เวลาครึ่งปีภายหลังเหตุแผ่นดินไหวครั้งรุนแรงที่สุดในประวัติศาสตร์ญี่ปุ่นเมื่อ 11 มีนาคม 2011 ที่ผ่านมา* ดูเหมือนจะเป็นช่วงเวลาที่เนิ่นนาน โดยเฉพาะสำหรับผู้ประสบภัยชาวญี่ปุ่น แต่ขณะเดียวกันก็เป็นช่วงเวลาที่สั้นมากเมื่อเทียบกับผลกระทบจากสารกัมมันตรังสีที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมรอบรัศมีโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ฟุคุชิมะแห่งที่ 1 ซึ่งเป็นเหตุให้ญี่ปุ่นพยายามแสวงหาวิธีการกำจัดสารกัมมันตรังสีดังกล่าวโดยเร่งด่วนที่สุด

งบประมาณปี 2012 จำนวนมหาศาลได้ผ่าน การพิจารณาอนุมัติจากสภาไดเอทแห่งประเทศญี่ปุ่น เพื่อใช้บูรณาการฟื้นฟูพื้นที่ประสบภัยในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ โดยมุ่งเน้นไปที่จังหวัด Fuku-shima, Miyagi และ Iwate เป็นอันดับแรก

กระนั้นก็ตามถึงแม้ว่าสถานการณ์ปัจจุบันของโรงไฟฟ้าฟุคุชิมะแห่งที่ 1 จะสามารถควบคุมได้แล้วเมืองใหม่ตลอดจนสาธารณูปโภคพื้นฐานต่างๆ อาจสร้างขึ้นมาได้ภายในไม่กี่ปีนับจากนี้ แต่ความอุ่นใจและปลอดภัยสำหรับการอยู่อาศัยในระยะยาวไม่อาจเกิดขึ้นได้ หากสารกัมมันตรังสีส่วนหนึ่งที่กระจายออกมายังคงปลดปล่อยรังสีออกมาอยู่เช่นนี้

สารกัมมันตรังสี 2 ชนิดหลัก อันได้แก่ Iodine-131 (ค่าครึ่งชีวิต 8 วัน) และ Caesium-137 (ค่าครึ่งชีวิต 30.1 ปี) ซึ่งรั่วไหลออกมาพร้อมการระเบิดของก๊าซไฮโดรเจนในบริเวณตัวอาคารของโรงไฟฟ้าดังกล่าวสามารถเฝ้าระวังติดตามอย่างต่อเนื่องตลอด 24 ชั่วโมงในทุกๆ ตารางนิ้วของประเทศ ญี่ปุ่นได้โดยง่ายผ่านระบบ System for Prediction of Environment Emergency Dose Information (SPEEDI) ที่ตรวจสอบทางอินเทอร์เน็ต หน้าหนังสือ พิมพ์รวมถึงแอพพลิเคชั่นบนสมาร์ทโฟน

สิ่งที่ต้องให้ความสนใจนอกเหนือจากชนิดของกัมมันตรังสีก็คือ “ค่าครึ่งชีวิต” ซึ่งเป็นตัวเลขที่บ่งบอกระยะเวลาที่สารกัมมันตรังสีชนิดนั้นๆ ใช้ในการสลายตัวลดลงจากเดิมเหลือครึ่งหนึ่ง ยกตัวอย่าง เช่น สารกัมมันตรังสี Iodine-131 จำนวน 10 กรัมจะสลายตัวเหลือ 5 กรัม ภายในเวลา 8 วัน การสลายตัวของ Iodine-131 ปลดปล่อยรังสีเบต้าออกมาและเปลี่ยนเป็น Xeno-131 ซึ่งเป็นก๊าซเฉื่อยในธรรมชาติที่มีความเสถียรคงตัว

ในทำนองเดียวกันสมมุติว่ามี Caesium-137 จำนวน 10 กรัม จะสลายตัวเหลือ 5 กรัมต้องใช้เวลายาวนานถึง 30.1 ปี การสลายตัวของ Caesium-137 นี้จะปลดปล่อยรังสีเบต้าออกมาแล้วเปลี่ยนเป็น สาร Barium-137 จำนวน 5% ซึ่งเป็นสารที่เสถียรและอีก 95% จะเปลี่ยนเป็น Barium-137m ซึ่งเป็นสารกัมมันตรังสีชนิดใหม่ที่ไม่เสถียรจึงมีการสลายตัวต่อไปอีกหนึ่งขั้น

Barium-137m มีค่าครึ่งชีวิตสั้นเพียง 2 นาที ครึ่ง ซึ่งเมื่อสลายตัวจะปลดปล่อยรังสีแกมมาแล้ว กลายเป็นสาร Barium-137 ในท้ายที่สุด ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าการสลายตัวของ Caesium-137 จะพบทั้ง รังสีเบต้าและแกมมาในระยะเวลายาวนานกว่า 30 ปี

