Ep46: พลังงานนิวเคลียร์นอกโลก: เทคโนโลยีอวกาศกับแนวทางร่วมสู่การพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์บนโลก (Nuclear Energy Beyond Earth: Space Technologies and Shared Pathways for Advancing Reactors on Earth)

Nuclear Energy Beyond Earth: Space Technologies and Shared Pathways for Advancing Reactors on Earth

บทนำ

พลังงานนิวเคลียร์อวกาศไม่ใช่แนวคิดใหม่หรือเทคโนโลยีเชิงจินตนาการ หากแต่เป็นกลุ่มเทคโนโลยีที่ได้รับการใช้งานจริงในภารกิจอวกาศมาแล้วกว่าหกทศวรรษ ก่อนที่โลกจะหันมาให้ความสนใจกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กแบบโมดูล (Small Modular Reactor: SMR) และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กมาก (microreactor) เทคโนโลยีนิวเคลียร์ขนาดกะทัดรัดได้พิสูจน์บทบาทของตนในอวกาศมาก่อนแล้ว ทั้งในรูปแบบระบบแหล่งพลังงานไอโซโทปรังสี (Radioisotope Power Systems: RPS) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกไอโซโทปรังสี (Radioisotope Thermoelectric Generator: RTG) และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันขนาดเล็กสำหรับดาวเทียม

จุดเริ่มต้นสำคัญเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1961 เมื่อดาวเทียม Transit 4A ของกองทัพเรือสหรัฐอเมริกาใช้ RTG เป็นแหล่งพลังงานนิวเคลียร์ในอวกาศเป็นครั้งแรก โดยระบบดังกล่าวผลิตไฟฟ้าจากความร้อนที่เกิดจากการสลายตัวของวัสดุกัมมันตรังสี ไม่ใช่จากปฏิกิริยาฟิชชันแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (DOE, 2014) ต่อมาในปี ค.ศ. 1965 สหรัฐอเมริกาได้ส่ง SNAP-10A ขึ้นสู่วงโคจร ซึ่งถือเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันเครื่องแรกของโลกที่ทำงานในอวกาศ โดยผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า 600 วัตต์ และเดินเครื่องเป็นเวลา 43 วัน ก่อนหยุดทำงานจากความขัดข้องของอุปกรณ์ไฟฟ้า ไม่ใช่จากความล้มเหลวของแกนปฏิกรณ์ (Guinness World Records, n.d.) ขณะเดียวกัน สหภาพโซเวียตได้ใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันขนาดเล็กกับดาวเทียมสำรวจมหาสมุทรในโครงการ RORSAT หลายสิบเครื่องในช่วง ค.ศ. 1967-1988 และต่อยอดสู่เครื่องปฏิกรณ์ TOPAZ-1 ในปี ค.ศ. 1987 (World Nuclear Association, 2026)

ในอีกด้านหนึ่ง ระบบ RPS/RTG ได้กลายเป็นเทคโนโลยีหลักของภารกิจสำรวจระยะไกล เนื่องจากสามารถทำงานได้ในบริเวณที่แสงอาทิตย์ไม่เพียงพอหรือไม่เสถียร เช่น ห้วงอวกาศลึก ดวงจันทร์ที่มีกลางคืนยาวนาน ดาวอังคารที่มีฝุ่นปกคลุม และดาวเคราะห์ชั้นนอกของระบบสุริยะ องค์การ NASA อธิบายว่า RPS ใช้ความร้อนจากการสลายตัวของพลูโทเนียม-238 เพื่อผลิตไฟฟ้าและความร้อนให้แก่ยานสำรวจ เช่น Voyager, Curiosity และ Perseverance (NASA, 2026a) แม้ว่า RPS จะไม่ใช่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ แต่เป็นหลักฐานสำคัญว่าระบบพลังงานนิวเคลียร์ขนาดกะทัดรัดสามารถทำงานได้ยาวนานและเชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมรุนแรง

ความสำเร็จดังกล่าวทำให้พลังงานนิวเคลียร์อวกาศมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยุคใหม่บนโลก เนื่องจากข้อกำหนดของอวกาศบังคับให้ระบบต้องมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ทนทาน ใช้การบำรุงรักษาต่ำ ทำงานอัตโนมัติ และมีความปลอดภัยสูง คุณลักษณะเหล่านี้สอดคล้องกับแนวทางการพัฒนา SMR, เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กมาก, ระบบแหล่งพลังงานสำหรับพื้นที่ห่างไกล ไมโครกริด และระบบพลังงานคาร์บอนต่ำในอนาคต ปัจจุบัน องค์การ NASA และ DOE กำลังพัฒนาเทคโนโลยีผลิตพลังงานจากปฏิกิริยาฟิชชันเพื่อใช้งานภาคพื้นดินหรือพื้นผิวดาวเคราะห์ (Fission Surface Power) เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานบนดวงจันทร์และดาวอังคาร โดยมีเป้าหมายระบบระดับประมาณ 40 กิโลวัตต์ที่ทำงานได้ต่อเนื่องเป็นเวลาหลายปี (NASA, 2026b)

นอกจากนี้ เทคโนโลยีแรงขับนิวเคลียร์ยังเป็นอีกแกนหนึ่งของการพัฒนานิวเคลียร์อวกาศ โดยแรงขับนิวเคลียร์ความร้อน (Nuclear Thermal Propulsion: NTP) ใช้ความร้อนจากฟิชชันเพื่อเร่งสารขับดัน ทำให้ได้แรงขับสูงและใช้สารขับดันมีประสิทธิภาพมากกว่าจรวดเคมี ส่วนแรงขับไฟฟ้านิวเคลียร์ (Nuclear Electric Propulsion: NEP) ใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันผลิตไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนไอออนของสารขับดัน เหมาะกับภารกิจระยะไกลที่ต้องการประสิทธิภาพสูงและทำงานต่อเนื่องเป็นเวลานาน (NASA, 2026c) เทคโนโลยีเหล่านี้ผลักดันการวิจัยด้านเชื้อเพลิงขั้นสูง วัสดุทนอุณหภูมิสูง ระบบระบายความร้อน การแปลงพลังงาน และระบบควบคุมอัตโนมัติ ซึ่งล้วนเป็นองค์ประกอบสำคัญของเครื่องปฏิกรณ์ภาคพื้นดินรุ่นใหม่

ประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีอวกาศยังแสดงให้เห็นว่า เทคโนโลยีจำนวนมากที่เริ่มต้นจากข้อจำกัดของภารกิจอวกาศสามารถถ่ายทอดกลับมาใช้บนโลกได้อย่างเป็นรูปธรรม เช่น เซนเซอร์ภาพ CMOS ที่พัฒนาโดยทีม Jet Propulsion Laboratory ในช่วงทศวรรษ 1990 และกลายเป็นหัวใจของกล้องโทรศัพท์มือถือ กล้องดิจิทัล และระบบภาพทางการแพทย์ เมมโมรีโฟมที่พัฒนาจากงานวิจัยเพื่อเพิ่มความปลอดภัยและความสบายของนักบินทดสอบ ระบบกรองน้ำแบบ silver ionization ที่พัฒนาสำหรับยาน Apollo ฉนวนสะท้อนความร้อนหรือ radiant barrier ที่ใช้ควบคุมความร้อนของยานอวกาศและต่อยอดสู่ฉนวนอาคาร รวมถึงเครื่องมือไร้สายที่พัฒนาจากเครื่องมือเก็บตัวอย่างบนดวงจันทร์และต่อยอดสู่เครื่องมือแพทย์และเครื่องมือช่างไร้สาย (NASA Spinoff, n.d.)

ดังนั้น พลังงานนิวเคลียร์อวกาศควรถูกมองว่าเป็น “ห้องทดลองขั้นสูง” ของเทคโนโลยีพลังงานนิวเคลียร์ขนาดกะทัดรัดมากกว่าจะเป็นเพียงเทคโนโลยีสำหรับการสำรวจนอกโลก เงื่อนไขของอวกาศบังคับให้ระบบพลังงานต้องเล็กลง ฉลาดขึ้น ทนทานขึ้น และปลอดภัยขึ้น หลักคิดเดียวกันนี้กำลังย้อนกลับมามีอิทธิพลต่อการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์บนโลก โดยเฉพาะ SMR และ เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กมาก ซึ่งอาจมีบทบาทสำคัญต่อระบบพลังงานคาร์บอนต่ำ พื้นที่ห่างไกล ความมั่นคงทางพลังงาน และการพัฒนากำลังคนด้านนิวเคลียร์ยุคใหม่

ตารางที่ 1 เหตุการณ์สำคัญของเทคโนโลยีพลังงานนิวเคลียร์ในอวกาศ

ปี	เหตุการณ์	ความสำคัญ
1961	ดาวเทียม Transit 4A ใช้ RTG เป็นแหล่งพลังงาน	เป็นยานอวกาศสหรัฐฯ ลำแรกที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ โดย RTG ให้กำลังไฟฟ้าประมาณ 2.7 วัตต์ (DOE, 2014)
1965	SNAP-10A ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจร	เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันเครื่องแรกของโลกที่ทำงานในอวกาศ ผลิตไฟฟ้ามากกว่า 600 วัตต์ และทำงาน 43 วัน
1967-1988	สหภาพโซเวียตใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันกับดาวเทียม RORSAT	แสดงการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันพลังงานต่ำในดาวเทียมสำรวจมหาสมุทรหลายสิบเครื่อง
1969	Apollo 12 ใช้ RTG จ่ายไฟให้ชุดทดลอง ALSEP บนดวงจันทร์	แสดงการใช้ระบบพลังงานนิวเคลียร์ขนาดกะทัดรัดบนพื้นผิวดวงจันทร์
1976	Viking 1 และ Viking 2 ใช้ SNAP-19 RTG บนดาวอังคาร	สนับสนุนการส่งภาพและข้อมูลจากพื้นผิวดาวอังคารกลับมายังโลก
1977	Voyager 1 และ Voyager 2 ใช้ RTG เดินทางสู่อวกาศชั้นนอก	เป็นตัวอย่างของระบบพลังงานนิวเคลียร์ที่ทำงานได้ยาวนานหลายทศวรรษ
1987	Cosmos 1818 และ Cosmos 1867 ใช้ TOPAZ-1	เป็นตัวอย่างเครื่องปฏิกรณ์อวกาศที่ใช้การแปลงพลังงานแบบ thermionic
2012	Curiosity ลงจอดบนดาวอังคารโดยใช้ MMRTG	แสดงความต่อเนื่องของ RTG ในรถสำรวจโรเวอร์สมัยใหม่
2021	Perseverance ลงจอดบนดาวอังคารโดยใช้ MMRTG	เป็นตัวอย่างล่าสุดของระบบพลังงานนิวเคลียร์สำหรับภารกิจสำรวจพื้นผิวดาวเคราะห์

ตารางที่ 2 ตัวอย่างเทคโนโลยีอวกาศที่ถ่ายทอดสู่การใช้บนโลก

เทคโนโลยี	จุดเริ่มต้นจากอวกาศ	การใช้บนโลก
เซนเซอร์ภาพ CMOS	พัฒนาโดยทีม JPL ในช่วงทศวรรษ 1990 เพื่อทำให้กล้องอวกาศมีขนาดเล็ก เบา และใช้พลังงานต่ำ	กล้องโทรศัพท์มือถือ กล้องดิจิทัล อุปกรณ์แพทย์ และระบบภาพอุตสาหกรรม
เมมโมรีโฟม	พัฒนาโดยนักวิจัยที่ได้รับทุนจาก NASA เพื่อรองรับแรงและเพิ่มความปลอดภัยให้นักบินทดสอบ	ที่นอน หมอน เบาะนั่ง รองเท้า และอุปกรณ์กีฬา
ระบบกรองน้ำแบบ silver ionization	พัฒนาสำหรับยาน Apollo	ระบบน้ำอุตสาหกรรม สระว่ายน้ำ และระบบทำความเย็น
ฉนวนสะท้อนความร้อน / radiant barrier	ใช้กับดาวเทียมและโครงการ Apollo เพื่อควบคุมความร้อนและรังสี	ฉนวนอาคาร บ้าน ผ้าห่มฉุกเฉิน และวัสดุป้องกันความร้อน
เครื่องมือไร้สาย	ต่อยอดจากเครื่องมือเก็บตัวอย่างดวงจันทร์ในโครงการ Apollo	เครื่องมือไร้สาย เครื่องมือแพทย์ และเครื่องดูดฝุ่นไร้สาย

2. งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับพลังงานนิวเคลียร์อวกาศและเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กบนโลกสามารถจัดได้เป็น 4 กลุ่มหลัก ได้แก่ ระบบพลังงานนิวเคลียร์สำหรับอวกาศ ระบบฟิชชันขนาดเล็กและ เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กมาก ระบบอัตโนมัติและแฝดดิจิทัล (digital twin หรือแบบจำลองเสมือนของระบบจริงในรูปแบบดิจิทัล) และเชื้อเพลิงกับวัสดุขั้นสูง แม้งานวิจัยแต่ละกลุ่มจะมีวัตถุประสงค์ต่างกัน แต่ทั้งหมดสะท้อนโจทย์ร่วมทางวิศวกรรม ได้แก่ การเพิ่มความหนาแน่นพลังงาน การลดขนาดระบบ การเพิ่มความน่าเชื่อถือ การลดภาระการปฏิบัติการ และการทำงานในสภาพแวดล้อมที่เข้าถึงยาก

กลุ่มที่ 1 คือ งานวิจัยพัฒนาด้านระบบพลังงานนิวเคลียร์สำหรับอวกาศ ซึ่งมักแยกระหว่างระบบไอโซโทปรังสี เช่น radioisotope power systems (RPS) หรือ radioisotope thermoelectric generators (RTG) กับระบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันอย่างชัดเจน RPS/RTG ใช้ความร้อนจากการสลายตัวของ Pu-238 เพื่อผลิตไฟฟ้าและความร้อน จึงเหมาะกับภารกิจที่ต้องการความน่าเชื่อถือระยะยาวและไม่สามารถพึ่งพาพลังงานแสงอาทิตย์ได้เต็มที่ (NASA RPS) อย่างไรก็ตาม RPS ไม่ใช่เครื่องปฏิกรณ์ เพราะไม่มีปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชัน ขณะที่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันอวกาศมีลักษณะเป็นระบบผลิตพลังงานที่สามารถควบคุมกำลังได้มากกว่า และมีศักยภาพสำหรับภารกิจที่ต้องใช้พลังงานสูง เช่น ฐานบนดวงจันทร์ ดาวอังคาร หรือระบบขับดันนิวเคลียร์ (World Nuclear Association)
กลุ่มที่ 2 คือ งานวิจัยและพัฒนาด้านระบบผลิตพลังงานจากปฏิกิริยาฟิชชันสำหรับใช้งานบนพื้นผิวดาวเคราะห์ (fission surface power) และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กมาก (microreactor) ซึ่งเป็นจุดเชื่อมสำคัญระหว่างอวกาศกับการใช้งานบนโลก งานของ Gibson และคณะเกี่ยวกับ KRUSTY แสดงให้เห็นว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันขนาดเล็กสามารถออกแบบให้มีเสถียรภาพเชิงความร้อน ตอบสนองต่อโหลด และใช้กลไกควบคุมเชิงพาสซีฟได้ในระดับระบบ (Gibson et al., 2018) ประเด็นนี้สัมพันธ์กับแนวคิด เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กมาก บนโลก ซึ่งไม่ได้มุ่งแทนที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่โดยตรง แต่เน้นการใช้งานเฉพาะพื้นที่ เช่น พื้นที่ห่างไกล ระบบไฟฟ้าแยกเดี่ยว อุตสาหกรรมที่ต้องการพลังงานต่อเนื่อง หรือโครงข่ายที่ต้องการแหล่งพลังงานคาร์บอนต่ำที่ยืดหยุ่น (Tan et al., 2023)
กลุ่มที่ 3 คือ งานวิจัยพัฒนาด้าน small modular reactors (SMRs) และการเปลี่ยนกรอบการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์จาก “ขนาดใหญ่เพื่อเศรษฐศาสตร์ของกำลังผลิต” ไปสู่ “ระบบโมดูลที่ยืดหยุ่นและลดความซับซ้อน” Lee อธิบายว่า SMR ไม่ได้เป็นชนิดเครื่องปฏิกรณ์เฉพาะแบบเดียว แต่เป็นแนวทางการพัฒนาผลิตภัณฑ์พลังงานนิวเคลียร์ที่สามารถใช้ได้กับทั้งเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบน้ำมวลเบาและที่ไม่ใช้น้ำมวลเบาเป็นสารหล่อเย็น (light-water reactor & non-light-water reactor) Lee, 2024. เมื่อเปรียบเทียบกับโจทย์อวกาศ ความคล้ายกันไม่ได้อยู่ที่การถ่ายเทคโนโลยีโดยตรง แต่อยู่ที่หลักการออกแบบร่วม ได้แก่ การลดจำนวนระบบสนับสนุน การเพิ่ม ระบบความปลอดภัยแบบพาสซีฟ การออกแบบเพื่อการผลิตซ้ำ และการลดความต้องการกำลังคนในการเดินเครื่อง
กลุ่มที่ 4 คือ งานวิจัยและพัฒนาด้านระบบอัตโนมัติ การควบคุมและปฏิบัติการจากระยะไกล และแฝดดิจิทัล ( autonomy, remote operation และ digital twin) ซึ่งมีความสำคัญมากขึ้นทั้งในอวกาศและบนโลก สำหรับในอวกาศ ระบบพลังงานต้องทำงานภายใต้ข้อจำกัดด้านการสื่อสารและการซ่อมบำรุง ส่วนบนโลก เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กมาก ที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลก็เผชิญโจทย์คล้ายกัน Bryan และคณะมีข้อเสนอว่า การใช้แบบจำลองแฝดดิจิทัลร่วมกับการควบคุมรวมศูนย์จากภายนอกพื้นที่ติดตั้ง (centralized offsite control) อาจช่วยเพิ่มความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กมากสำหรับพื้นที่ห่างไกล (remote microreactor ) ได้เพราะลดภาระบุคลากรประจำพื้นที่และเพิ่มความสามารถในการเฝ้าระวังจากระยะไกล (Bryan et al., 2023) ขณะเดียวกัน งานของ Kobayashi และ Alam แสดงให้เห็นว่า ด้วยวิธีการการเรียนรู้ของเครื่องและตัวดำเนินการโครงข่ายประสาทเชิงลึก (machine learning และ deep neural operator) สามารถช่วยให้แบบจำลองแฝดดิจิทัลของระบบนิวเคลียร์ประมวลผลและอนุมานผลหรือคาดประมาณสถานะของระบบได้แบบเรียลไทม์หรือแบบทันที ซึ่งเป็นทิศทางสำคัญของการควบคุมและติดตามสภาวะเครื่องปฏิกรณ์ยุคใหม่ (Kobayashi & Alam, 2024)

