TABLE OF CONTENTS (Cont.)

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 Page ii Rev. 0