ทั้งนี้ค่าครึ่งชีวิตเป็นคุณสมบัติเฉพาะตัวของสารกัมมันตรังสีที่มักจะได้ยินบ่อยๆ เนื่องเพราะสารกัมมันตรังสีจะมีจำนวนลดลงไปตามกราฟเอ็กโปเนเชียล กล่าวคือช่วงเวลาการสลายตัวจาก 100% เหลือ 50% ใช้เวลานานกว่าการสลายตัวจาก 50% จนหมดราว 2.5 เท่าตัว เช่น Iodine-131 จะสลายตัวเหลือครึ่งหนึ่งใช้เวลา 8 วันและจะสลายตัวจนหมดภายในเวลา 11.5 วัน เป็นต้น ด้วยเหตุนี้การปนเปื้อน Iodine-131 จึงไม่น่าเป็นห่วงมากเท่า Caesium-137 ซึ่งมีค่าครึ่งชีวิตยาวนานกว่ามาก

ข้อควรระวังที่สำคัญคือทั้งรังสีเบต้าซึ่งเป็นอนุภาคพลังงานสูงมีน้ำหนักเบาอาจผ่านเข้าสู่ชั้นผิวหนังหรืออาจมีโอกาสสูดหายใจเข้าไปโดยตรงได้และรังสีแกมมาซึ่งแพร่ออกมาในรูปแบบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถทะลุผ่านเนื้อเยื่อได้นั้นล้วนเป็นอันตรายต่อสุขภาพหากได้รับรังสีต่อเนื่องเป็นระยะเวลานานๆ

อย่างไรก็ตาม รัฐบาลญี่ปุ่นประกาศอพยพประชาชนที่อาศัยอยู่ภายในรัศมี 30 กิโลเมตรรอบโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ฟุคุชิมะแห่งที่ 1 ออกไปทันทีหลังจากตรวจพบระดับรังสีที่สูงขึ้นแล้วก็ตามแต่เพื่อความปลอดภัยนั้นหลายองค์กรพยายามคิดหาวิธีพร้อมทั้งผลักดันโครงการกำจัดสารกัมมันตรังสี ปริมาณต่ำที่ตกค้างอยู่รอบนอกรัศมีที่รัฐประกาศไว้

วิธีหนึ่งที่ทำได้ง่ายและราคาถูกซึ่งได้รับความ สนใจอย่างกว้างขวางเรียกว่า Phytoremediation มีแนวคิดมาจากการใช้กลไกการเติบโตของพืชช่วยกำจัดสารพิษบนผิวดินหรือคราบน้ำมันที่ปนเปื้อนอยู่ ในทะเลรวมถึงมลพิษทางอากาศเพื่อฟื้นฟูสภาพแวดล้อม ซึ่งแม้ว่าจะไม่ใช่เรื่องใหม่แต่อย่างใดแต่การประยุกต์แนวคิดนี้มีความเป็นไปได้ที่จะช่วยดูดซับสารกัมมันตรังสีในรัศมีพื้นที่หลายร้อยหลายพันตารางกิโลเมตรรอบโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ฟุคุชิมะแห่งที่ 1 ได้

พืชหลายชนิดมีคุณสมบัติเข้าข่าย สามารถดูดซับสารกัมมันตรังสีได้ เช่น clover, บัว, หม่อน, ทานตะวัน เป็นต้น ในจำนวนนี้มีข้อมูลสนับสนุนจากผลการทดลองปลูกพืชในบ่อน้ำแห่งหนึ่งซึ่ง อยู่ห่างจากโรงไฟฟ้า Chernobyl ราว 1 กิโลเมตร เมื่อปี 1996 พบว่ารากของ ทานตะวันสามารถดูดซับ Caesium-137 ไว้ได้ในความเข้มข้นสูงถึง 8,000 เท่าเมื่อเทียบกับระดับ Caesium ที่พบใน ต้นทานตะวันที่ปลูกตามธรรมชาติ

แม้ว่าจะไม่มีข้อมูลใดยืนยันว่าทานตะวันจะสามารถดูดซับ Caesium-137 ที่ปนเปื้อนในดินได้ผลดีเหมือนเช่น ในน้ำหรือไม่ก็ตาม ในขณะนี้ดูเหมือนว่า ทานตะวันจะเป็นพืชที่มีศักยภาพสูงสุดที่จะนำมาใช้ทดลองปลูก นอกจากนี้ยังมีฐานข้อมูลสนับสนุนจากโครงการวิทยาศาสตร์ของ JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) ที่มีส่วนเสริมช่วยให้เกิดเป็นโครงการปลูก ทานตะวันเพื่อดูดซับสารกัมมันตรังสีในเขตภาคตะวันออกเฉียงเหนือของญี่ปุ่น

