1. ชื่อหน่วยวิจัย : ก๊าซเรดอนกับสิ่งแวดล้อมในภาคเหนือของประเทศไทย
Radon gas and environment in Northern Thailand
ภาควิชา ฟิสิกส์
2. ชื่อผู้ประสานงาน ศ.ดร.กิตติชัย วัฒนานิกร

3. สมาชิก
3.1) ผศ.สดชื่น วิบูลยเสข
3.2) นายจิรพงศ์ สังข์คุ้ม

4. ปีที่เริ่มจัดตั้ง พ.ศ.2545

5. กิจกรรมของหน่วยวิจัย
กิจกรรมที่ดำเนินการตามวัตถุประสงค์และเป้าหมายที่กำหนดไว้เมื่อขอจัดตั้งหน่วยวิจัยในปี พ.ศ.2545
5.1) พัฒนาเทคนิคการตรวจหาปริมาณก๊าซเรดอนให้มีความแม่นยำ เพื่อนำไปใช้วัดปริมาณก๊าซเรดอนในบางบริเวณของภาคเหนือที่มีข้อมูลเบื้องต้นว่ามีปริมาณเรดอนสูง
งานในส่วนนี้ได้มีการเปรียบเทียบค่า Indoor radon ที่วัดได้โดยวิธีสำรวจ 3 แบบ คือ วิธีสำรวจโดยใช้ alpha Track Detector (AT) วิธีสำรวจโดยใช้ Activated Charcoal Absorption Device (AC) และวิธีสำรวจโดยใช้ Unfilter Track Detector (UT)
วิธี AT เป็นวิธีสำรวจมาตรฐาน ซึ่งทางหน่วยวิจัยได้รับความร่วมมือจาก Radon Research Groups, Research Centre of Radiation Safety, National Institute of Radiological Sciences (NIRS) ประเทศญี่ปุ่น โดย NIRS ได้จัดส่งอุปกรณ์ AT มาให้ติดตั้งในบ้านเรือนที่ศึกษา จากนั้นก็รับทำการวิเคราะห์ข้อมูล indoor radan ให้ เมื่อหน่วยวิจัยจัดส่งอุปกรณ์ AT กลับไปยัง NIRS หลังจากติดตั้งประมาณ 90 วัน อุปกรณ์ AT ที่ใช้มีชื่อทางการค้าว่า Radopot
วิธี AC เป็นวิธีที่สำนักงานปรมาณูเพื่อสันติใช้ในการวัดค่า indoor radon โดยใช้ charcoal Cannister วิธีนี้มีเวลาติดตั้งอุปกรณ์ในบ้านเรือนสั้นมากประมาณ 3 วัน ซึ่งข้อมูลในบ้านเรือนที่ทำการศึกษา โดยวิธี AC เป็นข้อมูลเก่าของสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ
วิธี UT เป็นวิธีสำรวจที่ใช้โดยหน่วยวิจัยก๊าซเรดอนกับสิ่งแวดล้อมฯ วิธีนี้จะใช้เวลาติดตั้งอุปกรณ์ในบ้านเรือนเหมือนกับวิธี AT คือประมาณ 90 วัน โดยติดตั้งพร้อมกันกับอุปกรณ์ AT หลังจากการติดตั้งหน่วยวิจัยฯ ก็ทำการวิเคราะห์ผลในห้องปฏิบัติการ เพื่อหาค่า indoor radon สำหรับวิธี UT นี้ ทางหน่วยวิจัยฯ ใช้ film LR-115 ของ Kodak เป็นอุปกรณ์รับรังสี
ผลการเปรียบเทียบค่า indoor radon ของทั้งสามวิธี ปรากฏในรูปที่ 1 และ 2 จากรูปดังกล่าวพบว่า วิธีที่หน่วยวิจัยฯ ใช้อยู่ในปัจจุบันเทียบเคียงได้กับวิธีที่ใช้ในห้องปฏิบัติการมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม ช่วงของค่า indoor radon ที่นำมาเปรียบเทียบค่อนข้างแคบ คือ อยู่ระหว่าง 10 Bq/m3 ถึง 50 Bq/m3 ดังนั้นอาจจำเป็นต้องขยายช่วงของการเปรียบเทียบให้กว้างมากขึ้นเพื่อเกิดความมั่นใจถึงความสัมพันธ์ระหว่างวิธี AT และ UT ดังกล่าว

5.2) พัฒนาเทคนิควิธีการวัด radon emanation ของวัสดุเพื่อหาค่า radon emanation ของหิน ดิน หรือวัสดุก่อสร้างต่างๆ ซึ่งจะทำให้ทราบถึงที่มาของก๊าซเรดอน งานในส่วนนี้ได้ดำเนินการไปบ้าง คือ ได้พัฒนาเครื่องมือขึ้นมาแล้ว แต่ยังทำงานได้ไม่ดี จำเป็นต้องปรับปรุงแก้ไขต่อไป อย่างไรก็ตาม
งานในส่วนนี้ไม่มีผลกระทบกับแนวทางการวิจัยหลักที่ต้องการทราบศักย์ของเรดอนจากพื้นดิน (geogenic radon potential) โดยไม่คำนึงถึงอิทธิพลของวัสดุก่อสร้างหรือวิธีก่อสร้างบ้านเรือน ขณะที่การวัด radon emanation นั้น จะเป็นประโยชน์ในการศึกษาชนิดของวัสดุก่อสร้างที่มีผลต่อ indoor radon ซึ่งไม่ใช่จุดหมายหลักของงานวิจัยของหน่วยฯ

5.3) หาความสัมพันธ์ระหว่าง annual average indoor radon กับปัจจัยอื่นๆ อาทิ soil gas radan , soil permeability etc. ซึ่งอาจนำไปสู่การคาดคะเน annual average indoor radon ได้จากการวัด soil gas ในช่วงสั้นๆ
ผลงานวิจัยในส่วนนี้ ซึ่งถือเป็นงานวิจัยหลัก สามารถสรุปได้จากรูปที่ 3 และ 4 รูปที่ 3 เป็นการพลอตค่าระหว่าง soil gas permeability กับ soil gas radon concentration (ที่วัดได้ในช่วงปลายเดือน พฤษภาคม พ.ศ.2545) กับค่า annual average indoor radon บ้านที่ใช้ในการพลอตค่าเหล่านี้เป็นบ้านไม้ที่เปิดโล่งและใต้ถุนเตี้ย เนื่องจากสภาพบ้านเช่นนี้ น่าจะมีความสัมพันธ์ระหว่าง soil gas radon flux และ indoor radon มากกว่าบ้านประเภทอื่น จากรูปดังกล่าวพบว่า การพลอตเช่นนี้ไม่สามารถใช้คาดคะเน indoor radon ได้ ดังที่มีการกล่าวอ้างในงานวิจัยของต่างประเทศ นั่นคือในรูปดังกล่าวค่า indoor radon กระจัดกระจายอยู่ทั่วไปไม่สอดคล้องกับโซนที่ระบุว่าเป็น high risk (ค่า indoor radon สูง) medium risk (ค่า indoor radon ปานกลาง) low risk (ค่า indoor radon ต่ำ) สาเหตุที่ผลลัพธ์ไม่สอดคล้องกับงานวิจัยในต่างประเทศ อาจเนื่องมาจากบริเวณที่ทำการศึกษาครั้งนี้แคบและอยู่ในบริเวณหินชนิดเดียวกัน โดยเป็นบริเวณบ้านฉิมพลี
อ.ดอยเต่า จ.เชียงใหม่ ซึ่งผิดกับการศึกษาของต่างประเทศที่ครอบคลุมพื้นที่กว้างขวางบนชุดหินต่างชนิดที่มีค่า soil gas และ indoor radon ต่างกันมาก
อย่างไรก็ตาม สำหรับพื้นที่แคบๆ และหินชนิดเดียวกันเช่นนี้ พบว่า การพลอตระหว่าง อัตราส่วนของ soil gas thoron และ soil gas radon (CTn50/CRn50) กับ soil gas radon (CRn50) ดังปรากฏในรูปที่ 4 จะสามารถใช้คาดคะเน annual average indoor radon ได้ดีกว่า ข้อค้นพบนี้เป็นข้อมูลใหม่ที่ยังไม่มีการรายงานมาก่อน ซึ่งคาดว่าการพลอตเช่นนี้จะสามารถใช้ได้ทั้งพื้นที่แคบที่เป็นหินชนิดเดียวกัน และพื้นที่กว้างขวางที่ประกอบด้วยชุดหินต่างชนิด ข้อค้นพบนี้จำเป็นต้องมีการยืนยันด้วยการทดลองซ้ำในบริเวณกว้างที่มีค่า indoor และ soil gas radon แตกต่างกันมาก ตลอดจนเป็นบริเวณที่ประกอบด้วยหินต่างชนิด

