พลังงาน

พลังงานเป็นสิ่งสำคัญในชีวิตมนุษย์ พลังงานที่มนุษย์ใช้กันอยู่มีหลายรูปแบบ เช่น พลังงานจลน์ ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของสิ่งต่างๆ เช่น อากาศและน้ำ ที่เป็นการเปลี่ยนแปลงทางฟิสิกส์ พลังงานความร้อน และแสงสว่าง ที่เกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงทางเคมี มีการเปลี่ยนแปลงโมเลกุลของธาตุ หรือสารประกอบ

พลังงานในรูปแบบต่างๆ

พลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสของอะตอมของธาตุบางธาตุ พลังงานนิวเคลียร์สามารถปลดปล่อยรังสี และอนุภาคต่างๆ เช่น รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา อนุภาคแอลฟา อนุภาคบีตา อนุภาคโปรตอน และถ้ามีการปลดปล่อยอนุภาคอิเล็กตรอนที่อยู่รอบนิวเคลียสด้วย ถือว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงของอะตอมซึ่งมีชื่อภาษาไทยว่า ปรมาณู จึงเรียกพลังงานชนิดนี้ว่า พลังงานปรมาณู

พลังงานนิวเคลียร์มีทั้งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น ในดวงอาทิตย์ ในพื้นดิน และที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์

พลังงานนิวเคลียร์นอกจากสามารถปลดปล่อยออกมาในรูปของรังสี และอนุภาค ซึ่งบางครั้งเราเรียกรวมๆ กันว่า รังสี ตามที่กล่าวมาแล้ว ยังสามารถปลดปล่อยพลังงานชนิดอื่นออกมาด้วย เช่น พลังงานความร้อน พลังงานแสง วิธีการปลดปล่อยพลังงานมี 3 ลักษณะ คือ พลังงานนิวเคลียร์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะเฉียบพลัน พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้ และพลังงานนิวเคลียร์จากสารกัมมันตรังสี เราจึงเลือกใช้ลักษณะการปลดปล่อยพลังงานให้เหมาะสมกับการใช้งาน เช่น การปลดปล่อยแบบเฉียบพลัน ใช้ในการขุดหลุมลึกขนาดใหญ่ การขุดทำโพรงใต้ดิน สำหรับการกระตุ้นแหล่งน้ำมัน หรือก๊าซธรรมชาติ พลังงานนิวเคลียร์ที่ควบคุมได้ เช่น เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู หรือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ที่ใช้ผลิตสารกัมมันตรังสี และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่แสดง ให้เห็นปล่องละอองน้ำจาก เครื่องหล่อเย็น ที่ประเทศ สวิตเซอร์แลนด์

ประเทศไทยเป็นประเทศแรก ในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ที่มีเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัย โดยมีการใช้ประโยชน์ จากเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัยดังกล่าวนี้ ในด้านต่างๆ คือ

การวิจัยด้านนิวเคลียร์ฟิสิกส์ อันได้แก่ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ที่เกิดจากนิวตรอน ในนิวเคลียสของธาตุต่างๆ

-งานผลิตไอโซโทปรังสี เพื่อใช้ในการแพทย์ โดยการใช้รังสีจากไอโซโทป สำหรับการตรวจวินิจฉัยโรค และการบำบัดรักษาโรค

-งานถ่ายภาพวัสดุ เพื่อการถ่ายภาพดูลักษณะภายในของวัสดุว่า เป็นโพรง มีฟองอากาศ รอยร้าว รอยรั่ว โดยไม่ต้องทำลายชิ้นงาน

-งานเปลี่ยนสีของอัญมณี เช่น พลอยประเภทโทแพซ และทัวร์มาลีน เพื่อเพิ่มมูลค่า

ได้มีการนำรังสี หรือสารกัมมันตรังสี โดยใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์ที่ได้มีการคิดค้น และปรับปรุง เพื่อประโยชน์ในด้านต่างๆ คือ การแพทย์ และอนามัย อุตสาหกรรม การเกษตร และสิ่งแวดล้อม ดังตัวอย่างต่อไปนี้

การใช้ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ในทางการแพทย์

มีดังนี้

-ด้านการตรวจและวินิจฉัยโรค เช่น การถ่ายเอกซเรย์ เพื่อตรวจความผิดปกติของอวัยวะ การตรวจการทำงานระบบอวัยวะ โดยให้ผู้ป่วยรับประทาน หรือฉีดสารกัมมันตรังสีเข้าไปในร่างกาย แล้วทำการถ่ายภาพอวัยวะ อาทิ ใช้ไอโอดีน-131 ตรวจความผิดปกติของต่อมไทรอยด์

