การประเมินปริมาณรังสีเรเดียม-226 จากการบริโภคน้ำของบุคคลต่างวัย
(Assessment of 226Ra Age-Dependent Dose from Water Intake)

บุญสม พรเทพเกษมสันต์ และขนิษฐา ศรีสุขสวัสดิ์
กลุ่มวิจัยและพัฒนานิวเคลียร์
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

บทนำ

ไอโซโทปรังสีชนิดต่าง ๆ ในอนุกรมยูเรเนียม ล้วนเป็นไอโซโทปรังสีที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ แต่การดำเนินกิจกรรมบางอย่าง เช่น การทำเหมือง การแปรสภาพแร่ ฯลฯ อาจทำให้ไอโซโทปรังสีเหล่านี้ฟุ้งกระจายออกไป ซึ่งเป็นการเพิ่มปริมาณในสิ่งแวดล้อม จนอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของประชาชนได้

ผลพลอยได้ที่เกิดจากการทำเหมืองแร่ดีบุก เช่น หางแร่โคลัมไบต์ (columbite) แทนทาไลต์ (tantalite) และโมนาไซต์ (monazite) พบว่าเป็นผลพลอยได้ที่มีโลหะเจือปนอยู่ในปริมาณสูง และมีความคุ้มค่าในแง่เศรษฐกิจ ในการแปรสภาพเพื่อนำโลหะเหล่านี้มาใช้งาน

ศูนย์วิจัยและพัฒนาธาตุหายาก ซึ่งตั้งอยู่ที่ตำบลคลองชลประทานซอยห้า อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี เป็นศูนย์ฯ ที่ดำเนินการแปรสภาพแร่โมนาไซต์ออกเป็นผลิตภัณฑ์ประเภทต่าง ๆ เช่น ไตรโซเดียมฟอสเฟต ออกไซด์ของโลหะธาตุหายาก อาทิ ซีเรียม แลนทานัม เพรซีโอดิเมียม นีโอดิเมียม อิตเทรียม รวมทั้งทอเรียมออกไซด์ และยูเรเนียมออกไซด์ หรือเค้กเหลือง (yellow cake) ในกระบวนการแปรสภาพแร่โมนาไซต์ดังกล่าว โอกาสที่ยูเรเนียมและไอโซโทปต่าง ๆ ในอนุกรมยูเรเนียม ที่ปะปนอยู่ในแร่ จะถูกชะล้างและปะปนอยู่ในน้ำทิ้งของกระบวนการผลิต ย่อมเกิดขึ้นได้เสมอ เรเดียม-226 เป็นไอโซโทปรังสีในอนุกรมยูเรเนียม ที่ก่อให้เกิดอันตรายมากเมื่อเข้าสู่ร่างกายของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากมีครึ่งชีวิตยาวนานถึง 1620 ปี สลายให้รังสีแอลฟา มีสมบัติทางเคมีเช่นเดียวกับธาตุแคลเซียม จึงมักพบสะสมในกระดูก และก่อให้เกิดมะเร็งในเนื้อเยื่อกระดูก และในโพรงกระดูกส่วนสร้างเม็ดเลือด

ในสภาพแวดล้อมโดยรอบของศูนย์ฯ ส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ทำการเกษตร ทำนาข้าว จากการสำรวจ พบว่าประชาชนในบริเวณนั้น ใช้น้ำซึ่งสูบจากบ่อใต้ดินและน้ำจากคลองชลประทานซอยห้าซึ่งอยู่ใกล้เคียง เพิ่มเติมจากน้ำประปาในการอุปโภคและบริโภค การปนเปื้อนสารพิษต่าง ๆ ในน้ำ อาจส่งผลให้ผู้บริโภคมีสุขภาพเสื่อมโทรม เป็นโรคเรื้อรัง เช่น มะเร็ง หรือเป็นอันตรายต่อชีวิต

จุดประสงค์ของงานวิจัย

  1. วิเคราะห์ปริมาณเรเดียม-226 ในแหล่งน้ำใต้ดิน และในตัวอย่างน้ำจากคลองชลประทานซอยห้า
  2. ประเมินปริมาณรังสีต่อปี (annual dose) ของเรเดียม-226 จากการบริโภคน้ำใต้ดินและน้ำจากคลองชลประทานซอยห้าของบุคคลต่างวัย ได้แก่ ทารก เด็ก วัยรุ่น และผู้ใหญ่
ประโยชน์ของงานวิจัย
  1. ทราบค่าปริมาณรังสีต่อปีที่ประชาชนวัยต่าง ๆ ซึ่งอาศัยในบริเวณใกล้ศูนย์ฯ ได้รับจากการบริโภคน้ำ
  2. เป็นข้อมูลอ้างอิงต่อสาธารณะเกี่ยวกับการปฏิบัติงานของศูนย์ฯ ที่ไม่ก่อผลกระทบต่อสุขอนามัยของประชาชนที่อาศัยโดยรอบ
  3. เป็นข้อมูลอ้างอิงในอนาคตถึงการเปลี่ยนแปลงของคุณภาพสิ่งแวดล้อม

