตุกัมมันตรังสีชนิดหนึ่ง ส kýัญลักษณ์ทางเคมี Th เลขอะตอม 90 พบในธรรมชาติในรูปของแร่โมนาไซต์ (Monazite) เป็นหลัก

• ทอเรียมเป็นโลหะหนักในกลุ่มแอคทิไนด์ (actinide series) มีลักษณะเป็นโลหะสีเงิน

• ธรรมชาติของทอเรียมมีไอโซโทปเสถียรเพียงชนิดเดียวคือ Th-232

• ทอเรียมมีปริมาณมากในเปลือกโลก มากก่ายูเรเนียมถึงประมาณ 3–4 เท่า

• ทอเรียมถูกใช้ในอุตสาหกรรมบางประเภท เช่น ผลิตถ่านไฟฉาย ก๊าซแลมป์ และเซรามิก แต่ความสำคัญหลักในปัจจุบันคือ ศักยภาพสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์รุ่นใหม่

• ทอเรียม ไม่สามารถใช้โดยตรงในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ธรรมดา ต้องถูกเปลี่ยนสภาพเป็นไอโซโทปฟิสไซล์ (fissile) เช่น ยูเรเนียม-233 (U-233) ก่อน

---

Opinion (ความเห็น/ทัศนะ)

• ทอเรียมถูกมองว่าเป็น "ทางเลือกที่มีศักยภาพสูง" สำหรับการผลิตไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ในอนาคต เนื่องจากความอุดมสมบูรณ์ในธรรมชาติและลักษณะของวงจรเชื้อเพลิงที่มีความปลอดภัยและเสี่ยงต่อการแพร่กระจายนิวเคลียร์ต่ำกว่ายูเรเนียม

• ในมุมของความมั่นคงด้านพลังงาน ทอเรียมสามารถช่วยลดการพึ่งพายูเรเนียมซึ่งอาจมีข้อจำกัดด้านซัพพลายและภูมิรัฐศาสตร์

• ในบางมุมมอง นักวิชาการและนักนโยบายเชื่อว่าทอเรียมเป็น “สะพาน” สู่ยุคพลังงานสะอาด เพราะสามารถผลิตไฟฟ้าแบบ Low Carbon ได้ต่อเนื่อง (Baseload) โดยปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่ำ

• อย่างไรก็ตาม การนำทอเรียมมาใช้จริงในระดับเชิงพาณิชย์ยังต้องการการพัฒนาเทคโนโลยีอีกมาก มีข้อถกเถียงถึงความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ ความซับซ้อนทางวิศวกรรม และต้นทุนเริ่มต้นที่สูง

---

Information (ข้อมูลเสริม/อธิบาย)

กระบวนการและศักยภาพการใช้ทอเรียม

• เครื่องปฏิกรณ์แบบทอเรียม (Thorium Reactor) ต้องใช้ปฏิกิริยา "การเพาะพันธุ์" (Breeder) เพื่อเปลี่ยน Th-232 ไปเป็น U-233 ซึ่งสามารถแตกตัวฟิชชันเพื่อผลิตพลังงานได้

• ตัวอย่างเทคโนโลยีที่ศึกษา เช่น Molten Salt Reactor (MSR) ที่ใช้ทอเรียมละลายในเกลวล (molten salt) มีการทดสอบต้นแบบในสหรัฐฯ ตั้งแต่ยุค 1960s

• ทอเรียมมีแนวโน้มที่จะผลิต “กากกัมมันตรังสี” ที่มีอายุครึ่งชีวิตสั้นกว่าวงจรเชื้อเพลิงยูเรเนียม และยากต่อการนำไปใช้ทางทหาร (proliferation resistance)

• หลายประเทศ เช่น จีน อินเดีย และนอร์เวย์ มีโครงการทดลองวิจัยพัฒนาเตาปฏิกรณ์ทอเรียม

เอกสารอ้างอิงเบื้องต้น

1. World Nuclear Association. (2024). Thorium [online].

2. IAEA. (2023). Thorium fuel cycle — Potential benefits and challenges

3. Sorensen, K. (2019). Thorium: Energy Cheaper than Coal.

4. MacPherson, H. G. (1985). The Molten Salt Reactor Adventure.

5. Schneider, M., Froggatt, A. (2023). The World Nuclear Industry Status Report.

พลังงานจาก Thorium (ทอเรียม) แตกต่างจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลหรือพลังงานหมุนเวียนแบบทั่วไป เนื่องจากทอเรียมเป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ต้องผ่าน “วงจรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์” (Nuclear Fuel Cycle) แบบเฉพาะทาง

Fact (ข้อเท็จจริง)

• ทอเรียมในธรรมชาติ (Th-232) ไม่สามารถแตกตัวฟิชชันโดยตรง จึงต้อง “เพาะพันธุ์” (breeding) ให้กลายเป็นไอโซโทปที่แตกตัวได้ เช่น ยูเรเนียม-233 (U-233)