-ด้านการบำบัดรักษาโรค โดยทั่วไปใช้รังสีในการรักษาโรคมะเร็ง และเนื้องอก เช่น ใช้ฟอสฟอรัส-๓๒ ในการรักษาภาวะที่มีเม็ดเลือดแดงมากเกินไป

-ด้านการทำให้ปลอดเชื้อของผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ เช่น ใช้รังสีแกมมาจากโคบอลต์-๖๐ ในการทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ทนความร้อน มีรูปร่างสลับซับซ้อน หรืออยู่ในภาชนะบรรจุขั้นสุดท้ายปลอดเชื้อ วิธีนี้จะช่วยป้องกันการปนเปื้อนที่เกิดจากการบรรจุหีบห่อ มีความปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงาน และคนไข้

การใช้ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ในด้านอุตสาหกรรม

ได้มีการนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้ให้เกิดประโยชน์ทางด้านอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลาย จำแนกได้ 3 แบบ ตามวิธีการของเทคโนโลยีนิวเคลียร์ ดังนี้

-อุตสาหกรรมด้านพลังงาน เช่น การผลิตเรือสินค้า เรือตัดน้ำแข็ง การสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

-อุตสาหกรรมการฉายรังสี เช่น การฉายรังสีอาหาร และผลิตผลการเกษตร การทำให้ผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ปลอดเชื้อโรค การผลิตสารพวกพอลิเมอร์ต่างๆ

-การตรวจวัดและควบคุมในโรงงานอุตสาหกรรม โดยการใช้เทคนิคนิวเคลียร์ ด้วยการใช้วัสดุกัมมันตรังสี และเทคนิคทางรังสี ซึ่งเรียกว่า “เทคนิคนิวเคลียร์” มาใช้ประโยชน์ในระบบวัดและควบคุมของโรงงานอุตสาหกรรม

การเอกซเรย์กระดูก

การใช้ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ทางด้านการเกษตร

มีการใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์เพื่อกิจการต่างๆ เช่น ส่งเสริมการเกษตร เพื่อเพิ่มปริมาณเพิ่มคุณภาพผลผลิตทางการเกษตร เช่น ปรับปรุงพันธุ์พืช การถนอมอาหารด้วยรังสี ศึกษาเกี่ยวกับการดูดซึมแร่ธาตุและปุ๋ยของต้นไม้และพืชเศรษฐกิจต่างๆ เพื่อปรับปรุงการใช้ปุ๋ยให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

การใช้ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์ทางด้านสิ่งแวดล้อม

มี 2 ทาง คือ การรักษา และพัฒนาสภาพของสิ่งแวดล้อมให้ดีขึ้น และการตรวจและควบคุมปริมาณรังสี ที่มีอยู่ในธรรมชาติ ให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยต่อมนุษย์ เช่น การใช้รังสีแกมมาจากโคบอลต์-60 ฆ่าเชื้อโรคต่างๆ ในน้ำทิ้งจากชุมชน และโรงพยาบาล เพื่อป้องกันโรคระบาด

เจ้าหน้าที่กำลังควบคุมการฉายรังสีอาหารและผลิตผลการเกษตร

รังสีจากพลังงานนิวเคลียร์มีประโยชน์มากมายตามที่กล่าวมาแล้ว แต่ก็มีพิษภัยด้วยคือ สามารถก่อให้เกิดความเสียหายของเซลล์สิ่งมีชีวิต ถ้าได้รับรังสีมาก อาจทำให้มีการป่วยทางรังสีจนเสียชีวิตได้ เช่น ถ้าได้รับถึง 6,000 มิลลิซีเวิร์ต จะทำให้อ่อนเพลีย อาเจียน ท้องร่วง ภายใน 1 - 2 ชั่วโมง เม็ดเลือดลดลงอย่างรวดเร็ว ผมร่วง มีไข้ อักเสบบริเวณปากและลำคออย่างรุนแรง มีเลือดออก และมีโอกาสเสียชีวิตถึงร้อยละ 50 ภายในเวลา 2 - 6 สัปดาห์ จึงต้องมีการตราพระราชบัญญัติพลังงานปรมาณูเพื่อสันติออกบังคับใช้ ให้ผู้ใช้พลังงานนิวเคลียร์ทราบ และปฏิบัติตาม มีการออกกฎเกณฑ์ ระเบียบ ข้อบังคับต่างๆที่กำหนดไว้