โดยทฤษฎีแล้ว Caesium ที่เป็นสารเคมีในภาวะเสถียรกับ Caesium-137 ที่เป็นสารกัมมันตรังสี จะมีคุณสมบัติทางเคมีเหมือนกันทุกประการ ขณะเดียวกัน Caesium ถูกจัดไว้ในหมู่เดียวกับ Sodium และ Potassium บนตารางธาตุจึงมีลักษณะทางเคมี ที่คล้ายคลึงกัน ดังนั้นทานตะวันซึ่งเป็นพืชที่ใช้ Potassium ในการเจริญเติบโตจะดูดซับ Caesium ไปใช้แทนในกรณีที่ดินขาด Potassium

เป้าประสงค์หลัก 2 ประการในเบื้องต้นนี้คือ (1) ต้องการลดปริมาณของ Caesium-137 ในดินให้ต่ำกว่า 5,000 Bq/kg ในระยะแรก จากนั้นลดลง ให้เหลือต่ำกว่า 1,000 Bq/kg ในระยะที่สอง และ (2) ต้องการลดระดับรังสีเหนือผิวดิน 10 เซนติเมตร ให้ต่ำกว่า 0.1 mSv/ปี โดยเฉพาะในเขตพื้นที่ชุมชน

เป็นเรื่องน่าภูมิใจที่อย่างน้อยประเทศไทยได้มีส่วนร่วมในโครงการนี้ด้วยการสนับสนุนเมล็ดพันธุ์ทานตะวันจำนวนมากเพื่อใช้ปลูกในโครงการ ซึ่งต้องการเมล็ดทานตะวัน 1 ตันต่อพื้นที่ 500,000 ตารางเมตร

ผลการปลูกทุ่งทานตะวันในครั้งแรกพบว่าเมล็ดทานตะวันที่เก็บเกี่ยวได้ไม่มีการปนเปื้อนสารกัมมันตรังสีเนื่องเพราะ Caesium-137 ส่วนใหญ่มีแนวโน้มสะสมอยู่บริเวณรากและลำต้นใกล้ผิวดิน ดังนั้นจึงสามารถนำเมล็ดทานตะวันที่ได้ส่วนหนึ่งไป สกัดเอาน้ำมันดอกทานตะวันและอีกส่วนหนึ่งนำไปใช้เป็นเมล็ดพันธุ์สำหรับการเพาะปลูกในฤดูถัดไป

หลังจากเก็บเกี่ยวแล้วอาศัยแบคทีเรียที่ทนความร้อนสูงมาช่วยในกระบวนการย่อยสลายต้นทานตะวันที่มี Caesium-137 ที่อุณหภูมิ 80-100 ํ ภายในอาคารที่สร้างขึ้นมาโดยเฉพาะสามารถป้อง กันรังสีไม่ให้แผ่ออกไปภายนอก ส่งผลให้ต้นทาน ตะวันกลายเป็นถ่านและเผาไหม้เหลือเป็นเถ้าที่มีสารกัมมันตรังสีผสมอยู่ วิธีการนี้จะช่วยลดปริมาตร การเก็บรักษาลงได้ประมาณ 100 เท่าตัวแล้วปล่อยทิ้งไว้จนกว่า Caesium-137 จะสลายตัวหมด

แม้ในขณะนี้ผลสรุปสุดท้ายของโครงการแรก ที่จะประเมินว่าทานตะวันสามารถดูดซับ Caesium- 137 ได้มากน้อยเพียงใดยังไม่อาจบอกได้เป็นตัวเลข ที่แน่นอนก็ตามแต่ปฏิบัติการ Sunflower Remediation นี้สะท้อนความพยายามส่วนหนึ่งตั้งแต่ภาครัฐไปถึงประชาชนทุกคนในญี่ปุ่นที่สามารถแสดงบทบาท มีส่วนร่วมในการฟื้นฟูพื้นที่ประสบภัยให้กลับคืนมาสวยงามอีกครั้ง

อ่านเพิ่มเติม:

- คอลัมน์ Japan Walker เรื่อง Superb-Resecuable Nippon โดยชุมพล ธีรลดานนท์ หรือ http://www.gotomanager.com/news/details.aspx?id=91636
- นิตยสารผู้จัดการ 360 ํ เรื่อง The Great Lessons จาก Kanto สู่ Hanshin ถึง Tohoku โดยสมศักดิ์ ดำรงสุนทรชัย หรือ http:/www.gotomanager.com/news/details.aspx?id=91640