มีประโยชน์อย่างไร ทำไม ? ต้อง “แสงซินโครตรอน” (Synchrotron Light) หลังจากที่มีข่าวโดยการให้ข้อมูลของ นางสาวศุภมาส อิศรภักดี รัฐมนตรีว่าการกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัย และนวัตกรรม (อว.) ซึ่งได้ออกมาเปิดเผยว่า ประเทศไทยกำลังจะมีโครงการสร้างเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนเครื่องที่ 2 ขณะนี้อยู่ระหว่างการนำเสนอคณะรัฐมนตรี (ครม.) เพื่อพิจารณาอนุมัติงบประมาณ 9,220 ล้านบาท

 

ชวนทำความรู้จัก “แสงซินโครตรอน”

ในโลกของเรามีแสงมากมาย เช่น แสงจากดวงอาทิตย์ในเวลากลางวัน แสงจากดวงดาวในยามค่ำคืน แสงจากหลอดไฟต่าง ๆ ไปจนถึงแสงที่เกิดจากการส่งสัญญาณของสัตว์อย่าง อาทิ หิ่งห้อย เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีแสงที่มีความพิเศษในตัวเองอย่างเช่น “แสงซินโครตรอน” ที่มีคุณสมบัติแตกต่างไปจากแสงประเภทอื่น ๆ ก็คือ มีความสว่างกว่าแสงเวลากลางวันกว่า 1 ล้านเท่า ขณะที่ขนาดลำแสงเล็กได้ถึง 1/1,000,000 เมตรเลยทีเดียว ครอบคลุม 4 ช่วงความยาวคลื่น ตั้งแต่ แสงอินฟราเรด แสงที่ตามองเห็น แสงอัลตราไวโอเลต และรังสีเอกซ์

สรุปให้เข้าใจง่าย ๆ ก็คือ “แสงซินโครตรอน” เป็นแสงที่มีความสว่างสูง มีอำนาจทะลุทะลวงสูง และมีช่วงความยาวคลื่นของแสงหลายประเภท จึงสามารถนำไปใช้งานได้ในหลายด้านนั่นเอง

 

รู้จัก 3 ประโยชน์ “แสงซินโครตรอน”

1. งานวิจัยด้านวิทยาศาสตร์พื้นฐาน

“แสงซินโครตรอน” สามารถใช้ในงานวิจัยขั้นพื้นฐานในการหาคุณสมบัติของอะตอม โมเลกุล และความยาวพันธะระหว่างอะตอมภายในโมเลกุลของสสาร การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของวัสดุเมื่ออยู่ในสภาวะความดันและอุณหภูมิสูง การศึกษาคุณสมบัติบางประการของแม่เหล็ก และการศึกษาการจัดเรียงตัวของอะตอมบริเวณพื้นผิวและมลพิษที่ตกค้างในสิ่งแวดล้อมได้ดี เนื่องจากสามารถตรวจวัดสารที่มีปริมาณน้อยมาก (Trace Elements) ได้อย่างแม่นยำ

2. งานวิจัยด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพและวิทยาศาสตร์การแพทย์

แสงซินโครตรอนเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในการศึกษาโครงสร้างของสารชีวโมเลกุล ที่มีขนาดเล็กและมีโครงสร้างที่ซับซ้อน ซึ่งพบในเซลล์สิ่งมีชีวิต เช่น โปรตีน กรดนิวคลีอิก เป็นต้น ตัวอย่าง เช่น การศึกษาโครงสร้างสามมิติของโปรตีนด้วยเทคนิค Protein Crystallography ซึ่งผลที่ได้สามารถประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมการออกแบบตัวยารักษาโรคได้ หรือการใช้เทคนิค Infrared microspectroscopy เพื่อตรวจจำแนกเซลล์ต้นกำเนิด (Stem Cell) เป็นต้น

3. งานวิจัยเชิงอุตสาหกรรม

การศึกษาวิจัยเพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ หรือการปรับปรุงผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่เดิมนั้นจำเป็นต้องมีการศึกษาในเชิงลึก โดยนำความรู้ใหม่ ๆ ที่ได้มาใช้ในการเพิ่มมูลค่าในเชิงอุตสาหกรรม เนื่องจากพลังงานของ “แสงซินโครตรอน” นั้นครอบคลุมความถี่ตั้งแต่ย่านรังสีอินฟราเรด จนถึงรังสีเอกซ์ จึงครอบคลุมการศึกษาตั้งแต่ขนาดนาโนเมตรจนถึงไมโครเมตร ซึ่งเป็นขนาดของวัสดุในระดับจุลภาคที่ได้รับการศึกษาวิจัยเป็นอย่างมากโดย เฉพาะในการพัฒนาอุตสาหกรรมชั้นสูง

 

เปิดเหตุผล ทำไม ? “ไทย” ต้องมีเครื่องซินโครตรอนเครื่องที่ 2

จากข้อมูลซึ่งเปิดเผยโดย รมว.อว. ในปัจจุบัน ประเทศไทยมีเครื่องกำเนิดซินโครตรอน 1 เครื่อง สามารถผลิตแสงที่มีระดับพลังงานราว 1,200 ล้านอิเล็กตรอนโวลต์ (GeV) โดยเครื่องใหม่ที่จะมีการสร้างขึ้น สามารถสร้างแสงที่มีระดับพลังงาน 3,000 ล้านอิเล็กตรอนโวลต์ หรือ 3GeV  นอกจากนี้ เครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนปัจจุบันมีระดับพลังงานต่ำและมีอายุการใช้งานมานานกว่า 30 ปี จึงต้องสร้างเครื่องที่ 2 เพื่อขยายการใช้ประโยชน์ให้หลากหลายขึ้น และพัฒนาให้เป็นศูนย์กลางในการวิจัยชั้นสูงของอาเซียน

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ ThaiPBS 

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

ภาพจาก : ดร.ประพงษ์ คล้ายสุบรรณ์
แหล่งข้อมูลอ้างอิง : สถาบันวิจัยแสงซินโครตอน (องค์การมหาชน)