ตัวอย่างสาระสำคัญของพระราชบัญญัติและกฎกระทรวงที่เกี่ยวข้อง มีดังนี้

-ผู้ผลิต ผู้ใช้ ผู้ครอบครอง การขนย้าย หรือนำเข้า และส่งออกสารกัมมันตรังสี และต้นกำเนิดพลังงานนิวเคลียร์ชนิดอื่นใด จะต้องได้รับใบอนุญาตจากคณะกรรมการพลังงานปรมาณูเพื่อสันติ

-ต้องมีผู้รับผิดชอบดำเนินการทางด้านเทคนิคในเรื่องรังสี มีเครื่องมือตรวจรังสี และเครื่องมือระงับ หรือป้องกันอันตรายจากรังสี

-ต้องติดป้ายเตือนภัยอันตรายจากรังสีอย่างชัดเจน

-การทิ้งหรือกำจัดวัสดุกัมมันตรังสีต้องปฏิบัติตามวิธีที่คณะกรรมการฯ เห็นชอบ

โรงเก็บกากกัมมันตรังสี

พลังงานนิวเคลียร์มีอยู่ 4 แบบ คือ

1. พลังงานนิวเคลียร์ฟิวชัน (fusion)

เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยการรวมตัวกันของนิวเคลียสของธาตุเบา เช่น ธาตุไฮโดรเจน และธาตุฮีเลียม เรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน ปฏิกิริยานี้จะให้พลังงานออกมาอย่างมากมาย ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันในดวงอาทิตย์ ที่ให้พลังงานแสง และพลังงานความร้อนจำนวนมหาศาลแก่โลกของเรา

2. พลังงานนิวเคลียร์ฟิชชัน (fission)

เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยการแยกตัว หรือแตกตัวของนิวเคลียสของธาตุหนัก เช่น ธาตุยูเรเนียม ธาตุพลูโตเนียม การแตกตัวแต่ละครั้งของนิวเคลียสของธาตุหนัก จะให้พลังงานออกมามากมาย และมีอนุภาคนิวตรอนออกมาด้วย 2 - 3 ตัว ซึ่งนิวตรอนเหล่านี้จะวิ่งต่อไป และชนกับนิวเคลียสของอะตอมอื่น ต่อเนื่องกันไป เรียกว่า “ปฏิกิริยาลูกโซ่ (chain reaction)” พร้อมทั้งให้พลังงานความร้อนออกมาอย่างมากมายด้วย เราใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์แบบฟิชชัน ในการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ และการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณูวิจัย

3. ไอโซโทปกัมมันตรังสี (radioisotope)

เกิดจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี ซึ่งมีคุณสมบัติในการสลายตัวโดยการปลดปล่อยรังสี หรืออนุภาคต่างๆ ออกมาจากนิวเคลียร์ เช่น รังสีแกมมา รังสีเอกซ์หรือเอกซเรย์ อนุภาคแอลฟา อนุภาคบีตา อนุภาคนิวตรอน และอนุภาคโปรตอน เราใช้ประโยชน์ของพลังงานนิวเคลียร์จากรังสีแกมมา ที่ถูกปลดปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของไอโซโทปโคบอลต์-60 ในการรักษาโรคมะเร็งและเนื้องอก

4. พลังงานนิวเคลียร์จากการเร่งอนุภาคให้มีพลังงานสูง

เกิดจากการเร่งอนุภาคอิเล็กตรอน อนุภาคโปรตอน และอนุภาคแอลฟา ด้วยเครื่องเร่งอนุภาค (particle accelerator) ตัวอย่างเช่น เครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์ได้จากการเร่งอนุภาคอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงถึง 1 แสนโวลต์ เครื่องเร่งอนุภาคไซโคลตรอน (cyclotron) ซึ่งสามารถเร่งอนุภาคอิเล็กตรอน อนุภาคโปรตอน และอนุภาคแอลฟาในแนววงกลม ให้มีพลังงานสูงถึงหลายสิบล้านโวลต์ เราใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์ที่เกิดจากการเร่งอนุภาคอิเล็กตรอน ในการรักษาโรคมะเร็งในโรงพยาบาลต่างๆ มากกว่า 10 แห่งในประเทศไทย

