ยูเรเนียมคืออะไร ? นำมาใช้ได้อย่างไร ?

โกมล อังกุรรัตน์
อดีตผู้เชี่ยวชาญ ศูนย์ไอโซโทปรังสี (เกษียณ)
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

• ยูเรเนียมเป็นโลหะที่หนักมาก ซึ่งสามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานที่กำลังสนใจกันได้อย่างมหาศาล
• ยูเรเนียมเกิดขึ้นส่วนมากในชั้นหินในสัดส่วนความเข้มข้น 2–4 ส่วนในล้านส่วน และเป็นสัดส่วนธรรมดาในเปลือกโลกเช่นเดียวกับ ดีบุก ทังสเตน และโมลิบดีนัม ยูเรเนียมที่เกิดขึ้นในน้ำทะเล สามารถที่จะแยกออกมาจากน้ำทะเลในมหาสมุทรได้
• ยูเรเนียมถูกค้นพบในปี 1789 โดยนักเคมีเยอรมัน Martin Klaproth ในแร่ที่เรียกว่า pitchblende ชื่อยูเรเนียมตั้งตามชื่อดาวนพเคราะห์ Uranus ที่ถูกค้นพบเมื่อ 8 ปีก่อนหน้า
• ยูเรเนียมปรากฏใน Supernova ประมาณ 6.6 พันล้านปีล่วงมาแล้ว ในขณะที่ยูเรเนียมไม่เป็นสิ่งที่ธรรมดาในระบบสุริยจักรวาล ในวันนี้ด้วยการสลายกัมมันตรังสีอย่างช้า ๆ ทำให้เป็นแหล่งกำเนิดความร้อนที่สำคัญในชั้นในของโลก ทำให้เกิดการพาความร้อนและการเคลื่อนตัวของทวีป
• ด้วยการที่ยูเรเนียมมีความหนาแน่นมาก จึงพบในกระดูกงูของเรือยอชต์ และเป็นตัวถ่วงน้ำหนักในการควบคุมอากาศยานภาคพื้นผิว และยังใช้เป็นตัวกำบังรังสีที่ดี
• ยูเรเนียมมีจุดหลอมเหลว 1132 องศาเซลเซียส สัญลักษณ์ทางเคมีของยูเรเนียมคือ U

อะตอมยูเรเนียม (The uranium atom)
          ในระดับการจัดเรียงตามมวลที่เพิ่มขึ้นของนิวเคลียส ยูเรเนียมถูกจัดให้เป็นธาตุที่หนักที่สุดที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ (ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่เบาที่สุด) ยูเรเนียมมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ 18.7 เท่า
          เหมื่อน ๆ กับธาตุอื่น ๆ ยูเรเนียมปรากฏในรูปแบบที่แตกต่างกันเล็กน้อยที่เรียกว่า “ไอโซโทป” โดยไอโซโทปมีความแตกต่างกันที่จำนวนอนุภาคที่ไม่มีประจุ (นิวตรอน) ในนิวเคลียส ยูเรเนียมธรรมชาติที่พบในเปลือกโลก จะเป็นส่วนผสมส่วนมากของไอโซโทป 2 ไอโซโทป คือ ยูเรเนียม-238 (U-238) ประมาณ 99.3% และยูเรเนียม-235 (U-235) ประมาณ 0.7%
          ไอโซโทปยูเรเนียม-235 มีความสำคัญ ทั้งนี้เพราะภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมบางอย่าง ยูเรเนียมสามารถที่จะเกิดการแบ่งแยกของนิวเคลียส ทำให้ได้ผลผลิตพลังงานออกมาอย่างมากมาย ดังนั้นจึงกล่าวกันว่าเป็น “วัสดุฟิสไซล์” และใช้แสดงความหมายถึง “นิวเคลียร์ฟิชชัน”
          ในขณะเดียวกันที่เหมือนกับไอโซโทปรังสีอื่น ๆ ที่จะมีการสลาย ยูเรเนียม-238 มีการสลายที่ช้ามาก ๆ โดยครึ่งชีวิตของยูเรเนียมใกล้เคียงกับอายุของโลก คือ 4,500 ล้านปี ซึ่งหมายถึงเกือบจะไม่มีความเป็นสารกัมมันตรังสี โดยมีความเป็นสารรังสีน้อยกว่าไอโซโทปอื่น ๆ อีกมากมายในหินและทราย แต่ถึงกระนั้นยูเรเนียมก็ยังสลายให้ความร้อนได้ 0.1 วัตต์ต่อตัน ซึ่งเพียงพอมี่จะทำให้ภายในแกนโลกอุ่นได้ ยูเรเนียม-235 จะสลายได้เร็วกว่าเล็กน้อย

