TABLE OF CONTENTS
DOE-HDBK-1017/2-93
Plant Materials
TABLE OF CONTENTS (Cont.)
SHIELDING MATERIALS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Neutron Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Gamma Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Alpha and Beta Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
NUCLEAR REACTOR CORE PROBLEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Fuel Pellet-Cladding Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Fuel Densification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Fuel Cladding Embrittlement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Effects on Fuel Due to Swelling and Core Burnup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
PLANT MATERIAL PROBLEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Fatigue Failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Work (Strain) Hardening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Creep . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
ATOMIC DISPLACEMENT DUE TO IRRADIATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Atomic Displacements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
THERMAL AND DISPLACEMENT SPIKES
DUE TO IRRADIATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Thermal Spikes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Displacement Spikes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
EFFECT DUE TO NEUTRON CAPTURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Effect Due to Neutron Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Physical Effects of Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
MS-05
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