6. ผลสัมฤทธิ์ทางวิชาการในปีที่ผ่านมา
6.1 งานวิจัยตีพิมพ์ในวารสาร :-
Wattananikorn, K., Plongnak, K., and Wiboolsake, S., 2003, Soil Gas Radon and Thoron Concentrations for Estimating Indoor Radon in Northern Thailand. อยู่ระหว่างนำเสนอ ตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติ (รายละเอียดตามสำเนาที่แนบ)

6.2 งานวิจัยที่จะนำเสนอในที่ประชุมวิชาการ :-
ไพฑูรย์ วรรณพงษ์, ธวัชชัย อิทธิพูนธนกร, ยุทธนา ตุ้มน้อย, กิตติชัย วัฒนานิกร, สุขสวัสดิ์ ศิริจารุกุล, ชินจิ โทโกนามิ, เวไฮ ซูโอ, ยูจิ ยามาคะ, เท็ดซิโอะ อิชิกาวา และ สมชาย บวรกิตติ, 2546, การสำรวจระดับกาซเรดอนด้วยอุปกรณ์บันทึกรอยอนุภาคแอลฟา, การประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนิวเคลียร์ ครั้งที่ 9, 19-21 มิถุนายน 2546, ศูนย์การประชุมแห่งชาติสิริกิติ์ (รายละเอียดตามสำเนาที่แนบ)

6.3 สถาบันที่ให้ความร่วมมือในการวิจัย :-
Radon Research Group, Research Centre of Radiation Safety, National Institute of Radiological Sciences (NIRS) ประเทศญี่ปุ่น โดยความร่วมมือให้ใช้อุปกรณ์ตรวจวัดเรดอน ตลอดจนการวิเคราะห์ผล และสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ กรุงเทพมหานครโดยความร่วมมือในการเทียบมาตรฐานเครื่องมือ ตลอดจนให้ข้อมูล indoor radon

6.4 มีการบูรณาการกิจกรรมวิจัยร่วมกับการเรียนการสอน :-
6.4.1 ชื่อวิทยานิพนธ์ : Comparative Study between Soil-Gas Radon and Indoor Radon Concentration at Ban Simplee Amphoe Doi Tao Changwat Chiang Mai
         ชื่อนักศึกษา : นายกวิน ปล้องนาค
         ชื่ออาจารย์ที่ปรึกษา : 1) ศ.ดร.กิตติชัย วัฒนานิกร
             2) ผศ.สดชื่น วิบูลยเสข

6.4.2 ชื่อการค้นคว้าอิสระ : การเปรียบเทียบสมรรถนะของ Radon Detectors ชนิด AC, AT และ UT โดยตรวจวัดปริมาณเรดอนในบ้านเรือนของพื้นที่อำเภอสารภี จังหวัด เชียงใหม่
         ชื่อนักศึกษา : นายสุจินต์ชนะ รวมสุข
         ชื่ออาจารย์ที่ปรึกษา : ศ.ดร.กิตติชัย วัฒนานิกร