อีกประเด็นที่เชื่อมโยงงานวิจัยหลายกลุ่มคือเชื้อเพลิงและวัสดุขั้นสูง เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กและระบบนิวเคลียร์อวกาศต่างต้องการเชื้อเพลิงที่มีความหนาแน่นพลังงานสูง ทนรังสี ทนอุณหภูมิ และคงรูปได้ดีในสภาวะรุนแรง งานด้าน HALEU ชี้ว่าหลายแนวคิดของเครื่องปฏิกรณ์ขั้นสูงต้องพึ่งพาเชื้อเพลิงที่มี enrichment สูงกว่าเชื้อเพลิงเชิงพาณิชย์ทั่วไป แต่ยังต่ำกว่าระดับอาวุธ ทำให้ฐานข้อมูล validation และห่วงโซ่อุปทานเชื้อเพลิงเป็นข้อจำกัดสำคัญ (DeHart et al., 2023) งานของ Terrani และคณะ เกี่ยวกับเม็ดอนุภาคเชื้อเพลิงทริโซชนิดยูเรเนียมไนไตรด์ (uranium nitride TRISO fuel particle) สะท้อนความพยายามเพิ่มความหนาแน่นของยูเรเนียม (uranium density) ในเชื้อเพลิง และความเหมาะสมของเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ขั้นสูงบางประเภท (Terrani et al., 2020)

เมื่อพิจารณาร่วมกัน งานวิจัยเหล่านี้ไม่ได้สนับสนุนข้อสรุปว่าเทคโนโลยีอวกาศเป็นต้นกำเนิดของเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กบนโลกโดยตรง แต่สนับสนุนข้อสรุปที่รอบคอบกว่า คือ ระบบนิวเคลียร์อวกาศและเครื่องปฏิกรณ์ยุคใหม่บนโลกกำลังเคลื่อนเข้าสู่แนวทางร่วมทางวิศวกรรมเดียวกัน ได้แก่ ระบบที่กะทัดรัด เชื่อถือได้สูง ควบคุมอัตโนมัติ ใช้วัสดุและเชื้อเพลิงสมรรถนะสูง และเหมาะกับการทำงานในพื้นที่ที่มีข้อจำกัดสูง ดังนั้น พลังงานนิวเคลียร์นอกโลกจึงควรถูกมองเป็นกรณีศึกษาทางวิศวกรรมที่ให้บทเรียนต่อการพัฒนา SMR, เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กมาก และระบบพลังงานนิวเคลียร์คาร์บอนต่ำบนโลก มากกว่าถูกนำเสนอเป็นจุดเริ่มต้นของเทคโนโลยีเหล่านั้น

ตารางที่ 3 สรุปงานวิจัยและพัฒนาที่เกี่ยวข้อง

ที่	กลุ่มงานวิจัย/พัฒนา	คำถามวิจัยหลัก	สาระสำคัญ	ความเชื่อมโยงกับเครื่องปฏิกรณ์บนโลก
1	RPS/RTG	ระบบนิวเคลียร์แบบไม่ใช้ฟิชชันให้พลังงานระยะยาวได้อย่างไร	ใช้ Pu-238 ผลิตความร้อนและไฟฟ้า มีความน่าเชื่อถือสูง แต่ไม่ใช่เครื่องปฏิกรณ์	ให้บทเรียนสำคัญเกี่ยวกับการออกแบบระบบให้มีขนาดกะทัดรัด มีความเชื่อถือได้สูง และสามารถเดินเครื่องได้อย่างต่อเนื่องในระยะยาว(compactness, reliability & long-life operation)
2	Space fission / Fission Surface Power	เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กจะทำงานในสภาพแวดล้อมสุดขั้วได้อย่างไร	เน้นระบบฟิชชันขนาดเล็ก น้ำหนักต่ำ ควบคุมเสถียร และใช้กำลังคนต่ำ	เชื่อมกับเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กมากสำหรับพื้นที่ห่างไกล
3	SMR / Microreactor	การลดขนาดเครื่องปฏิกรณ์เปลี่ยนกรอบการออกแบบอย่างไร	เน้นการออกแบบเป็นโมดูล(modularity) ระบบความปลอดภัยแบบพาสซีฟทำงานได้เองอัตโนมัติ (passive safety) และความยืดหยุ่นในการติดตั้งและนำไปใช้งาน (flexible deployment)	ซึ่งถือเป็นปลายทางสำคัญของแนวทางการพัฒนาร่วมกัน เนื่องจากทั้งสองด้านต่างมีจุดมุ่งหมายไปสู่ระบบที่มีขนาดกะทัดรัด มีความเชื่อถือได้สูง เดินเครื่องได้ยาวนาน ใช้บุคลากรน้อย และต้องการการบำรุงรักษาต่ำ
4	Autonomy / Digital twin	จะควบคุมและติดตามระบบนิวเคลียร์จากระยะไกลอย่างไร	การใช้ปัญญาประดิษฐ์ แบบจำลองแฝดดิจิทัล การติดตามตรวจวัดจากระยะไกล และการควบคุมแบบรวมศูนย์ (centralized control) เพื่อสนับสนุนการเดินเครื่องและการกำกับดูแลระบบจากระยะไกล	รองรับการเดินเครื่องของปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กมาก และปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กแบบโมดูล โดยใช้บุคลากรประจำหน้างานจำนวนน้อยลง เนื่องจากระบบสามารถติดตามสถานะ วิเคราะห์ข้อมูล แจ้งเตือนความผิดปกติ และสนับสนุนการควบคุมจากระยะไกลได้มากขึ้น
5	Advanced fuels/materials	เชื้อเพลิงและวัสดุใดรองรับระบบขนาดเล็กและสภาวะรุนแรง	HALEU, TRISO, uranium nitride และวัสดุทนรังสีสูง	เพิ่มความหนาแน่นกำลัง(power density) ส่วนเผื่อด้านความปลอดภัย หรือระดับความปลอดภัยสำรอง(safety margin) และอายุการใช้งาน
6	Nuclear propulsion	ระบบนิวเคลียร์ช่วยเพิ่มขีดความสามารถภารกิจอวกาศได้อย่างไร	NTP/NEP ต้องการเชื้อเพลิง วัสดุ และการจัดการความร้อนขั้นสูง	ให้บทเรียนสำคัญเกี่ยวกับเทคโนโลยีปฏิกรณ์นิวเคลียร์อุณหภูมิสูง (high-temperature reactor technology) และระบบแปลงพลังงานจากความร้อนเป็นไฟฟ้า (power conversion)