ปัจจุบัน มีการใช้ระเบิดนิวเคลียร์ในโครงการด้านสันติ เช่น การขุดเจาะหลุมลึกขนาดใหญ่ การขุดทำโพรงใต้ดิน สำหรับการกระตุ้นแหล่งน้ำมัน หรือก๊าซธรรมชาติในชั้นหินลึกใต้ดิน การขุดอ่างเก็บน้ำ การทำท่าเรือน้ำลึก และการตัดช่องเขา ในประเทศไทยเคยมีผู้เสนอความคิดให้นำระเบิดนิวเคลียร์มาใช้ขุดคลอง ที่คอคอดกระ ในภาคใต้ เพื่อสร้างคลองน้ำลึก สำหรับให้เรือสินค้า และเรือเดินสมุทรขนาดใหญ่ แล่นผ่านระหว่างทะเลอันดามันกับอ่าวไทยได้ โดยไม่ต้องเดินเรืออ้อมประเทศมาเลเซีย และสิงคโปร์

พลังงานนิวเคลียร์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาอย่างเฉียบพลัน

การปลดปล่อยพลังงานนิวเคลียร์ออกมาในลักษณะเฉียบพลัน จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ที่ควบคุมไม่ได้ จะทำให้พลังงานของปฏิกิริยาเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เป็นผลให้มีความร้อน และความดัน ในบริเวณนั้นสูงมาก จนสามารถก่อให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรงขึ้นได้ สิ่งประดิษฐ์ที่ใช้หลักการเช่นนี้ ได้แก่ ระเบิดปรมาณู ระเบิดไฮโดรเจน หัวรบนิวเคลียร์แบบต่างๆ ที่บรรจุไว้ในจรวดนำวิถี เพื่อใช้ทำให้เกิดการระเบิดในระยะไกล 
พลังงานนิวเคลียร์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะเฉียบพลัน

พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้

พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้ ปัจจุบัน ได้มีการพัฒนาจนถึงขั้นที่นำมาใช้ประโยชน์ในระดับขั้นการค้า หรือการบริการสาธารณูปโภคได้แล้ว เช่น ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันแบบห่วงโซ่ของไอโซโทป ยูเรเนียม-๒๓๕ และของไอโซโทปที่แตกตัวได้ (fissile isotopes) อื่นๆ อีก 2 ชนิด คือ ยูเรเนียม-233 และพลูโตเนียม-239

ภาพเขียนแสดงภายในอาคารปฏิกรณ์นิวเคลียร์

สิ่งประดิษฐ์ที่ทำงานโดยหลักการของปฏิกิริยาฟิชชันแบบห่วงโซ่ของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ซึ่งมีใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู หรือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (nuclear reactor) และเนื่องจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์นี้ ให้พลังงานความร้อนออกมาด้วย จึงนิยมเรียกกันว่า เตาปฏิกรณ์ หรือเตาปรมาณู

การที่มีผู้นิยมเรียกเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ว่า “เตาปรมาณู” นั้น อาจกล่าวได้ว่า ถูกต้องตามแนวคิด เพราะเมื่อมองในแง่ของการใช้งานแล้ว เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ก็คือ ระบบอุปกรณ์ที่ใช้ปลดปล่อยพลังงานที่ถูกกักไว้ในแกนกลาง (นิวเคลียส) ของปรมาณูของไอโซโทปที่แตกตัวได้ และให้ออกมาเป็นพลังงานความร้อน และอนุภาคนิวตรอนซึ่งสามารถนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ ได้ต่อไป

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ดังนี้

1. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลัง (Nuclear Power Reactor) นำไปใช้สำหรับ

การใช้พลังงานขับเคลื่อน

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

2. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์วิจัย สำหรับผลิตอนุภาคนิวตรอน

พลังงานนิวเคลียร์จากสารกัมมันตรังสี

รังสี (Ray หรือ Radiation) คือพลังงาน ที่แผ่ออกมาจากต้นกำเนิด ในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ได้แก่ คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ แสงสว่าง รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา และรังสีคอสมิก หรือในลักษณะของอนุภาคที่มีความเร็วสูง เช่น แอลฟา และบีตา เป็นต้น

