ในการที่จะมีการก่อสร้างสิ่งปลูกสร้างขนาดใหญ่ทิ้งไว้บนโลก ไม่ว่าจะเป็นอาคารสูง เขื่อนขนาดใหญ่ รวมทั้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ฯลฯ สิ่งปลูกสร้างเหล่านี้ใช่ว่าคิดอยากจะสร้าง มีเงินแล้วก็สร้างกันได้เลยตามอำเภอใจ เพราะด้วยความที่ตัวใหญ่ และมีโอกาสให้คุณให้โทษได้ตลอดเวลาในวงกว้าง ดังนั้นก่อนที่จะมีการก่อสร้างอะไรจำพวกนี้ เจ้าของงานหรือหน่วยงานที่รับผิดชอบ จะต้องมีการศึกษาผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมอย่างละเอียด หากเกิดอะไรขึ้นในอนาคต ซึ่งในกรณีของการศึกษาผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม โดยทั่วไปก็จะครอบคลุมในหลายๆ มิติ ทั้งทางกายภาพ สังคมและวัฒนธรรม รวมทั้งประเด็นเรื่องภัยพิบัติ โดยเฉพาะภัยพิบัติแผ่นดินไหว ก็เป็นหนึ่งในประเด็นที่มองผ่านไม่ได้

ในกรณีของการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ จากการศึกษางายวิจัยในอดีต พบว่าหน่วยงานรับผิดชอบหลักในการออกกฎระเบียบและข้อบังคับเกี่ยวกับการพิจารณาภัยพิบัติแผ่นดินไหวในกรณีที่จะมีการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีอยู่ 2 หน่วยงานหลัก คือ 1) หน่วยงาน International Atomic Energy Agency (IAEA) และ 2) หน่วยงาน Nuclear Regulatory Commission (NRC)

International Atomic Energy Agency (IAEA)

หน่วยงาน IAEA มีหน้าที่กำกับดูแลการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วโลก โดยในส่วนของภัยพิบัติแผ่นดินไหว IAEA ได้ออกกฎระเบียบและข้อบังคับเกี่ยวกับการพิจารณาภัยพิบัติแผ่นดินไหวจำนวน 2 ชุด คือ 1) ข้อบังคับ IAEA SAFETY STANDARDS SERIES (No. NS-R-3) และ 2) ข้อบังคับ IAEA SAFETY STANDARDS SERIES (No. NS-G-3.3)

1) IAEA SAFETY STANDARDS SERIES (No. NS-R-3) เป็นข้อบักคับที่ยกประเด็นและกำหนดขอบเขตการศึกษาด้านภัยพิบัติแผ่นดินไหวในพื้นที่ก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 2 ประเด็น คือ ในส่วนของ 1.1) แผ่นดินไหว กำหนดให้มีการศึกษา รวบรวมและรายงานข้อมูลแผ่นดินไหวในอดีตทั้งจาก ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว (instrumental record) บันทึกประวัติศาสตร์ (historical record) และหลักฐานทางธรณีวิทยา (geological record) และต้องทำการ ประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว (seismic hazard analysis) ในรูปของแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่มีโอกาสได้รับในแต่ละพื้นที่ศึกษา และ 1.2) รอยเลื่อน (fault) กำหนดให้มีการศึกษารอยเลื่อนด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่เหมาะสมเพื่อประเมินว่าเป็น รอยเลื่อนมีพลัง (active fault) หรือไม่ โดยกำหนดนิยามของรอยเลื่อนมีพลัง คือ รอยเลื่อนที่มีหลักฐานการเลื่อนตัวของรอยเลื่อนภายใน 11,000 ปี

2) IAEA SAFETY STANDARDS SERIES (No. NS-G-3.3) กำหนดให้มีการศึกษาพฤติกรรม (earthquake activity) และ ภัยพิบัติแผ่นดินไหว (seismic hazard) ในด้านต่างๆ เช่น ศึกษาสภาพแวดล้อมทางธรณีแปรสัณฐานที่สัมพันธ์กับการเกิดแผ่นดินไหว (seismotectonic setting) รวบรวมฐานข้อมูลแผ่นดินไหวทั้งจากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว บันทึกประวัติศาสตร์ หรือหลักฐานทางธรณีวิทยา สร้างแบบจำลองแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว (earthquake source) และประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว

หน่วยงาน Nuclear Regulatory Commission (NRC)

หน่วยงาน Nuclear Regulatory Commission (NRC) ออกกฎระเบียบและข้อบังคับเกี่ยวกับการพิจารณาภัยพิบัติแผ่นดินไหวในกรณีการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จำนวน 3 ชุด คือ 1) NRC Regulatory Guide 1.12 (ค.ศ. 1997) 2) NRC Regulatory Guide 1.165 (ค.ศ. 1997) และ 3) NRC Regulatory Guide 1.29 (ค.ศ. 2007)

1) NRC Regulatory Guide 1.12 (ค.ศ. 1997) : Nuclear Power Plant Instrumentation for Earthquake ว่าด้วยเรื่องการติดตั้งเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวที่เหมาะสม เพื่อให้สามารรถประเมินการตอบสนองต่อแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวได้อย่างทันทีทันใดหลังจากเกิดแผ่นดินไหว ซึ่งหากพบว่าแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวมีค่ามากกว่าค่า Operating Basis Earthquake Ground Motion (OBE) เจ้าหน้าที่ผู้รับผิดชอบสามารถออกคำสั่งปิดเครื่องได้ทันที

2) NRC Regulatory Guide 1.165 (ค.ศ. 1997) : Identification and Characterization of Seismic Source and Determination of Site Shutdown Earthquake Ground Motion ว่าด้วยเรื่องจำแนกและศึกษาพฤติกรรมของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวและประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว

3) NRC Regulatory Guide 1.29 (ค.ศ. 2007) : Seismic Design Classification ว่าด้วยเรื่องโครงสร้างของโรงไฟฟ้าที่สามารถต้านทานแผ่นดินไหวได้

ดังนั้นโดยสรุประเบียบข้อบังคับของทั้งหน่วยงาน IAEA และหน่วยงาน NRC เนื้อหาหรือประเด็นที่ควรมีการศึกษาวิจัยอย่างรัดกุมและครอบคลุมสำหรับการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวในกรณีการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ผู้ขออนุญาตก่อสร้างจะต้องดำเนินการสำรวจให้ครบประเด็นดังต่อไปนี้

เนื้องานที่ 1: ทบทวนงานวิจัยในอดีต

ต้องทบทวนงานวิจัยในอดีต ทั้งทางด้านธรณีวิทยา ธรณีวิทยาแผ่นดินไหว สภาพแวดล้อมทางธรณีแปรสัณฐานที่สัมพันธ์กับการเกิดแผ่นดินไหว และภัยพิบัติแผ่นดินไหว ทั้งในระดับภูมิภาค (regional) และระดับท้องถิ่น (local) ของพื้นที่ศึกษา และแสดงประวัติการเกิดแผ่นดินไหว ที่ทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวระดับ 0.1g ที่บริเวณฐานของพื้นที่ตั้งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

เนื้องานที่ 2: การจำแนกแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว

ศึกษาและทบทวนงานวิจัยในอดีต เพื่อตีแผ่และแสดง รอยเลื่อน ที่มีปรากฏอยู่ภายในรัศมี 320 กิโลเมตร จากพื้นที่ก่อสร้าง และจำแนกรอยเลื่อนว่าเป็น รอยเลื่อนมีพลัง หรือไม่ เพื่อใช้ประกอบการพิจารณาหลักเกณฑ์ในการปิดเครื่องในระหว่างสถานการณ์แผ่นดินไหว โดยตารางด้านล่าง แสดงระยะทางจากพื้นที่ศึกษาและความยาวของรอยเลื่อนสั้นที่สุด โดยรอยเลื่อนมีพลังต้องมีความยาวสั้นกว่าที่แสดงไว้ในตาราง ส่วนในกรณีรอยเลื่อนที่ไม่มีพลัง ไม่จำเป็นต้องนำมาพิจารณาการดับเครื่องปฏิกรณ์อย่างปลอดภัยจากแผ่นดินไหว ในกรณีที่ตรวจพบรอยเลื่อนมีพลังในรัศมี 320 กิโลเมตร จากพื้นที่ศึกษา ผู้วิจัยต้องแสดงข้อมูลเฉพาะเกี่ยวกับรอยเลื่อนดังกล่าว เช่น ความยาวของรอยเลื่อน ความสัมพันธ์ของรอยเลื่อนกับโครงสร้างทางธรณีวิยาและประวัติการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนในอดีต

เนื้องานที่ 3: การวิเคราะห์พฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวจากฐานข้อมูลแผ่นดินไหว

ในกรณีการวิเคราะห์พฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวจากฐานข้อมูลแผ่นดินไหว ผู้วิจัยต้องแสดงหลักฐานการเกิดแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว (instrumental record) ภายในพื้นที่ 4 ระดับ ตามขอบเขตการตรวจสอบ คือ

• ระดับภูมิภาค (regional) พิจารณาแผ่นดินไหวภายในรัศมี 150 กิโลเมตร จากพื้นที่ศึกษา
• ระดับท้องถิ่น (local) พิจารณาแผ่นดินไหวภายในรัศมี 25 กิโลเมตร จากพื้นที่ศึกษา
• ระดับใกล้เคียง (adjacent area) พิจารณาแผ่นดินไหวภายในรัศมี 5 กิโลเมตร จากพื้นที่ศึกษา
• ระดับพื้นที่เฉพาะ (site specific) พิจารณาแผ่นดินไหวในพื้นที่ 1 ตารางกิโลเมตรของพื้นที่ศึกษา

โดยข้อมูลดังกล่าวสามารถประมวลผลจาก ฐานข้อมูลแผ่นดินไหว จากหน่วยงานด้านแผ่นดินไหวต่างๆ ทั่วโลก ซึ่งมีรายละเอียดของข้อมูลแผ่นดินไหวในแต่ละเหตุการณ์ เช่น ข้อมูลจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว ได้แก่ ลองจิจูด ละติจูดและความลึก ข้อมูลเวลาเกิดแผ่นดินไหว ได้แก่ วัน เดือนและปีที่เกิดแผ่นดินไหว และขนาดแผ่นดินไหว นอกจากนี้ ผู้วิจัยต้องแสดงผลการวิเคราะห์ตัวแปรที่สำคัญต่อการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวจากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวดังกล่าว เช่น ค่า a และค่า b จากสมการความสัมพันธ์กูเต็นเบิร์ก-ริกเตอร์ (Gutenberg และ Richter, 1944)

เนื้องานที่ 4: การศึกษารอยเลื่อนมีพลัง

โดยจากหลักการในการศึกษารอยเลื่อนมีพลัง (McCalpin, 1996) ผู้วิจัยต้องศึกษาธรณีวิทยาแผ่นดินไหวด้านต่างๆ เกี่ยวกับรอยเลื่อนมีพลัง ได้แก่

• ศึกษาสัณฐานวิทยาที่สัมพันธ์กับธรณีแปรสัณฐาน (morphotectonic) เพื่อจัดลำดับความสำคัญของรอยเลื่อนในการศึกษาขั้นรายละเอียด
• สำรวจธรณีฟิสิกส์ (geophysic) เช่น การสำรวจความต้านทานไฟฟ้า การสำรวจคลื่นไหวสะเทือน ทั้งนี้เพื่อกำหนดพื้นที่ขุดร่องสำรวจแผ่นดินไหวที่ถูกต้อง
• ขุดร่องสำรวจแผ่นดินไหว (pleoearthquake trenching) และศึกษาการลำดับชั้นตะกอน และรอยเลื่อน (หากพบ) ที่ตัดผ่านชั้นตะกอนต่างๆ
• กำหนดอายุ (chronology หรือ dating) ชั้นตะกอนที่สัมพันธ์กับการเลื่อนตัวของรอยเลื่อน
• ประเมินตัวแปรด้านธรณีวิทยาแผ่นดินไหว (earthquake-source parameter) จากการศึกษารอยเลื่อนมีพลัง เช่น ขนาดแผ่นดินไหวสูงที่สุด อัตราการเลื่อนตัวของรอยเลื่อน คาบอุบัติซ้ำของรอยเลื่อน เป็นต้น