พลังงานจากยูเรเนียมอะตอม (Energy from the uranium atom)
          นิวเคลียสของยูเรเนียม-235 ประกอบด้วยโปรตอน 92 อนุภาค และนิวตรอน 143 อนุภาค (92+143= 235) เมื่อนิวเคลียสของยูเรเนียม-235 จับยึดกับนิวตรอนที่มาจากภายนอก นิวเคลียสจะเกิดการแบ่งแยกเป็นสองส่วน (fissions) และมีการปลดปล่อยพลังงานบางส่วน ในรูปของพลังงานความร้อน พร้อมกับมีนิวตรอนสองหรือสามอนุภาคถูกผลักออกมา หากมีจำนวนเพียงพอ นิวตรอนที่ถูกผลักออกมานี้ก็จะไปทำให้นิวเคลียสอื่น ๆ ของอะตอมยูเรเนียม-235 เกิดการแบ่งแยก และมีการปลดปล่อยนิวตรอนเพิ่มขึ้นอีก ก็จะได้เป็นปฏิกิริยาลูกโซ่เกิดขึ้น เมื่อมีการเกิดปฏิกิริยาแบบนี้ซ้ำ ๆ กันหลาย ๆ ล้านครั้ง ก็จะเกิดผลผลิตของพลังงานความร้อนอย่างมหาศาล จากปริมาณของยูเรเนียม-235 ที่มีปริมาณน้อยมาก ๆ
          นี่คือกระบวนการอันเป็นผลจากการที่ยูเรเนียมถูกเผาผลาญ (burning) ซึ่งเกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ โดยพลังงานความร้อนจะใช้ไปเพื่อการผลิตไอน้ำสำหรับการผลิตไฟฟ้า

          โรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงงานไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลจะมีศักยภาพที่คล้ายกัน และคุณสมบัติหลาย ๆ อย่างที่เหมือนกัน โดยทั้งสองกรณีต้องการความร้อนไปผลิตไอน้ำเพื่อมาหมุนกังหันผลิตไฟฟ้า ในโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ใช้การแบ่งแยกของนิวเคลียสยูเรเนียม มาแทนการเผาผลาญถ่านหินหรือแก๊ส

ภายในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (Inside the reactor)
          ยูเรเนียมที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงภายในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ จะถูกประกอบตามแนวทางที่ให้สามารถมีการควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่ได้ ความร้อนที่เกิดจากการแบ่งแยกของอะตอมยูเรเนียม-235 จะถูกใช้ไปเพื่อการผลิตไอน้ำ นำไปหมุนกังหันเพื่อการผลิตไฟฟ้า
          ปฏิกิริยาลูกโซ่เกิดขึ้นในแกนของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จะถูกควมคุมโดยแท่งควบคุม ที่ดูดซับนิวตรอน โดยการเลื่อนแท่งควบคุมขึ้นหรือลง เพื่อการปรับระดับกำลังของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ตามต้องการ
          แท่งเชื้อเพลิงจะถูกล้อมรอบไปด้วยมวลสารที่เรียกว่าตัวหน่วง เพื่อการที่จะทำให้ความเร็วของนิวตรอนที่เกิดขึ้นลดลง เพื่อให้ปฏิกิริยาลูกโซ่สามารถเกิดขึ้นได้อย่างต่อเนื่อง น้ำ แกรไฟต์ และน้ำมวลหนัก จะใช้เป็นตัวหน่วงความเร็วนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในแบบชนิดที่แตกต่างกัน
          เนื่องจากชนิดของเชื้อเพลิงที่ใช้ (เช่นความเข้มข้นของยูเรเนียม-235) ถ้าเกิดกรณีผิดปกติที่สำคัญที่แก้ไขไม่ได้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ทำให้แท่งเชื้อเพลิงเกิดความร้อนมากเกินไปและมีการหลอมของเชื้อเพลิง แต่มันก็จะไม่สามารถเกิดการระเบิดได้เหมือนระเบิดนิวเคลียร์ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดกำลัง 1,000 เมกะวัตต์ (1,000 MWe) สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้เพียงพอสำหรับเมืองทันสมัยรองรับประชากรได้ถึงล้านคน