4. บทเรียนร่วมจากนิวเคลียร์อวกาศสู่การพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์บนโลก

จากการทบทวนงานวิจัยที่เกี่ยวข้องพบว่า เทคโนโลยีนิวเคลียร์อวกาศและเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กบนโลกไม่ได้มีความสัมพันธ์ในลักษณะเส้นตรงว่าเทคโนโลยีหนึ่งเป็น “ต้นกำเนิด” ของอีกเทคโนโลยีหนึ่ง หากแต่มีลักษณะเป็นการบรรจบกันของโจทย์ทางวิศวกรรม กล่าวคือ ทั้งสองระบบต่างต้องตอบคำถามเดียวกันหลายประการ ได้แก่ จะออกแบบระบบนิวเคลียร์ให้มีขนาดเล็กลงได้อย่างไร จะรักษาความปลอดภัยและความเชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่เข้าถึงยากได้อย่างไร จะลดการพึ่งพามนุษย์ในการเดินเครื่องได้เพียงใด และจะใช้เชื้อเพลิง วัสดุ และระบบควบคุมใดเพื่อให้เครื่องปฏิกรณ์ทำงานได้ยาวนานภายใต้ข้อจำกัดสูง

ในบริบทของอวกาศ ข้อจำกัดเหล่านี้ปรากฏอย่างเข้มข้นกว่าบนโลกมาก ระบบพลังงานต้องมีน้ำหนักต่ำ ปริมาตรจำกัด ทนรังสี ทนอุณหภูมิสุดขั้ว ทำงานได้ยาวนาน และต้องมีความน่าเชื่อถือสูง เนื่องจากไม่สามารถซ่อมบำรุงได้ง่าย ระบบอย่าง Radioisotope Power Systems (RPS) จึงแสดงให้เห็นคุณค่าของพลังงานนิวเคลียร์ขนาดกะทัดรัดที่ทำงานได้ต่อเนื่องในภารกิจระยะไกล แม้ว่า RPS จะไม่ใช่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชัน แต่ให้บทเรียนสำคัญเกี่ยวกับการออกแบบระบบให้มีความเชื่อถือได้สูง (reliability) สามารถเดินเครื่องทนทานต่อเนื่องเป็นเวลานาน (long-duration operation) และต้องการการบำรุงรักษาน้อย (low-maintenance) (NASA RPS) ขณะเดียวกัน งานด้าน Kilopower/KRUSTY และ เทคโนโลยีผลิตพลังงานจากปฏิกิริยาฟิชชันเพื่อใช้งานภาคพื้นดิน ชี้ให้เห็นว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันขนาดเล็กสามารถออกแบบให้มีเสถียรภาพเชิงความร้อน ตอบสนองต่อโหลด และอาศัยหลักการควบคุมเชิงพาสซีฟได้ในระดับระบบ (Gibson et al., 2018; NASA Fission Surface Power)

เมื่อนำบทเรียนดังกล่าวมาเปรียบเทียบกับแนวโน้มของ SMR และเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กมาก (microreactor) บนโลก จะเห็นความสอดคล้องในหลายมิติ ผลงานวิจัยและพัฒนาด้าน SMR แสดงให้เห็นว่าเครื่องปฏิกรณ์ยุคใหม่ไม่ได้เน้นเพียงการลดขนาด แต่รวมถึงการออกแบบเป็นโมดูล(modularity) ระบบความปลอดภัยแบบพาสซีฟทำงานได้เองอัตโนมัติ (passive safety) และความยืดหยุ่นในการติดตั้งและนำไปใช้งาน (flexible deployment) และการลดความซับซ้อนของระบบสนับสนุน (Lee, 2024). ในทำนองเดียวกัน เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กมากถูกพัฒนาเพื่อรองรับพื้นที่ห่างไกล ระบบไฟฟ้าแยกเดี่ยว ฐานปฏิบัติการเฉพาะทาง และภาคอุตสาหกรรมที่ต้องการพลังงานต่อเนื่อง ซึ่งมีลักษณะใกล้เคียงกับโจทย์อวกาศในแง่ของการทำงานภายใต้ข้อจำกัดสูง (Tan et al., 2023).

ตารางที่ 4 สรุปมิติการบรรจบกันของบทเรียนจากนิวเคลียร์อวกาศและผลต่อการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ภาคพื้นดิน

มิติการบรรจบกัน / ประเด็นร่วม	บทเรียนจากนิวเคลียร์อวกาศ	ผลต่อปฏิกรณ์นิวเคลียร์ภาคพื้นดิน
ระบบกะทัดรัด	ระบบต้องมีน้ำหนักเบา ใช้ปริมาตรจำกัด ออกแบบเป็นโมดูล และทำงานได้ต่อเนื่องเป็นเวลานาน	สนับสนุนแนวคิดปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กแบบโมดูล (SMR) ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กมาก (microreactor) และปฏิกรณ์สำหรับระบบไฟฟ้าในพื้นที่ห่างไกล
ระบบอัตโนมัติ	ระบบต้องเดินเครื่องได้โดยมีการแทรกแซงจากมนุษย์อย่างจำกัด และสามารถตอบสนองต่อความผิดปกติได้ด้วยตนเอง	นำไปสู่การเดินเครื่องแบบอัตโนมัติ การติดตามตรวจวัดจากระยะไกล และแบบจำลองแฝดดิจิทัล (digital twin)
เชื้อเพลิงและวัสดุ	เชื้อเพลิงและวัสดุต้องทนต่ออุณหภูมิสูง รังสีสูง และมีความหนาแน่นกำลังสูง	เชื่อมโยงกับเชื้อเพลิงยูเรเนียมสมรรถนะสูงเสริมสมรรถนะต่ำ (HALEU) เชื้อเพลิงทริโซ (TRISO) เซอร์โคเนียมคาร์ไบด์ (ZrC) ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) และเซรามิกขั้นสูง
การจัดการความร้อน	การระบายความร้อนในสุญญากาศและสภาวะแวดล้อมสุดขั้วเป็นข้อจำกัดสำคัญ	ส่งเสริมการพัฒนาด้านความปลอดภัยเชิงรับ ท่อความร้อน และการจัดการความร้อน
การกำกับดูแลและความปลอดภัย	ต้องควบคุมความเสี่ยงตลอดวัฏจักร ตั้งแต่การปล่อยขึ้นสู่อวกาศ การเดินเครื่อง จนถึงการสิ้นสุดอายุการใช้งานและการกำจัด	เชื่อมโยงกับการออกใบอนุญาต การพิทักษ์ความปลอดภัยทางนิวเคลียร์ ความมั่นคงปลอดภัยทางไซเบอร์ และการจัดการกากกัมมันตรังสี
กำลังคนและระบบนิเวศความรู้	ต้องบูรณาการความรู้ด้านนิวเคลียร์ อวกาศ วัสดุ ระบบควบคุม และความปลอดภัย	ผลักดันการสร้างกำลังคนข้ามศาสตร์สำหรับปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยุคใหม่