รังสีเกิดขึ้นได้ ทั้งจากธรรมชาติ และการกระทำของมนุษย์ โดยแหล่งที่ก่อให้เกิดรังสีมากที่สุด ได้แก่ รังสีจากธรรมชาติ อาทิ สารกัมมันตรังสีที่มีในพื้นดิน สินแร่ และสิ่งแวดล้อมจากอากาศ ที่เราหายใจ ในอาหารที่เราบริโภคซึ่งเจือปนด้วยสารกัมมันตรังสีตามธรรมชาติ แม้กระทั่งในร่างกายของเรา นอกจากนั้น ในห้วงอวกาศก็มีรังสี ซึ่งนอก จากรังสีของแสงอาทิตย์แล้ว ก็ยังมีรังสี คอสมิกที่แผ่กระจายอยู่ทั่วจักรวาลด้วย

แหล่งกำเนิดรังสีที่มาจากการกระทำของมนุษย์มีหลายรูปแบบ อาทิ จากการเดินเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู การระเบิดของระเบิดนิวเคลียร์ การใช้เครื่องเร่งอนุภาค และเครื่องเอกซเรย์ รวมทั้งการผลิตสารกัมมันตรังสีจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ต่างๆ

กัมมันตรังสี (radioactive) เป็นคำคุณศัพท์ หมายถึง “เกี่ยวข้องกับการแผ่รังสี” ตัวอย่างเช่น สารกัมมันตรังสี หมายถึง วัสดุที่สามารถแผ่รังสีออกมาได้ด้วยตนเอง หรือกากกัมมันตรังสี หมายถึง ขยะหรือของเสียที่เจือปนด้วยสารกัมมันตรังสี

กัมมันตภาพรังสี (radioactivity)

เป็นปรากฏการณ์การสลายตัว ที่เกิดขึ้นเองของนิวเคลียสของอะตอม ที่ไม่เสถียร ซึ่งจะมีการแผ่รังสีออกมาด้วย เช่น รังสีแกมมา รังสีแอลฟา และรังสีบีตา โดยทั่วไปมักเรียกกันว่า “กัมมันตภาพรังสี” หรือ “ความแรงรังสี” ซึ่งมีหน่วยวัดเป็นเบ็กเคอเรล (Becquerel, Bq) โดย 1 เบ็กเคอเรล มีค่าเท่ากับการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีจำนวน 1 อะตอม ใน 1 วินาที หน่วย “เบ็กเคอเรล” นี้ตั้งขึ้น เพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้ค้นพบปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสี คือ อองรี เบ็กเคอเรล (Henri Becquerel) นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส เมื่อ พ.ศ. 2439

สารกัมมันตรังสี หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ไอโซโทปกัมมันตรังสี นอกจากจะสลายตัวให้รังสีต่างๆ แล้ว ยังมีคุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ มีอัตราการสลายตัวด้วยค่าคงตัว เรียกว่า “ครึ่งชีวิต (half life)” ซึ่งหมายถึง ระยะเวลาที่ไอโซโทปจำนวนหนึ่ง จะสลายตัวลดลง เหลือเพียงครึ่งหนึ่งของจำนวนเดิม ตัวอย่างเช่น ทอง-198 ซึ่งเป็นไอโซโทปรังสี ที่ให้รังสีแกมมาออกมา และใช้สำหรับรักษาโรคมะเร็ง มีครึ่งชีวิต 2.7 วัน หมายความว่า เมื่อเราซื้อทอง-198 มา 10 กรัม หลังจากนั้น 2.7 วัน เราจะเหลือทอง-198 เพียง 5 กรัม และต่อมาอีก 2.7 วัน ก็จะเหลือทอง-198 อยู่เพียง 2.5 กรัม และอีกส่วนหนึ่งหนัก 7.5 กรัม จะกลายเป็นไอโซโทปของปรอท-198 ซึ่งเป็นไอโซโทปเสถียร และไม่มีการสลายตัวแต่อย่างใด

พลังงานนิวเคลียร์จากสารกัมมันตรังสี คือ พลังงานจลน์ของรังสี ที่สลายตัวออกมาจากนิวเคลียส โดยอาจเป็นรังสีที่มีอยู่ในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น รังสีเอกซ์ หรือรังสีแกมมา หรืออาจเป็นอนุภาคที่มีความเร็วสูง เช่น รังสีแอลฟา รังสีบีตา และรังสีนิวตรอน นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาปฏิกิริยาของรังสีเหล่านี้ ที่มีต่อวัสดุ หรือเนื้อเยื่อต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต และต่อมาก็สามารถประยุกต์ผลการศึกษาดังกล่าว มาสู่การใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น

- ด้านการแพทย์และอนามัย

- ด้านอุตสาหกรรม

- ด้านการเกษตร

- ด้านสิ่งแวดล้อม