ยูเรเนียมและพลูโทเนียม (Uranium and Plutonium)
          ในขณะที่นิวเคลียสของยูเรเนียม-235 เป็น “วัสดุฟิสไซล์” (fissile material) ยูเรเนียม-238 ก็เป็น “วัสดุเฟอร์ไทล์” (fertile material) ความหมายคือ มันสามารถที่จะจับยึดกับนิวตรอน 1 อนุภาค ที่วิ่งอยู่รอบ ๆ ภายในแกนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และกลายเป็น (โดยทางอ้อม) พลูโทเนียม-239 ซึ่งเป็นวัสดุฟิสไซล์ พลูโทเนียม-239 เหมือนอย่างมาก ๆ กับ ยูเรเนียม-235 ซึ่งจะเกิดการแบ่งแยกเมื่อถูกชนด้วยนิวตรอน และทำให้ได้ผลผลิตพลังงานอย่างมหาศาลเช่นกัน
          ทั้งนี้เพนาะว่าในแกนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จะมียูเรเนียม-238 อยู่ในปริมาณมาก (เกือบจะทั้งหมดของเชื้อเพลิง) ปฏิกิริยาเหล่านี้จะเกิดขึ้นบ่อยครั้ง และตามความเป็นจริงแล้ว ประมาณหนึ่งในสามของผลผลิตพลังงานของเชื้อเพลิง มาจากการเผาผลาญของพลูโทเนียม-239
          แต่บางครั้งอะตอมของพลูโทเนียม-239 มีการจับยึดกับนิวตรอนโดยที่ตัวเองไม่เกิดการแบ่งแยก และกลายเป็นพลูโทเนียม-240 ด้วย เพราะพลูโทเนียม-239 ถูกเผาผลาญอยู่ตลอดเวลาอย่างก้าวหน้า หรือกลายเป็นพลูโทเนียม-240 ดังนั้นยิ่งเชื้อเพลิงอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ยิ่งนานเท่าใด ก็จะเกิดพลูโทเนียม-240 มากขึ้นเท่านั้น (อันนี้เป็นนัยสำคัญ หลังจากเมื่อเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วถูกนำออกมาจากเครื่องปฏิกรณ์ประมาณ 3 ปี พลูโทเนียมที่เกิดอยู่ภายในจะไม่เหมาะสมที่จะนำไปทำเป็นอาวุธ แต่สามารถนำมาผ่านกระบวนการหมุนเวียนเป็นเชื้อเพลิงได้ใหม่)