ประเด็นที่น่าสนใจจากการสังเคราะห์คือ “ความกะทัดรัด” ไม่ได้หมายถึงการลดขนาดทางกายภาพเพียงอย่างเดียว แต่รวมถึงการลดจำนวนระบบสนับสนุน การออกแบบให้เดินเครื่องง่ายขึ้น การเพิ่ม ระบบความปลอดภัยแบบพาสซีฟ และการลดความต้องการบุคลากรประจำระบบ ในแง่นี้ เทคโนโลยีนิวเคลียร์อวกาศให้กรณีศึกษาที่เข้มข้นมาก เพราะข้อจำกัดด้านมวลและการซ่อมบำรุงบังคับให้ระบบต้องถูกออกแบบอย่างรัดกุมตั้งแต่ต้น หลักคิดนี้สอดคล้องกับทิศทางของเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กมากบนโลก ซึ่งต้องการระบบที่ติดตั้งได้ในพื้นที่จำกัด เดินเครื่องได้ต่อเนื่อง และไม่ต้องพึ่งพาโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่เท่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบดั้งเดิม

อีกบทเรียนสำคัญคือการเปลี่ยนจาก “ระบบอัตโนมัติแบบช่วยควบคุม” ไปสู่ “ระบบอัจฉริยะที่สนับสนุนการตัดสินใจ” งานด้านแบบจำลองแฝดดิจิทัลและการควบคุมรวมศูนย์จากภายนอกพื้นที่ติดตั้ง ที่ช่วยชี้ว่า เครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กมากในพื้นที่ห่างไกลอาจต้องอาศัยการติดตามสภาวะจากระยะไกล การคาดการณ์ความผิดปกติ และแบบจำลองเสมือนที่สะท้อนพฤติกรรมของระบบจริงอย่างต่อเนื่อง (Bryan et al., 2023). ขณะเดียวกัน งานด้านการพัฒนาตัวดำเนินการโครงข่ายประสาทเชิงลึกสำหรับแบบจำลองแฝดดิจิทัลนิวเคลียร์ที่แสดงให้เห็นศักยภาพของปัญญาประดิษฐ์ในการอนุมานพฤติกรรมระบบนิวเคลียร์แบบเรียลไทม์ ซึ่งอาจเป็นฐานสำคัญของการเดินเครื่องเครื่องปฏิกรณ์ยุคใหม่ (Kobayashi & Alam, 2024).

สำหรับการพัฒนาด้านเชื้อเพลิงและวัสดุ งานวิจัยได้สะท้อนว่าทั้งนิวเคลียร์อวกาศและเครื่องปฏิกรณ์ขั้นสูงบนโลกต่างต้องการวัสดุที่ทนรังสี ทนอุณหภูมิสูง และรักษาเสถียรภาพเชิงโครงสร้างได้ในระยะยาว เชื้อเพลิงอย่าง HALEU และ TRISO รวมถึงวัสดุเซรามิก เช่น SiC และ ZrC จึงเป็นประเด็นร่วมที่น่าสนใจ อย่างไรก็ดี การใช้เชื้อเพลิงสมรรถนะสูงไม่ได้มีเพียงมิติทางเทคนิค แต่เกี่ยวข้องกับห่วงโซ่อุปทาน การตรวจสอบความปลอดภัย การไม่แพร่ขยายอาวุธนิวเคลียร์ และฐานข้อมูลสำหรับการยืนยันความถูกต้องของแบบจำลองปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (validation) (DeHart et al., 2023)

ดังนั้น ข้อค้นพบสำคัญจากการทบทวนงานวิจัยที่เกี่ยวข้องเหล่านี้คือ นิวเคลียร์อวกาศควรถูกมองเป็นกรณีศึกษาของการออกแบบระบบนิวเคลียร์ภายใต้ข้อจำกัดสูง และเทคโนโลยีอวกาศทำให้เห็นอย่างชัดเจนว่าหากระบบนิวเคลียร์ต้องทำงานในพื้นที่ที่เข้าถึงยาก มีทรัพยากรจำกัด และต้องการความน่าเชื่อถือสูง ระบบนั้นจำเป็นต้องพัฒนาไปในทิศทางที่กะทัดรัด อัตโนมัติ ปลอดภัยเชิงพาสซีฟ ใช้วัสดุขั้นสูง และมีการกำกับดูแลความเสี่ยงตลอดวงจรชีวิต

