Published August 1963 | Version v1
Book

Dimensional Stability of Uranium under Irradiation

  • 1. U.K.A. E. A. Reactor Group Laboratories, Springfields, Lancs. and Windscale, Cumberland (United Kingdom)

Description

The practical importance of irradiation- induced dimensional changes is outlined, and the several mechanisms leading to dimensional instability are summarized. Changes in volume occur, attributable to the accumulation of solid and gaseous fission products and to phase changes. Changes in shape, such as the accentuation of bow in vertically stacked uranium fuel rods, are ascribed mainly to irradiation-induced creep. Theories seeking to explain the phenomenon are reviewed, as are the laws which appear to govern irradiation creep, isothermal creep and thermal-cycling creep. Changes in length, partly due to the presence of preferred orientation in the fuel rod have been observed and compared with physical measurements of the type of orientation present. These measurements are catalogued for a variety of uranium fuels. Methods of producing fuel of controlled texture are postulated and tested. (author)

Abstract (French)

Les auteurs montrent brièvement l'importance pratique des changements de dimensions que l'uranium subit sous irradiation et décrivent les grandes lignes des divers mécanismes qui peuvent provoquer cette instabilité. Les modifications du volume sont dues à l'accumulation des produits de fission gazeux et solides ainsi qu'aux changements de phase. Les changements de forme tels que l'accentuation de la flèche des cartouches d'uranium disposées verticalement sont attribués essentiellement au fluage radioinduit. Les auteurs examinent les théories pouvant expliquer le phénomène, ainsi que les lois qui semblent régir le fluage radioinduit, le fluage isothermique et le fluage cyclothermique. Les changements de longueur, dus en partie à la présence d'une orientation privilégiée dans la cartouche de combustible, ont été observés et comparés aux mesures du type d'orientation. Les auteurs ont établi un répertoire de ces mesures pour un certain nombre de combustibles d'uranium. Ils ont conçu et essayé des procédés de production permettant d'obtenir des combustibles de texture prédéterminée. (author)

Abstract (Spanish)

La memoria describe someramente la importancia práctica de las alteraciones dimensionales radioinducidas en el uranio y los diversos mecanismos que producen inestabilidad dimensional. Las alteraciones de volumen observadas pueden atribuirse a la acumulación de productos de fisión sólidos y gaseosos y a cambios de fase. Las modificaciones de forma tales como la acentuación de la curvatura de las barras combustibles de uranio dispuestas verticalmente se adscriben principalmente a la fluencia radioinducida. La memoria revisa teorías que tratan de explicar ese fenómeno, asf como las leyes relativas a la fluencia bajo irradiación, fluencia isotérmica y fluencia debida al ciclado térmico. Se han observado alteraciones de longitud, debidas en parte a la presencia de orientaciones preferentes en las barras de combustible; los resultados se comparan con las mediciones físicas del grado de orientación. Estas mediciones se han catalogado para toda una serie de combustibles de uranio. La memoria propone y analiza diversos métodos para obtener combustibles de la contextura deseada. (author)

Abstract (Russian)

Описывается практическое знание наведенных облучением пространственных изменений и дается сводка различных процессов, ведущих к пространственной неустойчивости. Происходящие изменения объема объясняются накоплением твердых и газообразных продуктов деления и фазовыми изменениями. Изменения формы, как, например, усиление прогиба вертикально установленных урановых топливных стержней, приписывается главным образом наведенной облучением ползучести. Описываются теории, пытающиеся объяснить это явление, а также законы, определяющие, по-видимому, как наведенную облучением ползучесть, так и ползучесть изотермическую и термически-циклическую. Были произведены наблюдения над изменением длины, частично вызываемом наличием предпочтительной ориентировки в тепловыделяющих стержнях, и результаты были сопоставлены с физическими измерениями в зависимости от типа имепцейся ориентировки. Составлены таблицы результатов этих измерений для целого ряда урановых топливных материалов. Предлагаются и испытываются методы произвол« ства топливных элементов с определенным заданным строением. (author)
Part of:
Radiation Damage in Reactor Materials. Part of the Proceedings of the Symposium on Radiation Damage in Solids and Reactor Materials

Additional details

Additional titles

Original title (English)
Étude sur la stabilité des dimensions des cartouches d'uranium sous l'effet des rayonnements; ПРОСТРАНСТВЕННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ УРАНА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ОБЛУЧЕНИЯ; Estabilidad dimensional del uranio irradiado

Publishing Information

Publisher
IAEA
Imprint Place
Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
Imprint Title
Radiation Damage in Reactor Materials. Part of the Proceedings of the Symposium on Radiation Damage in Solids and Reactor Materials
Imprint Pagination
773 p.
Series
Proceedings Series
Journal Page Range
p. 109-132
ISSN
0074-1884

Conference

Title
Symposium on Radiation Damage in Solids and Reactor Materials
Dates
7-11 May 1962
Place
Venice (Italy)

INIS

Country of Publication
International Atomic Energy Agency (IAEA)
Country of Input or Organization
International Atomic Energy Agency (IAEA)
INIS RN
46040589
Subject category
S11: NUCLEAR FUEL CYCLE AND FUEL MATERIALS; S36: MATERIALS SCIENCE;
Resource subtype / Literary indicator
Conference
Descriptors DEI
CREEP; DIMENSIONS; FISSION PRODUCTS; FUEL RODS; GRAIN ORIENTATION; PHYSICAL RADIATION EFFECTS; SHAPE; STABILITY; THERMAL CYCLING; URANIUM
Descriptors DEC
ACTINIDES; ELEMENTS; FUEL ELEMENTS; ISOTOPES; MATERIALS; MECHANICAL PROPERTIES; METALS; MICROSTRUCTURE; ORIENTATION; RADIATION EFFECTS; RADIOACTIVE MATERIALS; REACTOR COMPONENTS

Optional Information

Notes
8 refs., 7 tabs., 16 figs.
Secondary number(s)
STI/PUB--056a