จากแร่ยูเรเนียมมาเป็นเชื้อเพลิงเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (From uranium ore to reactor fuel)
          แร่ยูเรเนียมสามารถมาจากการทำเหมืองที่อยู่ใต้พื้นดิน หรือจากการเปิดตัดชั้นผิวดิน ขึ้นอยู่กับความลึกของมัน หลังจากได้มาจากเหมือง แร่ก็จะถูกตัดย่อยและบด จากนั้นก็ผ่านกระบวนการทำเป็นสารลายด้วยกรด ให้อยู่ในรูปของสารละลาย
          เหมืองยูเรเนียมอาจจะทำโดยกระบวนการชะละลาย ณ แหล่งกำเนิด (in situ leaching: ISL)) โดยการทำให้เกิดการละลายของตัวแร่ในรูพรุนใต้ดินและสูบขึ้นมาที่พื้นผิวด้านบน
          ผลผลิตสุดท้ายจากเหมือง และขั้นตอนการบด หรือกระบวนการชะละลาย ณ แหล่งกำเนิด (ISL) ก็คือ ยูเรเนียมออกไซด์เข้มข้น (U₃O₈) และนี่คือรูปแบบ (ทางเคมี) ในการขายยูเรเนียม
          ก่อนที่ยูเรเนียมจะสามารถใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อการผลิตไฟฟ้า จะต้องนำมาผ่านชุดของกระบวนการเพื่อผลิตเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้ได้
          ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของโลกส่วนมาก ในขั้นตอนต่อไปในการทำเชื้อเพลิงก็คือการเปลี่ยน ยูเรเนียมออกไซด์ให้เป็น แก๊ส ยูเรเนียมเฮกซะฟลูออไรด์ (UF₆) ซึ่งสามารถนำไปเสริมสมรรถะได้ การเสริมสมรรถะ (enrichment) ก็คือการเพิ่มสัดส่วนของไอโซโทปยูเรเนียม-235 จากที่มีอยู่ตามระดับธรรมชาติ 0.7% ให้เพิ่มเป็น 4–5% ซึ่งจะช่วยให้ประสิทธิภาพทางเทคนิคได้มากขึ้นในการออกแบบ และการปฏิบัติการเดินเครื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดใหญ่ และสามารถใช้น้ำธรรมดาเป็นตัวหน่วงความเร็วนิวตรอน
          หลังจากการเสริมสมรรถนะ แก๊ส UF₆ ก็ถูกเปลี่ยนเป็นยูเรเนียมออกไซด์ (UO₂) ซึ่งจะถูกทำให้อยู่ในรูปแบบเป็นเม็ด เม็ดเชื้อเพลิงจะถูกบรรจุอยู่ในท่อโลหะเล็ก ๆ หลาย ๆ ท่อ ที่จะถูกนำมารวมกันเป็นมัด (bundles) ที่จะกลายเป็นองค์ประกอบเชื้อเพลิง หรือองค์ประกอบสำหรับแกนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
          สำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใช้ยูเรเนียมธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง (ซึ่งต้องการแกรไฟต์หรือน้ำมวลหนัก เป็นตัวหน่วงความเร็วนิวตรอน) U₃0₈ เข้มข้นก็นำมาผ่านกระบวนการธรรมดาง่าย ๆ ในการขัดเกลา และเปลี่ยนโดยตรงให้เป็นยูเรเนียมออกไซด์ (UO₂)
          เมื่อเชื้อเพลิงยูเรเนียมอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ประมาณสามปี เชื้อเพลิงก็จะถูกนำออกมาเก็บไว้ และอาจนำไปผ่านกระบวนการแยกเอายูเรเนียมมาใช้ใหม่ หรือไม่ก็ขจัดทิ้งฝังไว้ใต้ดิน

ใครใช้พลังงานนิวเคลียร์ (Who used nuclear power?)
          มากกว่า 14% ของพลังงานไฟฟ้าของโลกผลิตจากยูเรเนียมในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ในปริมาณมากกว่า 2,500 พันล้านยูนิตหรือพันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง (billion kWh) ในแต่ละปี ซึ่งมากกว่าทุกแหล่งผลิตไฟฟ้าของทั่วทั้งโลกในปี 1960
          โดยพลังงานไฟฟ้ามาจากบางส่วนของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 440 เครื่อง ที่มีกำลังการผลิตรวมประมาณ 377,000 MWe จากการเดินเครื่องผลิตใน 30 ประเทศ มากว่า60 เครื่อง ที่กำลังอยู่ในระหว่างการก่อสร้าง และอื่น ๆ อีก 150 เครื่อง ที่อยูในขั้นตอนวางแผน
          ประเทศเบลเยียม บัลแกเรีย สาธารณรัฐเช็ก ฟินแลนด์ ฝรั่งเศส ฮังการี ญี่ปุ่น เกาหลี สโลวะเกีย สโลวีเนีย สวีเดน สวิตเซอร์แลนด์ และยูเครน ได้พลังงานไฟฟ้า 30% หรือมากกว่า จากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ประเทศสหรัฐอเมริกามีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เดินเครื่องอยู่มากกว่า 100 เครื่อง ผลิตไฟฟ้าได้ 20% ของประเทศ สำหรับประเทศฝรั่งเศส ผลิตไฟฟ้าได้สามในสี่ของประเทศจาก ยูเรเนียม

ประเทศใดมียูเรเนียมและทำเหมืองยูเรเนียม (Who has and who mines uranium?)
          ยูเรเนียมมีกระจายอยู่ในชั้นหิน และแม้กระทั่งในน้ำทะเล อย่างไรก็ตาม เหมือนกับโลหะทั่ว ๆ ไป ที่ปริมาณที่มีอยู่จะคุ้มค่าในทางเศรษฐกิจหรือไม่ในการที่จะลงทุนทำเหมือง ยูเรเนียมอยู่ที่ไหน ที่เราพูดถึงก็คือตัวแร่ของยูเรเนียม ในการกำหนดว่าอะไรคือแร่ สมมุติฐานที่ต้องทำเกี่ยวกับมูลค่าของการทำเหมือง และราคาในท้องตลาด ปริมาณสำรองของยูเรเนียมที่ใช้ในการคำนวณต้องต้องมีปริมาณในระดับเป็นตันขึ้นไป ที่สามารถแยกออกมาได้ด้วยมูลค่าที่แน่นอน
          สำหรับประเทศออสเตรเลีย มีเหตุผลที่มั่นใจได้ของแหล่งทรัพยากรยูเรเนียม แหล่งข้อมูลแสดงว่ามีทรัพยากรยูเรเนียมอยู่ 1,673,000 ตัน ที่สามารถจะแยกออกมาได้ที่มูลค่ามากกว่า 130 ดอลลาร์อเมริกันต่อหนึ่งกิโลกรัมของยูเรเนียม (ภายใต้ราคาตลาด) คาซัคสถานมีอยู่ 651,000 ตันของยูเรเนียม และแคนาดา 485,000 ตันของยูเรเนียม โดยรวมแล้ว แหล่งของออสเตรเลียอยู่ที่ประมาณ 1 ใน 3 ของปริมาณยูเรเนียมของโลกรวมกัน ของคาซัคสถาน 12% ของแคนาดา 9%
          หลาย ๆ ประเทศมีทรัพยากรยูเรเนียมอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากสามลำดับสุดยอดข้างต้นแล้ว ถ้าเรียงลำดับก็จะได้คือ รัสเซีย แอฟริกาใต้ นามิเบีย บราซิล ไนเจอร์ สหรัฐอเมริกา จีน จอร์แดน อุชเบกิสถาน ยูเครน และอินเดีย ประเทศอื่น ๆ ก็มีปริมาณที่น้อยกว่าที่สามารถจะทำเหมืองได้ถ้าจำเป็น
          คาซัคสถานเป็นประเทศที่ผลิตยูเรเนียมได้มากที่สุดของโลก ตามมาด้วยแคนาดาและ ออสเตรเลีย เป็นแหล่งที่ส่งออกยูเรเนียมหลักสู่ตลาดโลก โดยมีปริมาณมากกว่า 50,000 ตันยูเรเนียมต่อปี
ยูเรเนียมจะถูกขายให้เฉพาะแก่ประเทศที่ลงนามในสนธิสัญญาการไม่แพร่ขยายอาวุธนิวเคลียร์ (Nuclear Non-Proliferation Treaty: NPT)) ซึ่งต้องอนุญาตให้มีการตรวจสอบระหว่างประเทศ เพื่อตรวจสอบว่าได้มีการใช้ยูเรเนียมเพื่อวัตถุประสงค์ในทางสันติเท่านั้น

ใครอื่นอีกที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ (Other uses of nuclear energy)
          ในสามัญสำนึกของคนทั่ว ๆ ไป เมื่อพูดถึงพลังงานนิวเคลียร์ ก็จะนึกถึงเพียงแต่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ หรือไม่บางทีก็อาวุธนิวเคลียร์ มีไม่กี่คนเท่านั้น ที่ตระหนักถึงขอบเขตการการใช้ไอโซโทปรังสี ที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในชีวิตเราในหลายทศวรรษที่ผ่านมานี้
          โดยการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในขนาดที่ค่อนข้างเล็ก ที่มีการออกแบบด้วยวัตถุประสงค์พิเศษในการใช้งาน ก็สามารถนำมาผลิตวัสดุกัมมันตรังสี หรือไอโซโทปรังสี ได้อย่างกว้างขวางด้วยต้นทุนที่ต่ำมาก ด้วยเหตุผลนี้ การใช้ประโยชน์ของไอโซโทปรังสีที่ได้พัฒนาขึ้น จึงได้มีการใช้กันอย่างกว้างขวางตั้งแต่ทศวรรษ 1950 และปัจจุบันมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มากกว่า 200 เครื่องใน 56ประเทศ ที่ผลิตไอโซโทปรังสีโดยใช้ป็นแหล่งกำเนิดนิวตรอนเป็นหลัก มากกว่าที่จะใช้เป็นแหล่งพลังงานความร้อน

ไอโซโทปรังสี (Radioisotopes)
          ในการดำรงชีพของมนุษย์ทุกวัน เราต้องการอาหาร น้ำ และสุขภาพที่ดี ในวันนี้ ไอโซโทปรังสีเข้ามามีบทบาทที่สำคัญทางด้านเทคโนโลยี ที่ทำให้มนุษย์ถึงพร้อมด้วยอาหาร น้ำ และสุขภาพที่แข็งแรง ไอโซโทปรังสีผลิตขึ้นโดยการนำสารตั้งต้นเป้าหมาย ซึ่งอาจเป็นธาตุหรือสารประกอบต่าง ๆ ที่ต้องการ ในปริมาณที่ไม่มากไปอาบรังสีนิวตรอน
          เกี่ยวกับเรื่องยา ไอโซโทปรังสีใช้กันอย่างกว้างขวางสำหรับการวินิจฉัย และเกี่ยวกับงานวิจัยต่าง ๆ สารเคมีที่เป็นกัมมันตภาพรังสีในปริมาณน้อย ๆ จะให้รังสีแกมมาออกมา ทำให้นำไปสู่ข้อมูลการวินิจฉัยเกี่ยวกับกายวิภาคศาสตร์ของบุคคล และการทำงานของอวัยวะที่เฉพาะเจาะจง ทางด้านรังสีรักษา ก็ใช้ไอโซโทปรังสีในการรักษาโรคบางอย่างได้ เช่น มะเร็ง แหล่งกำเนิดรังสีแกมมาปริมาณรังสีมาก ๆ ก็ใช้ในการทำให้ปลอดเชื้อของเข็มฉีดยา ผ้าพันแผลและเครื่องมือแพทย์อื่น ๆ กล่าวกันว่าในช่วงชีวิตหนึ่งของชาวโลกตะวันตก หนึ่งในสองคนจะต้องเคยมีประสบการณ์ในการใช้ประโยชน์จากเวชศาสตร์นิวเคลียร์ และการใช้รังสีแกมมาในการทำให้เครื่องมือปลอดเชื้อก็ใช้กันทั่วเป็นสากล
          ในแง่ของการถนอมอาหาร ไอโซโทปรังสีก็ใช้เพื่อยับยั้งการงอกของรากพืชภายหลังการเก็บเกี่ยว ใช้เพื่อการฆ่าพยาธิและแมลงศัตรูพืช และใช้เพื่อควบคุมการสุกของผักผลไม้ที่เก็บไว้ อาหารฉายรังสีได้รับการยอมรับจากทั่วโลกและหน่วยงานสาธารณสุขระดับชาติ สำหรับการบริโภคของมนุษย์ และมีจำนวนประเทศที่ให้การยอมรับนี้เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ โดยตลอด ทั้งนี้รวมถึง มันฝรั่ง หัวหอม ผลไม้สดและแห้ง เมล็ดธัญพืช และผลิตภัณฑ์จากธัญพืช สัตวปีก และปลาบางชนิด และอาหารที่ผ่านการห่อหุ้มมิดชิด ก็สามาถนำมาอาบรังสีแกมมาได้
          ในเรื่องของการเติบโตของพืช การเลี้ยงปศุสัตว์ ไอโซโทปรังสีก็เป็นส่วนหนึ่งในบทบาทสำคัญ โดยใช้เพื่อเพิ่มผลผลิต ทำให้ทนทานต่อโรค ทนทานต่อสภาพภูมิอากาศของพืชที่หลากหลาย ใช้เพื่อศึกษาถึงการดูดซึมปุ๋ย วิธีการใช้ปุ๋ย และผลของการใช้ยาฆ่าแมลง และยังใช้ในการเพิ่มผลผลิตและสุขภาพของสัตว์เลี้ยง
          ทางด้านอุตสาหกรรมและการทำเหมือง ใช้เพื่อตรวจสอบรอยเชื่อมของโลหะ การตรวจสอบการรั่วต่าง ๆ ใช้ในการศึกษาการสึกหรอของโลหะ และการวิเคราะอัตราการไหลที่หลากหลายของเชื้อเพลิงและแร่ธาตุ
          ยังมีการใช้ประโยชน์อีกหลากหลายของไอโซโทปรังสี ผลพลอยได้ของพลูโทเนียมที่เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ นำมาทำเป็นเครื่องใช้ภายในบ้านมากที่สุดคือเครื่องตรวจสอบควันไฟ
          ไอโซโทปรังสียังใช้เพื่อการตรวจสอบและวิเคราะห์ทางด้านมลพิษในสิ่งแวดล้อม และใช้ศึกษาการเคลื่อนตัวของกระแสน้ำผิวดินและน้ำใต้ดิน

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในด้านอื่น ๆ (Other reactors)
          ยังมีการใช้ประโยชน์ในด้านอื่น ๆ ของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ มีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กประมาณ 200 เครื่อง ที่ใช้เพื่อการขับเคลื่อนเรือราว 150 ลำ ซึ่งแม้ส่วนมากจะเป็นเรือดำน้ำ แต่ก็มีใช้กับเรือชนิดอื่น ๆ นับตั้งแต่เรือตัดน้ำแข็งจนถึงเรือบรรทุกเครื่องบิน โดยเรือจะสามารถอยู่ในทะเลได้ในช่วงเวลาที่นาน ๆ โดยไม่ต้องหยุดเพื่อมาเติมเชื้อเพลิง ในทะเลอาร์กติกของรัสเซีย ที่เงื่อนไขการทำงานอยู่นอกเหนือความสามารถของเรือตัดน้ำแข็งทั่วไป แต่เรือที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์สามารถทำงานได้เต็มประสิทธิภาพเกือบตลอดทั้งปี ทั้งที่เรือทั่ว ๆ ไป ก่อนหน้านี้สามารถปฏิบัติการได้แค่สองเดือนเท่านั้นในแต่ละปี
          พลังงานความร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ไม่เพียงแต่สามารถนำมาผลิตไฟฟ้าโดยตรง ดังตัวอย่างในรัสเซีย สวีเดน ที่ยังใช้เพื่อเป็นแหล่งความร้อนสำหรับบ้านเรือน และเพื่อให้ความร้อนแก่ภาคอุตสาหกรรม เพื่อใช้ในกระบวนการต่าง ๆ ดังเช่นใช้เพื่อการกลั่นน้ำทะเล คาดกันว่าการใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการกลั่นน้ำทะเลจะเจริญเติบโตอย่างมีนัยสำคัญในทศวรรษหน้า
          ความร้อนอุณหภูมิสูงที่ได้จากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ มีแนวโน้มที่จะนำมาใช้ในกระบวนการผลิตทางด้านอุตสาหกรรมบางอย่างในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้เพื่อการผลิตแก๊สไฮโดรเจน

อาวุธทางทหาร (Military weapons)
          ทั้งยูเรเนียมและพลูโทเนียม เคยถูกใช้เพื่อการทำระเบิดนิวเคลียร์ ก่อนที่จะกลายมาเป็นส่วนที่สำคัญเพื่อการผลิตไฟฟ้าและไอโซโทปรังสี  ชนิดของยูเรเนียมและพลูโทเนียมสำหรับการทำระเบิด จะแตกต่างกับชนิดที่ใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ยูเรเนียมชนิดที่นำมาทำระเบิดจะมีการเสริมสมรรถะให้มีระดับ ยูเรเนียม-235 ที่สูงมาก (โดยมีระดับยูเรเนียม-235 มากกว่า 90% แทนที่จะเป็น 5%) สำหรับพลูโทเนียมชนิดที่นำมาทำระเบิด จะค่อนข้างบริสุทธิ์ในรูปของพลูโทเนียม-239 (โดยมีความบริสุทธิ์มากกว่า 90% แทนที่จะเป็น 60% ที่ใช้เพื่อเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์) และมันสามรถผลิตได้จากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบพิเศษ
          ตั้งแต่ทศตวรรษ 1990 เนื่องมาจากการลดอาวุธ ก็จะมีปริมาณมากของยูเรเนียม ถูกนำเพื่อเป็นเชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้า โดยยูเรเนียมเพื่อการทหารจะถูกนำมาเจือจางในอัตราส่วน 25 : 1 ด้วยยูเรเนียมด้อยสมรรถนะ (depleted uranium)(ทั้งหมดเกือบจะเป็น ยูเรเนียม-238)ที่แยกได้จากกระบวนการเสริมสมรรถะ ก่อนที่จะนำไปใช้เพื่อการผลิตพลังานไฟฟ้า พลูโทเนียมทางการทหารก็ในทำนองเดียวกัน ก่อนที่จะนำมาใช้เพื่อการผลิตพลังงาน ก็จะถูกนำมาผสมกับยูเรเนียมด้อยสมรรถนะ

ถอดความจาก http://www.word-nuclear.org/education/uran.htm

(ข้อมูลปรับปรุงล่าสุดเมื่อ พฤษภาคม 2012)