ข้อสังเคราะห์นี้นำไปสู่ช่องว่างวิจัยในหัวข้อถัดไปได้อย่างน้อย 5 ประเด็น ได้แก่

ยังขาดกรอบเปรียบเทียบเชิงระบบระหว่างข้อกำหนดของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อวกาศกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กมากภาคพื้นดิน
ยังมีข้อจำกัดด้านข้อมูลสำหรับการยืนยันความถูกต้องของเชื้อเพลิงและวัสดุขั้นสูงภายใต้สภาวะแวดล้อมสุดขั้ว
ยังต้องพัฒนากรอบความปลอดภัยสำหรับการเดินเครื่องแบบอัตโนมัติ และการควบคุมปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มีปัญญาประดิษฐ์ช่วยสนับสนุน
ยังขาดแบบจำลองแฝดดิจิทัลที่เชื่อมโยงฟิสิกส์นิวตรอน การถ่ายเทความร้อนและการไหลของของไหล การเสื่อมสภาพของวัสดุ และความมั่นคงปลอดภัยทางไซเบอร์เข้าด้วยกัน
สำหรับประเทศไทย ยังมีช่องว่างด้านการพัฒนากำลังคน เครื่องมือจำลอง ระบบตรวจวัดรังสี วัสดุทนรังสี และกรอบกำกับดูแลที่รองรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กแบบโมดูลและเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กมากในอนาคต

กล่าวโดยสรุป กรอบสังเคราะห์นี้ชี้ว่า “นิวเคลียร์อวกาศ” ไม่ได้เป็นเพียงเทคโนโลยีสำหรับการสำรวจนอกโลก แต่เป็นหน้าต่างที่ช่วยให้เห็นทิศทางของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยุคใหม่บนโลก โดยเฉพาะในมิติของระบบกะทัดรัด ความอัตโนมัติ วัสดุขั้นสูง การจัดการความร้อน และการกำกับดูแลความเสี่ยงในระบบที่มีข้อจำกัดสูง.

5. ช่องว่างงานวิจัย

จากการทบทวนงานวิจัยที่เกี่ยวข้องพบว่า แม้เทคโนโลยีนิวเคลียร์อวกาศและเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็กบนโลกจะมีแนวทางร่วมหลายด้าน แต่ยังมีช่องว่างสำคัญที่ควรศึกษาเพิ่มเติมอย่างน้อย 4 ประเด็น

ประเด็นแรก คือ ข้อมูลสมรรถนะและความเชื่อถือได้ของระบบนิวเคลียร์อวกาศในสภาวะใช้งานจริงยังมีจำกัด โดยเฉพาะข้อมูลระยะยาวของระบบฟิชชันอวกาศรุ่นใหม่ เนื่องจากหลายโครงการยังอยู่ในขั้นออกแบบ ทดสอบภาคพื้นดิน หรือสาธิตเทคโนโลยี เช่น Kilopower/KRUSTY และ เทคโนโลยีผลิตพลังงานจากปฏิกิริยาฟิชชันเพื่อใช้งานภาคพื้นดิน (Gibson et al., 2018; NASA Fission Surface Power). ข้อมูลเชิงประจักษ์ด้านความเชื่อถือได้ การเสื่อมสภาพของระบบ(degradation) การตอบสนองต่อความขัดข้อง (fault response) และการคาดการณ์อายุการใช้งาน (lifetime prediction) ยังมีอยู่อย่างจำกัด จึงเป็นข้อจำกัดสำคัญต่อการประเมินว่าบทเรียนจากนิวเคลียร์อวกาศสามารถถ่ายทอดมาสู่ปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กมากบนโลกได้มากน้อยเพียงใด
ประเด็นที่สอง คือ เชื้อเพลิงและวัสดุขั้นสูงยังมีข้อจำกัดด้านห่วงโซ่อุปทานและการตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลอง เครื่องปฏิกรณ์ขั้นสูงจำนวนมากพึ่งพา HALEU, TRISO fuel, SiC, ZrC และวัสดุเซรามิกทนอุณหภูมิสูง อย่างไรก็ตาม ยังมีประเด็นที่ต้องพิจารณาเพิ่มเติม ได้แก่ ความเป็นไปได้ของการผลิตเชิงพาณิชย์ ความพร้อมของข้อมูลสำหรับการยืนยันความถูกต้องของแบบจำลองหรือระบบด้วยข้อมูลจริง การจัดการเชื้อเพลิงใช้แล้ว และผลกระทบต่อมาตรการพิทักษ์ความปลอดภัยทางนิวเคลียร์ (DeHart et al., 2023; Terrani et al., 2020). ช่องว่างนี้มีความสำคัญมาก เพราะวัสดุและเชื้อเพลิงเป็นฐานร่วมของทั้งเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อวกาศ, เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กแบบโมดูล และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กมาก
ประเด็นที่สาม คือ แบบจำลองแฝดดิจิทัล ปัญญาประดิษฐ์ และการเดินเครื่องแบบอัตโนมัติ ยังต้องพิสูจน์ความน่าเชื่อถือก่อนนำไปใช้กับระบบที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยจริง แม้งานวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีเหล่านี้มีศักยภาพในการติดตามสภาวะของระบบ การคาดการณ์ความผิดปกติ และการสนับสนุนการควบคุมจากระยะไกล แต่ยังจำเป็นต้องพัฒนากรอบการตรวจสอบความถูกต้องของวิธีการ การยืนยันความถูกต้องด้วยข้อมูลจริง (verification and validation) การอธิบายเหตุผลของผลลัพธ์ (explainability) การกำกับดูแลโดยมนุษย์ (human oversight) ความมั่นคงปลอดภัยทางไซเบอร์ (cybersecurity) และการยอมรับจากหน่วยงานกำกับดูแล (regulatory acceptance) ก่อนนำไปใช้ในระบบความปลอดภัยของปฏิกรณ์นิวเคลียร์อย่างเป็นทางการ (Bryan et al., 2023; Kobayashi & Alam, 2024). ประเด็นนี้เป็นหัวใจของเครื่องปฏิกรณ์ยุคใหม่ที่ต้องการลดภาระบุคลากร แต่ยังคงระดับความปลอดภัยสูง
ประเด็นที่สี่ คือ ประเทศที่ยังไม่มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชิงพาณิชย์ยังขาดกรอบการเรียนรู้เชิงยุทธศาสตร์จากนิวเคลียร์อวกาศ สำหรับประเทศอย่างไทย นิวเคลียร์อวกาศอาจยังไม่ใช่เทคโนโลยีที่จะนำมาใช้โดยตรงในระยะสั้น แต่สามารถใช้เป็น “ตัวเร่งองค์ความรู้” เพื่อพัฒนากำลังคน เครื่องมือจำลอง ระบบตรวจวัดรังสี วัสดุทนรังสี แบบจำลองแฝดดิจิทัล และความเข้าใจด้านความปลอดภัยของ SMR/microreactor ได้อย่างมีนัยสำคัญ ช่องว่างสำคัญจึงไม่ใช่เพียงด้านเทคโนโลยี แต่รวมถึงการสร้างระบบนิเวศการวิจัยและการกำกับดูแลที่รองรับเครื่องปฏิกรณ์ขั้นสูงในอนาคต

6. สรุป

บทความนี้ชี้ให้เห็นว่า พลังงานนิวเคลียร์อวกาศไม่ได้เป็นเพียงเทคโนโลยีสำหรับภารกิจสำรวจดวงจันทร์ ดาวอังคาร หรือห้วงอวกาศลึกเท่านั้น แต่ยังเป็นกรณีศึกษาสำคัญของการออกแบบระบบนิวเคลียร์ภายใต้ข้อจำกัดสูง ทั้งด้านน้ำหนัก ปริมาตร ความเชื่อถือได้ การเดินเครื่องระยะยาว การบำรุงรักษาต่ำ และความปลอดภัย เทคโนโลยีดังกล่าวจึงสะท้อนทิศทางร่วมกับการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยุคใหม่ ได้แก่ ระบบที่มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น มีความเป็นอัตโนมัติสูงขึ้น ทนต่อสภาวะแวดล้อมรุนแรงมากขึ้น และต้องอาศัยเชื้อเพลิง วัสดุ ระบบควบคุม และกรอบกำกับดูแลที่ซับซ้อนกว่าเดิม

อย่างไรก็ตาม ความสำคัญของนิวเคลียร์อวกาศไม่ควรถูกตีความว่าเป็นการนำเทคโนโลยีจากอวกาศมาใช้กับภาคพื้นดินโดยตรง หากควรมองว่าเป็นแหล่งบทเรียนและกรอบคิดทางวิศวกรรมที่ช่วยให้เห็นทิศทางของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กแบบโมดูล เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กมาก เครื่องปฏิกรณ์สำหรับระบบไฟฟ้าในพื้นที่ห่างไกล และระบบพลังงานนิวเคลียร์คาร์บอนต่ำในอนาคต การบรรจบกันขององค์ความรู้ด้านฟิสิกส์ปฏิกรณ์ วัสดุศาสตร์ เชื้อเพลิงขั้นสูง แบบจำลองแฝดดิจิทัล ปัญญาประดิษฐ์ ความมั่นคงปลอดภัยทางไซเบอร์ การพิทักษ์ความปลอดภัยทางนิวเคลียร์ และการพัฒนากำลังคนข้ามศาสตร์ จึงเป็นประเด็นที่ควรได้รับการศึกษาอย่างเป็นระบบ

สำหรับประเทศไทย ประเด็นนี้มีคุณค่าในฐานะกรอบนำทางสำหรับการพัฒนากำลังคนและงานวิจัยนิวเคลียร์ขั้นสูง โดยสามารถเริ่มจากสาขาที่ไม่จำเป็นต้องมีเครื่องปฏิกรณ์เชิงพาณิชย์ทันที เช่น วัสดุทนรังสี ระบบตรวจวัดรังสี การจำลองเชิงฟิสิกส์ แบบจำลองแฝดดิจิทัล ความมั่นคงปลอดภัยทางไซเบอร์ และกรอบกำกับดูแลสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กในอนาคต กล่าวโดยสรุป นิวเคลียร์อวกาศไม่ได้บ่งชี้ว่าอนาคตของเครื่องปฏิกรณ์ภาคพื้นดินต้องมาจากเทคโนโลยีอวกาศ แต่แสดงให้เห็นว่าโจทย์อันเข้มงวดของการใช้งานในอวกาศสามารถให้บทเรียนสำคัญต่อการออกแบบระบบปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่กะทัดรัด เชื่อถือได้ ปลอดภัย และยั่งยืนมากขึ้นบนโลก

รายการเอกสารอ้างอิงหลัก

Andersson, D. A., Stanek, C. R., Matthews, C., et al. (2023). The past, present, and future of nuclear fuel. MRS Bulletin. https://doi.org/10.1557/s43577-023-00631-3
Cheng, S., Gu, C., Zhang, B., Wang, S., & Yan, C. (2024). A multi-objective decision-making method for small modular reactor operation based on A3C algorithm. Progress in Nuclear Energy, 176, 105405. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2024.105405
Gaffin, N., Ade, B., Crotzer, T., Hinklin, T., Jolly, B., Spencer, B., Trammell, M., & Terrani, K. (2025). Design and fabrication of TRISO based ZrC fuel for nuclear thermal propulsion. Journal of Nuclear Materials, 605, 155538. https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2024.155538
Gorton, J. P., Petrie, C. M., & Nelson, A. T. (2023). A review of neutronics and thermal hydraulics-based screening methods applied to accelerated nuclear fuel qualification. Progress in Nuclear Energy, 162, 104737. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2023.104737
Kropaczek, D. J., Badalassi, V., Jain, P. K., Ramuhalli, P., & Pointer, W. D. (2023). Digital twins for nuclear power plants and facilities. In The Digital Twin. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-21343-4_31
Lee, J. I. (2024). Review of small modular reactors: Challenges in safety and economy to success. Korean Journal of Chemical Engineering, 41, 2761-2780. https://doi.org/10.1007/s11814-024-00207-0
Liu, Y., Wang, B., Tan, S., Li, T., Lv, W., Niu, Z., Li, J., Gao, P., & Tian, R. (2024). Applications of deep reinforcement learning in nuclear energy: A review. Nuclear Engineering and Design, 429, 113655. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2024.113655
McClure, P. R., Poston, D. I., Gibson, M. A., Mason, L. S., & Robinson, R. C. (2020). Kilopower Project: The KRUSTY fission power experiment and potential missions. Nuclear Technology, 206(sup1), S1-S12. https://doi.org/10.1080/00295450.2020.1722554
Naseem, M. B., Lee, J., & In, S.-I. (2024). Radioisotope thermoelectric generators: A review of current challenges and future applications. Chemical Communications, 60, 14155-14167. https://doi.org/10.1039/D4CC03980G
Peakman, A., & Lindley, B. (2023). A review of nuclear electric fission space reactor technologies for achieving high-power output and operating with HALEU fuel. Progress in Nuclear Energy, 163, 104815. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2023.104815

แบ่งปันสิ่งนี้:

ใส่ความเห็น ยกเลิกการตอบ