• กระบวนการนี้ต้องใช้ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบพิเศษ (เช่น Molten Salt Reactor หรือ Fast Breeder Reactor) ที่สามารถรองรับกระบวนการเปลี่ยน Th-232 → U-233

• การใช้ทอเรียมเป็นเชื้อเพลิงประกอบด้วยขั้นตอนสำคัญ:

  1. ขุดแร่และสกัดทอเรียม จากแร่โมนาไซต์หรือธอไรต์

  2. ผลิตแท่งเชื้อเพลิงทอเรียม (Thorium Fuel Elements)

  3. บรรจุในเครื่องปฏิกรณ์ร่วมกับวัสดุที่ให้นิวตรอนเร็ว (เช่น ยูเรเนียม-235, พลูโตเนียม) เพื่อกระตุ้นการเปลี่ยน Th-232 ให้เป็น U-233

  4. U-233 ที่ได้จะทำฟิชชันให้พลังงาน และสามารถเก็บเกี่ยวพลังงานความร้อนมาเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า

  5. กากเชื้อเพลิง ที่เหลือจะถูกจัดเก็บหรือรีไซเคิลต่อไป

---

Opinion (ความเห็น/ทัศนะ)

• วงจรเชื้อเพลิงทอเรียม ให้ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงสูง และมีของเสียกัมมันตรังสีน้อยกว่าวงจรเชื้อเพลิงยูเรเนียม

• การผลิตพลังงานจากทอเรียมมีโอกาสลดปัญหาการแพร่กระจายอาวุธนิวเคลียร์ (proliferation risk) เนื่องจากกากเชื้อเพลิงที่ได้จาก U-233 มีสิ่งเจือปนที่ยากต่อการนำไปใช้ผลิตอาวุธ

• ในมุมเศรษฐศาสตร์และสังคม เทคโนโลยีนี้ ยังไม่แพร่หลายเชิงพาณิชย์ เพราะต้นทุนสูงและเทคโนโลยีซับซ้อน การลงทุนจึงต้องการการสนับสนุนภาครัฐและการยอมรับของสังคม

• หลายประเทศมองว่าการลงทุนพัฒนาวงจรเชื้อเพลิงทอเรียมควรเป็น “ทางเลือกเสริม” ในการสร้างความมั่นคงพลังงานในอนาคต

---

Information (ข้อมูลเสริม/อธิบาย)

ตัวอย่างวงจรการได้มาซึ่งพลังงานจากทอเรียม

1. เหมืองและสกัด:

   • แหล่งแร่โมนาไซต์ในอินเดียและออสเตรเลียให้ Th-232 เป็นวัตถุดิบ

2. การผลิตแท่งเชื้อเพลิง:

   • แปรรูป ThO₂ (Thorium dioxide) ให้เป็นเม็ดเชื้อเพลิง

3. บรรจุในเครื่องปฏิกรณ์:

   • ตัวอย่างเครื่องปฏิกรณ์ที่ออกแบบรองรับทอเรียม เช่น Molten Salt Reactor (MSR), High Temperature Gas-cooled Reactor (HTGR)

4. กระบวนการเพาะพันธุ์และฟิชชัน:

   • Th-232 ดูดซับนิวตรอน กลายเป็น Th-233, แล้วสลายตัวเป็น Pa-233 และต่อเนื่องเป็น U-233

   • U-233 แตกตัว (fission) ปล่อยพลังงานออกมาให้ความร้อน

5. การเปลี่ยนพลังงานความร้อนเป็นไฟฟ้า:

   • ใช้ไอน้ำขับเทอร์ไบน์ผลิตไฟฟ้าเช่นเดียวกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบอื่น

6. จัดการกาก:

   • มีอายุครึ่งชีวิตสั้นกว่ากากยูเรเนียมและปลอดภัยกว่าในการจัดเก็บระยะยาว

---

ตัวอย่างจริง

• อินเดีย: มีโครงการพัฒนา Advanced Heavy Water Reactor (AHWR) ใช้ทอเรียมผสมยูเรเนียมเป็นเชื้อเพลิง

• จีน: กำลังทดลองเครื่องปฏิกรณ์เกลวลทอเรียม (MSR) ที่เมืองหวูเว่ย

• สหรัฐอเมริกา: Oak Ridge National Laboratory ทดสอบวงจรนี้ตั้งแต่ยุค 1960s

---

สรุปเชิงวิชาการ

การได้มาซึ่งพลังงานจากทอเรียม คือการเปลี่ยนพลังงานนิวเคลียร์ใน Th-232 ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ผ่านกระบวนการเพาะพันธุ์และฟิชชันในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เฉพาะทาง ต้องการการลงทุนและวิศวกรรมขั้นสูง และยังต้องการการผลักดันจากภาครัฐและนโยบายสาธารณะอย่างมาก หากพัฒนาได้สำเร็จ จะเป็นอีกหนึ่งเสาหลักของระบบพลังงานคาร์บอนต่ำในอนาคต