การศึกษา

กระทำโดยเก็บตัวอย่างเป็นประจำทุกเดือน และวิเคราะห์ต่อเนื่อง เป็นเวลา 2 ปี (พ.ศ. 2546-2547) ในแหล่งน้ำใต้ดินจำนวน 7 แห่ง โดยรอบศูนย์ฯ ในรัศมี 10 กม ได้แก่ ของประชาชน อบต. และโรงเรียน และในน้ำจากคลองชลประทานซอยห้า บริเวณเหนือจุดปล่อยน้ำทิ้งของศูนย์ฯ 2 แห่ง บริเวณจุดปล่อย 1 แห่ง และบริเวณใต้จุดปล่อยอีก 2 แห่ง สำหรับการวิเคราะห์เรเดียม-226 ใช้เทคนิคเคมีวิเคราะห์เชิงรังสี

สรุปผลการศึกษา

ค่าเฉลี่ย 2 ปีของปริมาณเรเดียม-226 ในน้ำใต้ดิน และในน้ำจากคลองชลประทานซอยห้า อยู่ระหว่าง 3.639 ถึง 8.069 และ 2.956 ถึง 3.781 มิลลิเบ็กเคอเรลต่อลิตร ตามลำดับ จากเกณฑ์มาตรฐานปริมาณเรเดียม-226 ในน้ำดื่ม ขององค์การอนามัยโลก ที่กำหนดให้มีค่าไม่เกิน 1,000 มิลลิเบ็กเคอเรลต่อลิตร นั้น ทำให้สรุปได้ว่า ตัวอย่างน้ำที่ใช้ศึกษา มีค่าอยู่ภายใต้เกณฑ์มาตรฐานสากล จึงมีความปลอดภัยต่อการบริโภคในแง่คุณลักษณะทางรังสี (คิดเฉพาะไอโซโทปรังสีเรเดียม-226)

จากการประเมินค่าปริมาณรังสียังผล (effective dose) ของเรเดียม-226 จากการบริโภคน้ำของบุคคลต่างวัย พบว่า ปริมาณรังสีเรเดียม-226 สูงสุดต่อปี ที่คำนวณได้ในน้ำใต้ดินและในน้ำคลองเท่ากับ 13.842 และ 6.486 ไมโครซีเวิร์ต ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบกับ ค่ามาตรฐานขององค์การอนามัยโลก ที่อนุญาตให้ปริมาณรังสีเรเดียม-226 ที่รับจากการบริโภคน้ำ เท่ากับ 100 ไมโครซีเวิร์ตต่อปี ทำให้สรุปได้ว่า ปริมาณรังสีเรเดียม-226 สูงสุดจากการบริโภคน้ำจากแหล่งน้ำที่เก็บมาวิเคราะห์นี้ เทียบเท่ากับร้อยละ 13.8 และไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพ ในแง่คุณลักษณะทางรังสี ในบุคคลทุกวัยแต่อย่างใด

 

เมื่อนำค่าเฉลี่ยปริมาณรังสียังผลของเรเดียม-226 จากการบริโภคน้ำในบุคคลวัยต่าง ๆ มาเขียนกราฟเทียบระหว่างอายุ (รูปที่ 1) พบว่า ปริมาณรังสีเรเดียม-226 ต่อปี มีค่าสูงสุดในวัยทารก (ไม่เกิน 1 ปี) ซึ่งมีค่าสูงกว่าในวัยผู้ใหญ่ถึง 8 เท่า จากนั้นค่าปริมาณรังสีเรเดียม-226 ต่อปี เริ่มลดลงในขวบปีที่ 2 และกลับเพิ่มสูงขึ้นอย่างช้า ๆ จนกระทั่งมีค่าสูงสุดอีกครั้งหนึ่ง ในช่วงวัยรุ่น หรือช่วงอายุตั้งแต่ 13-17 ปี และค่ากลับลดลงอย่างรวดเร็ว เมื่อเข้าสู่วัยผู้ใหญ่ (มากกว่า 18 ปีขึ้นไป)

สาเหตุที่เป็นเช่นนี้ สามารถอธิบายได้ว่าเป็นผลจากฮอร์โมนในร่างกาย 2 ชนิด คือ ฮอร์โมนเร่งการเจริญเติบโต (growth hormone) และฮอร์โมนเร่งการเจริญพันธุ์ (reproductive hormone) ซึ่งในวัยทารกและวัยรุ่น ร่างกายจะมีการสร้างฮอร์โมนดังกล่าว 1 หรือทั้ง 2 ชนิดในปริมาณสูงกว่าในบุคคลวัยอื่น ทำให้โครงสร้างกระดูก มีความหนาแน่นและเติบโตอย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุที่สมบัติทางเคมีของเรเดียม-226 คล้ายคลึงกับแคลเซียม จึงมักไปสะสมในกระดูก ทำให้ในร่างกายของบุคคลทั้ง 2 วัย ได้รับปริมาณรังสีเรเดียม-226 สูงกว่าในวัยเด็กและผู้ใหญ่