7. จากผลการวิจัยในปีที่ผ่านมา มีความจำเป็นที่จะต้องดำเนินการวิจัยต่อเนื่อง เพื่อยืนยันและขยายผลจากสิ่งที่ค้นพบในข้อ 5.3) ข้างต้น ทั้งนี้โดยขยายพื้นที่การทดลองให้กว้างขวางและครอบคลุมหินหลายชนิดมากขึ้น โดยใช้ข้อมูลการสำรวจยูเรเนียมทางอากาศของกรมทรัพยากรธรณี ตลอดจนถึงค่า indoor radon เบื้องต้นที่สำรวจโดยสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ มากำหนดกรอบพื้นที่ศึกษาต่อไป ซึ่งจนถึงขณะนี้ได้จัดนำข้อมูลต่างๆ ลงในระบบ GIS แล้วบางส่วน ดังปรากฏในรูปที่ 5 รูปดังกล่าวแสดงความเชื่อมโยงระหว่างค่า indoor radon และค่า equivalent uranium (eU) จากการบินสำรวจในบริเวณต่างๆ ของภาคเหนือ อย่างไรก็ตาม indoor radon ดังกล่าว เป็นค่าที่ได้จากวิธี AC ซึ่งมีความเชื่อถือได้ในระดับต่ำและก็มิได้เป็นค่า annual average
จากรูปที่ 5 หน่วยวิจัยฯ จึงเลือกพื้นที่สามแห่งเพื่อศึกษาวิจัยต่อเนื่อง ได้แก่ พื้นที่บางบริเวณของอำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ อำเภอห้างฉัตร จังหวัดลำปาง และอำเภอเมือง จังหวัดตาก เหตุผลที่เลือกพื้นที่เหล่านี้ก็เนื่องมาจากมีความแตกต่างของค่า indoor radon และค่า eU มากและเป็นพื้นที่ที่ประกอบด้วยหินต่างชนิด ตลอดจนมีความสะดวกในการเดินทาง พื้นที่ดังกล่าวปรากฏในรูปที่ 6 ทั้งนี้แผนการดำเนินการและผลที่คาดว่าจะได้รับจากการวิจัยในปี พ.ศ.2545-2546 มีดังนี้
7.1) วัดปริมาณ indoor radon ในหมู่บ้านที่เลือกสรรในสามอำเภอ ประมาณหมู่บ้านละ 25-30 หลังคาเรือน ทั้งนี้อาจใช้วิธี UT ที่หน่วยวิจัยใช้อยู่เดิมในการสำรวจหรืออาจใช้วิธี AT ทั้งนี้หากได้รับความร่วมมือจากสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ เนื่องจากสำนักงานฯ พึ่งจัดซื้ออุปกรณ์และระบบวิเคราะห์ข้อมูล AT ซึ่งเป็นระบบมาตรฐานที่ NIRS ใช้อยู่ในปัจจุบัน การวัดปริมาณ indoor radon ดังกล่าวจะเป็นการวัดค่าตลอดปี (annual average)
7.2) ทำการวัดค่ารังสีแกมมา soil gas radon และ thoron ตลอดจน soil gas permeability ณ บริเวณที่วัดค่า indoor radon โดยทำการวัดปริมาณเหล่านี้ในช่วงฤดูแล้ง
7.3) หาความสัมพันธ์ระหว่าง annual average indoor radon กับปัจจัยอื่นๆ ทั้งค่า eU, soil gas radon, soil gas permeability และอัตราส่วน soil thoron/soil radon
7.4) สร้างโมเด็ลแบบหยาบเพื่อคาดคะเน annual average indoor radon จากค่า eU ที่ได้จากการบินสำรวจ และสร้างโมเด็ลแบบละเอียดจากค่า soil gas radon, soil permeability และอัตราส่วน soil thoron/ soil radon เพื่อสำหรับใช้ประเมินอัตราเสี่ยงจาก indoor radon ในพื้นที่ใดๆ อันเป็นผลมาจากอิทธิพลของพื้นดิน

8. ผลของการประเมินในปีที่ผ่านมา
การประเมินผลงานในปีที่ผ่านมา พบว่าได้ดำเนินการตามวัตถุประสงค์และเป้าหมายประมาณร้อยละ 80 ส่วนที่ดำเนินการไม่แล้วเสร็จสมบูรณ์คือ การพัฒนาเทคนิควิธีการวัด radon emanation coefficient อย่างไรก็ตาม งานส่วนนี้มิได้มีผลกระทบต่อแนวทางการวิจัยหลักของหน่วยวิจัยฯ ดังที่ระบุไปแล้วในข้อ 5.2