เนื้องานที่ 5: การศึกษาพฤติกรรมการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว

ผู้วิจัยต้องคัดเลือก แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว (strong-ground motion attenuation model) ที่เหมาะสมกับพื้นที่ศึกษา ซึ่งสืบเนื่องจากลักษณะทางธรณีวิทยาใต้พื้นโลกที่มีความซับซ้อนในรายละเอียด ทั้งชนิด รูปร่างและการวางตัวของหิน ทำให้คลื่นไหวสะเทือนที่เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างๆ มีการลดทอนแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ และจากการศึกษางานวิจัยในอดีต ประกอบกับพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวที่สัมพันธ์กับกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐาน บ่งชี้ว่าการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวมีความแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะทางธรณีวิทยาใต้พื้นโลกที่คลื่นไหวสะเทือนเดินทางผ่านและสภาพแวดล้อมทางธรณีแปรสัณฐานของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว ได้แก่ 1) แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวสำหรับแผ่นดินไหวที่เกิดในบริเวณเขตมุดตัวของเปลือกโลก เช่น Atkinson และ Boore (1997) Youngs และคณะ (1997) และ Crouse และคณะ (1991) เป็นต้น และ 2) แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวสำหรับแผ่นดินไหวที่เกิดจากรอยเลื่อนภายในแผ่นเปลือกโลก เช่น Esteva และ Villaverde (1973) Idriss (1993) Abrahamson และ Silva (1997) และ Sadigh และคณะ (1997) เป็นต้น

เนื้องานที่ 6: การประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว

จากตัวแปรด้านแผ่นดินไหวของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว และแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่เหมาะสมกับพื้นที่ศึกษาที่ประเมินได้จากขั้นตอนต่างๆ ข้างต้น ผู้วิจัยต้อง ประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว (seismic hazard analysis) ซึ่งหมายถึง การประเมินเชิงปริมาณ (Quantitative analysis) ในรูปของแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวสูงที่สุดบนพื้นดิน (Peak Ground Acceleration, PGA) อันเนื่องมาจากแผ่นดินไหวที่อาจเกิดขึ้นในพื้นที่ศึกษาหรือพื้นที่ข้างเคียง (Kramer, 1996) โดยแสดงอยู่ในหน่วยเปอร์เซ็นต์ของอัตราเร่งอันเนื่องมาจากแรงโน้มถ่วงของโลก (g) โดย 1g = 9.81 m/s²

ทั้งหมดทั้งมวลนี้ ก็คือเนื้องานหรือประเด็นด้านภัยพิบัติแผ่นดินไหว ที่ใครคิดจะก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ จำเป็นจะต้องมีการศึกษาและพิจารณาอย่างถี่ถ้วน เพื่อนำเสนอแต่รายงานต่อหน่วยงาน IAEA และ NRC ก่อนที่การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะเริ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม กฏระเบียบและข้อบังคับที่กล่าวมาในข้างต้น อาจจะมีการปรับปรุงเพิ่มเติมในรายละเอียดต่างๆ อยู่บ้าง ตามยุคสมัยเพื่อให้สอดรับกับข้อมูลหรือกรณีศึกษาการเกิดแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นใหม่อยู่ตลอดเวลา ดังนั้นบทความนี้จึงเป็นเหมือนเค้าโครงลักปูทางในการศึกษาภัยพิบัติแผ่นดินไหวกับการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ถ้าจะมีการดำเนินการอย่างจริงจัง ณ วันใดวันหนึ่ง ก็คงต้องไปศึกษากฏระเบียบปัจจุบันขณะ ณ เวลานั้นในรายละเอียดอีกครั้ง

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth