bahan-bahan untuk industri reaktor nuklir abstract - Digilib

ProsidingPertemuanIlmiah SainsMateri III
Serpong,20 -2l Oktober 1998
BAHAN-BAHAN
ISSN1410-2897
UNTUK INDUSTRI REAKTOR NUKLIR
53b
SoedyartomoSoentono
BATAN, JI. K.H. Abdul Rohim, Kuningan Barat, Mampang Prapatan,Jakarta 12710
ABSTRAK
BAHAN-BAHAN UNTUK INDUSTRI REAKTOR NUKLIR.Adanya reaktor nuklir denganjumlah yang cukup besar,
hampir 800 dewasaini, Bertaadanya kesinambunganbaik dekomisioning maupun pembangunannyadenganjumlah reaktor nuklir
yang beroperasiselalu meningkat selama lebih dari empat dekade telah mengakibatkan tumbuhnya industri bahan-bahan untuk
keperluan pembangunan clanoperasi sertadekomisioning. Bahan-bahan untuk industri reaktor nuklir mencakup bahan yang juga
digunakan oleh berbagai industri lain dan bahan yang khusus hanya untuk keperluan reaktor nuklir seperti bahan bakar nuklir,
bahan selimut, bahan struktur, bahan moderator,bahan pendingin, bahan retlektor, bahanperisai. clanbahan kendali. Bahan-bahan
khusus untuk reaktor nuklir dibahas secarasingkat dari segi sifat neutronik clan interaksinya dengan neutron clan radiasi Bertasifat
keteknikan konvensional tertentu sesuai dengan keperluan penggunaannya. Dikemukakan pula status penelitian clan
pengembangannya dalam mengantisipasi keinginan untuk memperpanjang waktu paksi reaktor nuklir, peningkatan keandalan
keselamatanBertapenurunan paparan radiasibaik bagi pekerja, masyarakat,maupun lingkungan Bertakesinambungan tersedianya
bahan bakar nuklir.
ABSTRACT
NUCLEAR REACfOR MATERIALS. The existance of nuclear reactors in operation in a quite number, closes
currently up to 800, and the evidence of continuing their decommissioning as well as construction with the increasing number of
the nuclear reactor in operation for more than four decadeshave led to the emergence of industries producing materials needed for
construction, operation, and decommmisioning. Materials utilized for nuclear reactor industries cover various materials required
also by other industries and materials only utilized in nuclear reactors e.g. nuclear fuels, blanket materials, structural materials,
moderators,coolants, reflectors, shieldings, and materials for controlling the nuclear chain reaction (neutron absorbing materials).
The requirements of these materials cover special requirements,depending on their functions, e.g. their neutronic and interaction
with neutron and radiation behaviours as well as conventional engineering requirements are discussed briefly. The current
researchand development of these materials are also briefly presentedto anticipate the desire to lengthen the life-time of nuclear
reactors,enhance the safety reliability, and decreasethe exposure doses to the worker, public, and environment as well as the
continuity of nuclear fuel availability.
KATA KUNCI
Bahan-bahan
reaktornuklir
PENDAHULUAN
Pada saatini hampir 800 reaktor nuklir beroperasi
di dunia. terdiri atas lebih dari 440 reaktor daya (pLTN)
dan lebih dari 320 reaktor riset yang memanfaatkan
reaksi nuklir fisi (pembelahan) dengan neutron termal
dan beberapa reaktor nuklir menggunakan pembelahan
dengan neutron cepat. Puluhan reaktor nuklir telah
didekomisioning dan puluhan pula sedang dibangun.
Jumlah reaktor nuklir yang beroperasi selalu meningkat
sejak lebih dari 4 dekade daD telah menumbuhkan
industri yang menghasilkan bahan-bahan yang diperlukan baik untuk konstruksi maupun operasi reaktor
nuklir serta dekomisioningnya baik dalam bentuk
komponen, instmmen, alat, maupun masih dalam bentuk
bahan, misal air (termasuk air berat) untuk pendingin
maupun moderator neutron (dapat pula berbentuk gas,
grafit). 8udah barang tentu sebagian dari bahan yang
diperlukan diproduksi oleh berbagai industri yang
memasok keperluan komponen, instrumen, alat, dan
bahan untuk berbagai kepentingan tidak khusus untuk
22
yang diperlukan oleh reaktor nuklir saja. Sebagian lagi,
misal bahan bakar nuklir, bahan untuk kendali reaktor,
dsb, khusus diproduksi untuk memasok keperluan
reaktor nuklir. Demikian pula berbagai bahan diperlukan
sebagai pasokan untuk industri bahan bakar nuklir baik
yang umum digunakan oleh industri lain maupun yang
khusus hanya untuk industri bahan bakar nuklir. Pada
Gambar I. dapat dilihat keterkaitan berbagai industri
(yang tentu saja memerlukan bahan tertentu) yang
terkait dengan pembangunan dan operasi suatu reaktor
nuklir.
Sebagai contoh dalam pembangunan reaktor
nuklir untuk pembangkit listrik (pL1N) 1000 MW tipe
air tekan (Pressurized Water Reactor, PWR) diperlukan
pipa 60.000 m, bahan di las 50.000 m, pompa 280,
berbagaiwadah/tangki 260, penukar panas 250, berbagai
katup 12.650yang terdiri dari 10.600 yang dioperasikan
secarnmanual,450 dioperasikandengan motor, dan 1600
dipasang untuk untai ukur. OJ samping itu komponen
listrik yang diperlukan mencakup transformer besar 21,
SoedyartomoSoentono
I
Prosiding PerlemuanIlmiah SainsMateri 1/1
Serpong,20 -21 Oktober1998
USTRlK
BERAT
ISSN 1410-2897
MESIN
BERAT
,..,
INDUSTRlIELEKTRONIIC
INDUSTR
MESIN
PRESISI
MESIN
RING AN
..,
liPEKWMNSiP
/--/,,~~~~~...J;:- =
INDUSTIU
KIMIA -rt
INDUSTRI LOOAM.II
KiM~DASAR--."U
PERTAMBANGAN
Gambar
I.
Keterkaitan berbagai industri pada pembangunan dan
operasi reaktor nuklir
kabeI430.000 m yang terdiri dari untuk voltage tinggi
20.000 m dan voltaserendah 410.000 In, sertadrive 900.
Di samping itu diperlukan pula instrumen kendali yang
terdiri dari video display 8 unit, rekorder 60, indikator
500,aIarm winOOw1000,cubicle 200, modul 16.000,dan
kabel instrumen 1.500.000m. Sudahbarang tentu PLTN
juga memerlukan pekerjaan sipil yang membutuhkan semen 60.000 t. agregat200.000 m3, conC1Ue200.000 m3,
formworl<350.000 m2, reinforrement 20.000 t. embe<kled
part 2000 t.,high tension steel 500 t.,dan cat yang dapat
didekontaminasi 200.000 m2 [1,2J. Pada Tabell dapat
dilihat kebutuhanbahan bakar, penga-yaanbahan bakar,
moderator, daD bahan kelongsong (cladding) pada
belbagai reaktor nuklir (PLTN)[3J.
Pada pembahasanselanjutnya. lingkup diba-tasi
temtama hanya untuk bahan-bahan yang diper-lukan
oleh reaktor nuklir yang menggunakan pembelahan
dengan neutron termal, yang tidak diperlukan oleh
industri lain khususnya pada tahap konstruksi dan
tahap operasi,yaitu bahan bakar nuklir, bahan selimut,
bahan struktur, bahan moderator, bahan pendingin,bahan
reflektor, dan bahan perisai, sertabahan kendali
(penyerap neutron) [4,5].
SIFAT BAHAN
NUKLIR
UNTUK
REAKTOR
Pemilihan bahan untuk industri reaktor nuklir
harus memperhatikan sifat bahan yang diharapkan
paling mendukung fungsinya dalam sistem reaktor
Tabel I. Kebutuhan bahan untuk HWR daD LWR
JenisPLTN
Daya MWeI
HWR
BWR
PWR
626
1031
610
1000
6S0
)000
84,0
135,0
220,0
363,3
296,1
364,0
49,7
82,0
89,0
109,4
2,46
2,46
1,90
1,90
157,5
260,1
177,4
218,1
Kebutuhan Awa! :
I -lJ alam, t (U)i
-lJ kaya, t (U)i
% lJ-23S
-Separative ~
swuI
tI
-Zircalloy,
-Kelongsong, krn
-Air befit,
tI
.
-
10,2
16,4
17,3
28,S
24,6
30,3
123,0
203,0
121,2
149,0
82,0
135,5
112,4
138,2
12,4
20,4
20,4
24,9
3,6
3,6
3,03
3,03
69,8
114,9
89,S
109,2
81,0
130,2
480,0
776,7
100.8
162,0
I Konsumsi per tahun :I
-lJ alam, t (U)
I -lJ kaya, t (U)
% lJ.23SI
-Separative \\Ork, swui
-Zircalloy,
tI
.Kelongsong, krn
-Air
beratI
-Jumlah bundel EB
.
-
17,7
18,8
4,7
7,7
92,6
148,8
30,9
51,0
28,7
35,0
44
114
140
5,0
5067
8.2
8143
5,9
7,2
27
Semua bilangan yang disajikan belum memperltitungkan gagalan
SoedyartomoSoentono
23
lukaan
Prosiding Perlemuan Ilmiah Sains Materi III
Serpong, 20 -21 Oktober 1998
nuklir itu sendiri, khususnya bahan yang digunakan di
bagian pulau nuklir (bagian di mana reaksi nuklir misal
reaksi berantai neutro~ dengan bahan bakar, reaksi
aktivasi den~ partikel radiasi, aktivasi imbas, medan
radiasi yang berpotensi untuk menimbulkan bahaya
radiasi) yang harus mempunyai integritas dan keandalan
keselamatan yang tinggi. Pacta dasarnya pemilihan
bahan haruslah memperhatikan sifat-sifat keteknikan
konvensional tertentu sesuai dengan tujuan penggunaannyaseperti kekuatanmekanik, keliatan, keuletan,
integritas struktur, fabrlkabilitas, dapat dibentuk dengan
mesin, ketahanan terhadap korosi, penghantar panas,
kestabilan tennal, kompatibilitas bahan, dan tentu saja
ketersediaan di pasaran daD harga. Di samping itu
pemilihan bahan sepertiyang telah disebutdi muka juga
hams mempertimbangkan sifat-sifat khusus tertentu
sesuai penggunaanya seperti interaksinya dengan neutron, sifat neutronik, radio-aktivitas imbas, kestabilan
terhadap radiasi, interaksi kimiawi, interdifusi partikel,
kemudahan penanganan dan olah ulang.
a. Sifat umumbaban untuk Reaktor nuklir
Sifat umum bahan untuk reaktor nuklir yang
barns dipertimbangkan dalam pe:milihannya pada
dasarnya meliputi sifat-sifat yang umum diperlukan
untuk bahan industri lainnya seperti terlihat pada
Tabel2 [4].
Kekuatan mekanik adalah kemampuan suatu
bahan ataubagian struktur menahan tekananyang hams
ditahannya akibat beban eksternal atau pelayanan. Pada
umumnya kekuatan mekanik bahan haruslah cukup
memadai/mampu memikul fungsinya pada operasi
reaktor. Keliatan adalah sifat mekanik bahan untuk
mampu berubah bentuk (berdeformasi) dalam menahan
tegangan tanpa gagal melaksanakan fungsinya,
sedangkankeuletanadalah kemampuan menahanbeban
kejut baik mekanik maupun termal tanpa gagal fungsi
(dapat diketahui dengan melihat kekuatan impaknya),
sering pula diartikan sebagai gabungan kekuatan
mekanik dan keliatan bahan. Integritas struktur adalah
kestabilanmekanik suatustruktur,misal integritaselemen
bakar dan batang kendali di dalam reaktor nuklir. Suatu
bahan dalam suatu komponen yang digunakan daiam
suatu reaktor nuklir dapat terjamin integritasnya hila
mempunyai kekuatan mekanik, keliatan/keuietan, dan
stabilitas mekanik yang mencukupi untuk digunakan
dalam kondisi operasi yang terjelek.
Fabrikabilitas adalah ukuran kelaikan suatu
bahan untuk dapat difabrikasi dengan proses standar
ISSN1410-2897
lingan, dll. Bagi bahan di industri reaktor nuklir maka
fabrikabilitas ini sangat penting untuk diperhatikan
terutama untuk tangki reaktor daDjuga elemen bakar.
Demikian pula fabrikabilitas sel penyungkup mempertimbangkan sifat-sifat khusus tertentu sesuai tujuan
penggunaannya seperti interaksinya dengan neutron,
sifat neutronik, radioaktivitas imbas,kestabilan terhadap
radiasi, interaksi kimiawi, interdifusi partikel, kemudahan
penanganandan olah ulang reaktor nuklir yang sangat
besar yang harus dapat dilakukan fabrikasinya di
kondisi lapangan. Kemampuan bahan untuk dapat
dibentuk dengan operasi mesin misal pemotongan,
pengerolan, penempaan, pembubutan, dll juga sangat
perin diperhatikan karena sifat ini mempengaruhi
seberapa tipis lembar bahan masih dapat dibentuk
dengan mesin. Sebagai contoh konponen struktur
reaktor nuklir hanya dapat dikonstruksi setelah terbukti
bahwa bahan nuklir (bahan dengan kualitas tertentu
sehingga sifatnya terhadap reaksi nuklir, radiasi,
neutronik memenuhi syarat sebagai bahan yang
digunakan dengan fungsi tertentu dalam reaktor nuklir)
yang dipilih dapat difabrikasi daD dibentuk dengan
mesin.
Ketahanan terhadap korosi mernpakan sifat
bahanlogam yang selalu hams diperhatikan dalam
pemilihan bahan logam untuk digunakandi reaktor
nuklir. Tingkat ketahananterhadapkorosi dari bahan
yang dipilih hams selaludisesuaikandengankondisi
operasiyang akan dihadapi. Korosi yang tak dapat
didugaataupernbahancepatpadalaju korosi sangatlah
tidak diinginkan daDharnsdihindari khususnyapada
sambungan,
bagiantangki tekanyang kena perlakuan
mesin, kelongsongbahanbakar,sistempipa, dll yang
rentankorosipadareaktorair ringan (light waterreactor, LWR). Kriteria untuk ketahananterhadapkorosi,
berdasarkanbasil percobaandaDpengalamandalam
praktek dapat dilakukan denganmelakukanhal-hal
sbb:
padatan bersih danri
1. penjagaanagar perm
cairanpendinginmun
2. penghindaranterha(lap adanya bahan kimia,
kontaminan, daD piengotor berlebihan pada
permukaanpadatand 1mcairan pendingin
3 .pemeriksaan dan pellcegahan terhadap adanya
kebocoran
padatangki tertutup, tabung, pipa, daD
konduit
19anbasil fabrikasi dan area
4. perlindungansambull
yangdikenaipengerj:lan dengan mesin terhadap,
serangankorosi,bail yang statik maupun yang
dinamik
pembentukan, penyambungan, pengelasan, pengeihannyauntuk bahanreaktor nuklir
Tabe\2. Sifat umum bahan gunapemi\1
ProsidingPertemuanIlmiah SainsMateri III
Serpong,20- 21 Oktober 1998
5. perawatanterhadapsifat mekanik. termal, dan sifat
lainnya dari bahan yang digunakan hila serangan
korosi tak dapatdihindari
6. pengurangan terhadap efek radiasi pada laju
korosi serendah-rendahnya
7. penghindaran oksidasi padatan pada suhu tinggi
dan iradiasi (radiasi yang intensdan oksidasi suhu
tinggfi dapat meningkatkan laju korosi bahan
ISSN 1410-2897
operasireaktor nuklir.
Ketersediaan bahan dan harga di pasaranadalah
pertimbangan ekonomi dasar dati suatu disain rekayasa
daDjuga pemilihan bahan. Betapapun sesuainya sifat
bahan daD kesesuaiannya terhadap disain rekayasa,
bahan tersebut haruslah tersedia secara komersial di
pasar dengan harga yang cukup teljangkau. Pemilihan
bahan dalam rekayasa reaktor nuklir memerlukan
berbagai kompromi dan optimasi banyak faktor yang
hams diperhatikan daD berpengaruh pada kinerja.
Pertimbangan ekonomi pemilihan bahan menjadi salah
satu faktor dominan dalam industri reaktor nuklir yang
tentu saja tanpa mengalahkan faktor keselamatan
nuklir).
Perpindahan panas, atau transmisi, dapat
mengikuti tiga macam mode, yaitu konduksi panas,
konveksi panas, daD radiasi panas. Konduksi daD
konveksi panas adalah dua mode perpindahan panas
operasi.
penting yang harus diperhatikan dalam disain nuklir
dan pemilihan bahan. Oleh karena itu konduktivitas
termal, difusivitas termal, daD konveksi termal, atau b. Sifat khums bahan untuk reaktor nuklir
koefisien perpindahan panas, yang mewakili sifat-sifat
Setiap cabang disain rekayasa, dengan memutama perpindahan panas suatu bahan juga sangatlah
perhatikan operasinya, selalu memiliki syarat khusus
penting untuk dipertimbangkan. Panasyang ditimbulkan
terhadap sifat bahan yang digunakan. Sebagai contoh,
terutama dari bahan bakar dalam suatu reaktor nuklir
dalam rekayasa pesawat ruang angkasa keringanan
haruslah dapat dipindahkan secara efisien dan dimanbahan untuk bahan struktur adalah sifat khusus utama
faatkan melalui sistem penghasil uap, atau unit turboyang diperlukan. Sifat khusus yang diperlukan untuk
generator, untuk menghasilkan daya listrik. Berbagai
bahan yang digunakan dalam industri reaktor nuklir
proses pemindahan panas, pemanfaatan, daD pengtimbul karena bahan akan digunakan dalam medan
generasian daya dari suatureaktor nuklir memer-lukan
radiasi nuklir, atau iradiasi, dan sistem reaktor yang
bahanyang memiliki sifat-sifat perpindahan panasyang
berkeandalantinggi. Sifat bahan yang digunakan untuk
baik.
komponen reaktor dapat sangat berubah hila terkena
Kestabilan termal adalah suatu sifat penting
radiasi dengan dosis tinggi. Sifat khusus bahan yang
bahan yang digunakan pada kondisi operasi dengan
harus dipertimbangkan guna pemilihannya untuk bahan
suhutinggi. Dalam pmktek umumnya kekuatanmekanik,
reaktor nuklir dapat dilihat pada Tabel 3 yang berikut
integritas struktur, daD ketahanan terhadap korosi dari
bahan struktur dan pipa menurun dengan naiknya suhu [4,5,6].
Neutron mempunyai pemn yang paling penting
[5]. Khususnya konduktivitas termal oksida U dan Pu
dalam reaktor nuklir fisi. Sifat-sifat neutronik terdiri atas
sangat turun pada suhu dekat dengan titik leburnya
absorpsi neutron, baik untuk pembelaban (fission)
dalam suatu reaktor nuklir yang dioperasikan pada daya
maupun penangkapan (capture), daD hambumn neutron
tinggi. Sementara itu pendingin mungkin menguap
(scaterring), atau tumbukan (collision). Ukuran kemembentukaliran dua phaseyang rumit dan menjadi tak
mungkinan untuk absorpsi daD bamburan disebut
stabil pada suhu tinggi. Jadi stabilitas termal yang baik
tampang lintang absorpsi (absorption cross section)dan
sangatlah diperlukan untuk keselamatanoperasi reaktor
tampang lintang bamburan (scaterring cross section).
nuklir.
Berbagai bahan untuk komponen, rnisal bahan bakar,
Kompatibilitas bahan adalah suatukriteria yang
ballaD struktur, bahan moderator, baban selimut, bahan
sangat penting yang hams dipenuhi oleh semua bahan
pendingin, daDbahan untuk kendali suatureaktor nuklir
komponen dalam suatusistem. Dengan kata lain, bahan
fisi masing-masing akan memiliki syarat sifat-sifat
yang dipilih untuk setiap komponen sistem hams dapat
neutronik yang berbeda. Untuk ekonomi neutron,
berfungsi dengan baik daD konsisten. Dalam suatu
sebagai confab, bahan untuk struktur sebaiknya
reaktor air ringan, misalnya, bahan yang digunakan
mempunyai tampang lintang absorpsi neutron yang
untuk membuat bejana tekan haruslah kompatibel
kecil.
dengan bahan pendingin. Bahan yang digunakan untuk
Absorpsi neutron termal dan atau neutron cepat
kelongsong haruslah kompatibel dengan baik bahan
oleh bahan reaktor nuklir dapat mengawali transmutasi
bakar maupun bahan pendingin. Ketahanan terhadap
nuklir daD produksi isotop baik yang stabil maupun tak
korosi bahan bejana dan bahan kelongsong haruslah
stabil. Radiasi yang dipancarkan, rnisal sinar a, b, g, dll
cukup kuat sehingga bahan struktur daD bahan
daTi transmutasi nuklir daD produksi isotop disebut
pendingin kompatibel dan berfungsi dengan baik pada
radioaktivitas imbas daTi reaksi nuklir. Radioaktivitas
saat reaktor beroperasi. Oleh karena itu, sifat-sifat
imbas sebaiknya mempunyai waktu paruh yang pendek
perpindahan panas yang baik, stabilitas termal yang
daD energi yang lemah. Apabila radioaktivitas imbas
tinggi, dan kompatibilitas bahan yang memadai sangatyang dihasilkan mempunyai waktu paruh panjang daD
lab penting, esensial,dan kompatibel untuk keselamatan
SoedyartomoSoentono
25
ProsidingPerlemuanIlmiah SainsMateri III
Serpong, 20- 21 Oktober 1998
sinar g yang dipancarkanberenergi tinggi 16] akan
sangatmenyulitkan pelaksanaaninspeksi,perbaikan,
percobaan,dan juga perawatanreaktor nuklir karena
hams dilakukan pada kondisi radiasi yang intensif.
Radioaktivitasimbasjuga dapat menghasilkanpanas
Tabe\ 3.
Sifat khusus bahan guna pernilihannya untuk
bahan reaktor nuk\ir
Sifat-sifat neutronik
Radioaktivitas imbas
Stabilitas iradiasi
lnteraksi kimiawi
Interdifusi partikel
Kernudahan diolah-ulang
peluruhan, sebagai tambahan panas iradiasi dalam
bejana tekan.
Bahan reaktor nuklir dapat berubah sifatnya
karena iradiasi nuklir .Partikel iradiasi yang penting
untuk diperhatikan adalah neutron dan basil fisi.
Walaupun basil fisi mempunyai energi yang sangat
tinggi tetapi jangkau jarak tembusnya sangat kecil dan
oleh karena itu sebagian besar perubahan fisik yang
terjadi diwadahi di bahan bakar. Dengan demikian
hampir semua efek radiasi, atau kerusakan, pada bahan
reaktor nuklir terutama disebabkan oleh neutron,
khususnya radiasi neutron cepat. Efek radiasi utama
pada bahan bakar nuklir adalah pertumbuhan iradiasi (irradiation growth), pertumbuban siklus termal (thermalcycling growth), pembengkakan akibat iradiasi (irradiation swelling), dan krip akibat iradiasi (irradiation
creep) [7]. Efek radiasi pada bahan struktur serupa
dengan yang terjadi pada bahan bakar yaitu pertumbuhan siklus termal yang mengakibatkan retak
(crack) dan kelelahan (fatique), pembengkakan,dan krip
[8]. Kiranya dapatdifahami bahwa pembengkakan,krip,
retak dan kelelahan ill akan membatasistabilitas iradiasi
baik bahan b3kar maupunbahan struktur [9, 10,11].
lnteraksi kimia dan interdifusi partikel antara
bahan bakar dan kelongsong, atau gap bahan bakarkelongsong, pada elemen bakar yang diradiasi pada
subutinggi (bagian luar permukaankelongsong >5000C,
sedangkan bagian dalam oksida bahan bakar 15000C)
sering terlibat pada pengamatancuplikan basil uji pasca
iradiasi. Adanya potensial oksigen yang tinggi,
pengotor gas yang diabsorpsi, berbagai gas basil fisi,
bahan bakar oksida dengan densitas rendah lebih
responsif terhadap interaksi bahan bakar-kelongsong
dan interdifusi partikel daripada bahan bakar oksida
dengan densitas tinggi. Hal ill sangat mempengaruhi
konduktan gap baban bakar-kelongsong, atau koefisien
perpindahan panas gap. Perubahanlkerusakan antar
butir bahan bakar dipengaruhi oleh mekanisme perpindahan uap yang dapat dipercepat oleh subu bahan
bakar yang lebih tinggi (densitas bahan bakar yang
lebih rendah)danjuga oleh porositasyang lebih terbuka.
Berbagai basil fisi, misal Cs, Cd, Mo, Zr, dU pada zona
bahan bakar bagian luar berdifusi ke bahan kelongsong
di dekatnya, sementara beberapa unsur dari bahan
kelongsong (55 austenistik untuk reaktor biak cepat
cairan-iogam, liquid-metal fast breeder reactor) berdifusi
26
ISSN1410-2897
ke pennukaan bahanbakar. Hasil serupa interaksi kimia
dan interdifusi partikel seperti ini dapat pula dilihat pada
elemen bakar reaktor riset yang telah diradiasi daD
demikian pula pada elemenbakar reaktor daya air ringan.
Pada umurnnya, interaksi kima dan interdifusi partikel
dapat memperlemah integritas struktur dan stabilitas
iradiasi dari bahan bakar yang dipakai pada SUbutinggi
selamarnasapakainya.
Bahan bakar reaktor riset daD daya mempunyai
keterbatasanmasapakainya daD memerlukan olah ulang
secara kimia. Tujuan utarna olah ulang adalah untuk
mengambil kembali bahan fisil yang sangat berharga,
yaituU dan Pu, yang masih tersisa dan terbentuk selarna
pemakaiannyadi reaktor nuklir. Ada dua sebabmengapa
elemen bakar bekas memerlukan olah ulang kimia,
yaitu:
I. Reaktivitas reaktor, menggunakan bahan bakar
bekas, menjadi tertaIu rendah karena konsurnsi
bahan fisil daD akumulasi basil fisi yang
menyerap neutron
2. Elemen bakar telah secaragradual rusak akibat
korosi, tennal, radiasi, dan berbagai efek mekanik
(pembengkakandan krip akibat iradiasi).
Pengolahan bahan bakar bekas menggunakan
teknik ekstraksipelarut dilaksanakan dengan skala besar
karena kemudahannyauntuk mengambil U daD Pu yang
berharga daTi berbagai campurannya. Oleh sebab itu
kemudahan olah ulang bahan bakar adalah salah satu
kriteria pemilihan sifat bahan yang di gunakan untuk
bahan bakar daD bahan kelongsong.
BAHAN YANG DIPILm UNTUK REAKTORNUKLIR
Sepertiyang telah disebutdi mUka reaktor nuklir
yang telah beroperasipada saatini adalah reaktor nuklir
fisi, yang memanfaatkan reaksi pembelahanunsur berat
(bahan fisil, bahan dapat belah, bahan bakar nuklir)
dengan neutron baik yang berenergi rendah (slow/thermal neutron, neutron lambat/termal) maupun yang
berenergitinggi, > I MeV (fast neutron, neutron cepat).
Reaktor nuklir fusi (nuclear fusion reactor), yang
mernanfaatkanreaksi nuklir penggabunganunsur ringan
(reaksi D- T, T -T) masih dalam tahap penelitian daD
pengembangan. Sudah barang tentu sifat daD jenis
bahan yang digunakan daIam berbagai reaktor nuklir ini
berbeda.Pembahasanselanjutnya lebih ditekankan pada
bahan yang digunakan pada reaktor nuklir fisi.
Komponen utarna suatureaktor nuklir fisi beserta
bahan dasar (bahan utamanya) dapat dilihat pada Tabel 4.
a. Bahan bakar nuklir [3,5,6,12]
Bahan bakar nuklir komersial sampai dengan saat
ini adalah bahan bakar nuklir fisi yang, pada dasarnya
bahan yang dapat dibelah oleh neutron menghasilan
Soedyartomo Soentono
ProsidingPertemuanIlmiah SainsMateri III
Serpong,20 -21 Oktober1998
ISSN 1410-2897
Tabel 4. Kornponen utama daD bahan utama rektor nuklir fisi
energi dan berbagai basil belah. Neutron yang digunakan wnumnya neutron tennal, sedangkanbahan bakar
nuklir fisi yang dibelah menggunakan neutron cepat
belum banyak digunakan secara komersial karena
wnumnya masihdalam skalaperaman misal digunakan
dalam reaktor biak cepat (fast breeder reactor, FBR).
Bahan bakar nuklir (bahan fisil) yang terdapat di alam
adalah 23~Uyang jumlahnya terbatas. Walaupun
demikian bahan fisil baru dapat diperoleh dari bahan
fertil melalui reaksi nuklir di dalam reaktor pada saat
pembakaran bahan fisil. Pada Tabel 5 dapat dilihat
bahan fisil dan fertil, sedangkan pada Tabel 6 dapat
dilihat komposisi isotopik uraniwn alamo
Tabel 5. Bahan fisil dan bahan fertil
BahanFisit
BahanFer1i1
Uranium 213
Uranium 215
Plutooium 239
Uranium 218
Thorium 232
Tabel 6. Komposisi isotopik Uranium alam
No.
Massa
KomiX'sisi
Isotop
Massalsotop
(AMU)
WaktuPand1
234,0409
235,0439
238,0508
2,60 x 10~
8
8,50x 10
9
4,51 x 10
(Tabuo)
(%)
234
235
238
0,0058
0,720
99,274
233U(dengan waktu paruh, t1/2,1,6 x 105 taboo)
daD 239pu(dengan tl/2 24.360 tahun) adalah isotop
sintetis, buatan, bahan bakar fisil yang dapat dibuat
dengan proses penangkapan neutron, atau absorpsi,
oleh 232Thdan 23SU.Reaksi nuklir yang terjadi tidak
hanya menghasilkan berbagai isotop tetapi juga daur
bahan bakar dalam operasi reaktor daya sebagaiberikut
[4,5,12].
1). U-Pu, atau daur bahan bakar daur ulang campuran U-Pu :
+ on! -+
9~UJ39 + "(
~3-'-'~ 93Np~39
+ ~.
93NpJ39
J,3h1ri..94PUJ39 +
SoedyarlomoSoentono
I)"
2). Daurbahan bakarTh-U
90Th232+ oni -..90
;, ~
Th233+ "f
90Th233
~~
91Pa233 +
~-
91Pa233
~1.1I1..;
~ 921P33+ ~.
Reaksi-reaksi nuklir tersebut dapat dilaksanakan
secara lengkap dengan iradiasi neutron dalam reaktor.
Umurnnya hampir semua reaktor daya menggunakan
bahan bakar yang diperkaya dengan 235Udengan daur
bahan bakar U-Pu atau daur bahan bakar daur ulang
campuran U-Pu. Daur bahan bakar Th-U belum berkembang dengan baik karena dalam daur bahan bakar
ini basil peluruhan 232U
yang memancarkan sinar y kuat
daD neutron energetik daTi reaksi nuklir «x,n) oleh
bemagai unsur ringan yang menyertai 232U
memerlukan
olah ulang jarak jauh. Isotop 235Udiperkaya secara
komersial dengan proses difusi gas daD juga sentrifugasi menghasilkan bahan bakar yang sediki:.
diperkaya kandungan 235U,3-5% untuk reaktor daya dan
<20% untuk reaktor riset. Proses pengayaan dapat
dilakukan pula dengan pemisahan menggunakan laser
dan pertukaran kimia. 239Pu
(sering bercampur dengan
24opU,241pUkarena iradiasi neutron sinambung daD
diperoleh dari olah ulang bahan bakar bekas)umurnnya
digunakan sebagai bahan bakar di reaktor biak cepat,
atau dicampur dalam bentuk senyawaoksida dengan U
untuk bahan bakar reaktor daya air riniaD fisi termal. U
alam dapat digunakan sebagai bahan bakar di reaktor
berpendingin gas daD bermoderator air berat pada
densitasdaya rendah. Sudah barang tentu bahan bakar
nuklir hams hanya mengandung pengotor, temtama
yang menyerap neutron, dengan konsentrasi yang
sangat rendah. Oleh sebabitu bahan bakar nuklir perin
berbagai proses untuk memurnikannya sehingga
mencapai kemurnian tertentu yang umurnnya disebut
berderajat nuklir (nuclear grade).
b, Bahan struktur
Bahan struktur berperan untuk mewadahi secara
fisik (untuk proteksi bahan bakar), kekuatan mekanik,
daD stmktur penyangga (kerangka) bagi berbagai
27
ProsidingPertemuanIlmiah SainsMateri III
Serpong,20- 21 Oktober 1998
ISSN1410-2897
Tabe\7. Bahan struktur reaktor
komponen reaktor. Bahan struktur yang utarna terdiri
atas kelongsong bahan bakar (fuel cladding, can atau
jacket), bejana tekan, kanal pendingin bahan bakar, plat
penyangga teras, atau grid, dan sistem pipa pendingin.
Bahan-bahan yang dipilih untuk digunakan sebagai
bahan struktur dapat dilihat pada Tabel7.
Pemilihan bahan strnktur bervariasi sesuai
dengan keperluan utarnanya, bergantung pada jenis
reaktor fisi yang memerlukalUIya.Sebagaicontoh, bahan
kelongsong yang digunakan untuk reaktor riset terrnal
adalah AI, untuk reaktor berpendingin gas adalah
paduan Mg, dan untuk reaktor daya air ringan dan air
berat adalah paduan Zr, serta untuk reaktor biak cepat,
misal LMFBR, bahan kelongsong yang digunakan
adalah SS. Untuk reaktor riset di Bandung daD reaktor
Kartini di Yogya digunakan bahan kelongsong AI dan
juga SS, sOOangkan
untuk reaktor riset di Serpong(RSGGAS) bahan kelongsong yang digunakan adalah
paduan AlMg.
Logam U dan oksidanya dengan mudah bereaksi
dengan udara, air, daD logam cair yang umumnya
digunakan sebagaipendingin reaktor. Logam U dan juga
oksidanya bersifat korosif pada suhu yang lebih tinggi.
Oleh sebab itu kedua bahan bakar ini harns dikelongsongi dengan bahan struktur yang kompatibel baik
dengan kedua bahan bakar ini maupun dengan
pendingin.
c. Bahan moderator, reflektor, dan selimut
Suatu moderatordigunakan untuk melambatkan
(mengurangi energi) neutron cepat dari yang berenergi
kinetik relatif tinggi ke neutron berenergi termal dalam
suatu reaktor termal. Reflektor radial dan axial dapat
merefleksikan neutron yang terhambur atau neutron
bocor (leaking neutrons) kembali ke teras baik reaktor
termal maupun reaktor cepat. Bahan selimut (baik yang
radial maupun yang axial) sekeliling teras reaktor,
sebagai suatu selimut digunakan untuk membiakkan
bahan bakar barn dengan terjadinya absorpsi neutron
yang bocor atau neutron yang meninggalkan bahan
fertil, misal Th alam, 23%, atau U terdeplesi, 2380,yang
ada dalaD1reaktor biak cepat.
Syarat khusus nuklir untuk bahan moderator
clan bahan reflektor sarna untuk suatu reaktor nuklir
termal. Syarat nuklir dan bahan utarna yang biasanya
dipilih untuk moderator dan reflektor dapat dilihat pada
Tabel8. Tampang lintang hamburan neutron yang tinggi
dari bahan moderato, clan reflektor menghasilkan
seringnya tumbukan dengan sudol yang besar clan
jarak tempuh yang relatif pendek bagi neutron cepat
selama pelaD1batanyang mengakibatkan berkurangnya
neutron yang bocor dan yang keluar dari teras. Bahan
praktis terbaik untuk moderator, juga reflektor, adalah
air berat, D20, air ringan, H2O, alan bahan yang
mengandung banyak hidrogen (HJ.
Syarat nuklir untuk bahan selimut di reaktor cepat
sangatlah berbeda dari syarat nuklir bahan moderator
clan reflektor di reaktor termal. Sifat nuklir yang
diperlukan untuk bahan selimut di reaktor biak cepat
adaIah:
a. bahan fertil
b. tampang lintang absorpsi neutron besar
c. tampang lintang haD1buranneutron rendah
d. kemudahan olah ulang bahan bakar.
Sebagaitambahan berbagai syarat nuklir, bahan
moderator,reflektor, dan bahan selimut padat hams pula
mempunyai sifat-sifat bahan struktur. Bahan-bahan ini
hamslah mempunyai kekuatanmej{anik, stabilitas termal,
stabilitas iradiasi, fabrikabilitas, dan ketahanan korosi
yang memadai. Sifat perpindahan panasyang cukup baik
bagi bahan moderator dan reflektor juga diperlukan
untuk dapat menaD1pungdan mendesipasi kehilangan
energi neutron sewaktu melambat di reaktor termal,
sedangkan untuk bahan selimut adalah mendesipasi
energi termal sewaktu penangkapan neutron dan emisi
radiasi di dalaD1reaktor cepat.
d. Bahan elemen (batang) kendali
Untuk menjamin adanya keselamatan,pelepasan
energi nuklir terkendali, suatu reaktor nuklir harus selalu
Tabel 8. Syarat nuklir dan bahan utama UIntuk moderator daD refle
28
SoedyartomoSoentono
Prosiding PertemuanIlmiah SainsMateri III
Serpong,20- 21 Oktober 1998
ISSN 1410-2897
Tabel 9. Syarat utarna daD bahan yang dapat digunakan untuk elemen (batang) kendali
dikendalikan dalam batas-batasyang tepat. Keselamatan
reaktor dapat dicapai dengan mengendalikan :
a. laju generasi neutron
b laju kehilangan neutron akibat kebocoran
c. laju kehilangan neutron akibat absorpsi parasitik
dalam teras.
Dalam operasi reaktor yang lama, empat faktor
penting hams diperhatikan untuk elemen (batang)
kendali, yaitu :
a. turnnnya reaktivitas akibat deplesi bahan bakar
atauderajat-bakar (burn-up)
b. terbentuknya bahan bakar barn akibat iradiasi
neutron
c. terakumulasinya basil belah yang mengabsorpsi
neutron
d. terbakarnya (bum-out) secarabertahap elemen
(batang)kendali.
Keempat faktor ini memerlukan penyesuaian
yang tepat dengan gerakan presisi elemen (batang)
kendali. Umumnya digunakan tiga macam elemen
(batang) kendali, yaitu : batang pengatur (regulating
rods), batang shim (shim rods), daDbatang keselamatan
(safe~y rods) untuk penyesuaian halus, sedang, dan
kasar atau pengendalian laju generasi neutron, juga
pengendalian reaktivitas teras reaktor. Syarat utama
pemilihan bahan untuk elemen (batang) kendali daD
bahanyang mungkin dapatdigunakan dapat dilihat pada
Tabe19.
Unsur-unsur dengan tampang lintang absorpsi
neutrontennal tinggi OOalah
Cd (2450 barn),B (755 00rn),
Hf(I05 00rn), Ir (440 00rn), dan unsur tanahjarnng. Oleh
karena Hf, Ir, daD unsur tanah jarang mahal, terlebih
-SS) untuk batang kendali. Oksida logam tanahjarang,
EU2O3'Er2O3'atau G~O3 dicampur dengan bahan bakar
U sebagai absorber dapat bakar (burnable absorber)
untuk mengendalikandan memperoleh pendatarandaya
(power flatenning) di reaktor daya air ringan (khususnya
BWR). Paduan Hf-Ag, daD Cd-In-Ag, yang merupakan
absorberefektif neutron berenergi termal sampai dengan
epitermal, digu~akan untuk reaktor air tekan (PWR).
Pada PWR tertentu, dengan memvariasikan konsentrasi
asam borat, H3B,oO3'di daIam air, shim kimia untuk
pengendalian pelengkap dapat dilakukan daD terbukti
efektif. Umumnya, LWR dapat dikendalikan dengan tiga
tara, yaitu batang kendali, absorber dapat bakar, daD
shimkimia.
e. Bahan pendingin
Oleh karena tujuan utama penggunaanpendingin
adalah untuk memindahkan daD memanfaatkan panas,
atau energi termal, dari reaktor nuklir daya, sifat-sifat
perpindahan panasyang baik adalah syaratdasar bahan
pendingin. Dengan kala lain, konduktivitas termal tinggi,
densitas rendah, daD panas jenis tinggi dengan
kekentalan rendah adalah syarat dasarbahan pendingin.
Sebagai tambahan, densitas rendah dapat mengurangi
daya pompa yang diperlukan. Titik leleh (melting point)
rendah, untuk menghindari kemungkinan terjadinya
pemadatan pendingin, daD titik uap (boiling point)
tinggi, untuk meminimumkan tekanan uap serta
memaksimumkan suhu operasi daD efisiensi termal
PLTN, sangatlah diinginkan. Syarat utama dan bahan
untuk pendingin reaktor dapat dilihat pada TabeIIO.
Syaratutama mencakup sifat termal, nuklir, daD
Tabel 10. Syaratutama daDbahan terpilih untuk pendingin reaktor
dahulu dipilih Cd daD B. Walaupun demikian kedua
unsur ini tidaklah memenuhi semua persyaratan yang
dikehendaki.Umumnya digunakan senyawaB41OC(B4C
.Yoedyartomo
Soentono
sifat kimia bahanpendingin.Khususuntuk reaktorair
ringan,fungsi air tidak hanyasebagaipendingintetapi
juga sebagaimoderator,reflektor, perisai,daDsubstan
29
ProsidingPertemuanIlmiah SainsMateri III
Serpong,20 -21 Oktober 1998
ISSN1410-2897
Tabeili. Syaratutamadanbahanyangdipilih untuk perisaireaktor
kerja untuk pembangkitanlistrik di PL1N jenis air ringan.
f. Bahan perisai
Bahan perisai yang digunakan dalam reaktor
nuklir dapat dibedakan menjadi tiga grup bergantung
pada fungsinya, yaitu :
a. unsur berat atau agak berat untuk atenuasi radiasi y
dan melambatkan neutroncepat menjadi ~ 1 MeV
secarahamburan inelastik
b. unsur medium dan senyawanya untuk menghamburkan dan melambatkan neutron berenergi < 1
MeV secarahamburan elestik
c. unsur ringan, substan hidrogeneous, dan boron
untuk melambatkan neutron cepat, melambatkan
daD menangkap neutron tanpa menghasilkan sinar y
sekunder.
Bahan perisai yang umum digunakan di reaktor
nuklir adalah Pb, Fe, semen, B, dan substan hidrogeneousuntuk perisai biologik dan terma!. Syarat utama
dan bahan yang dipilih untuk perisai dapat dilihat pada
Tabeill.
Fe, sebagaikarbon stil atau S8, digunakan untuk
(sampai barns tertentu) perisai tennal teras reaktor. Pb,
sebagai paduan maupun senyawa, digunakan untuk
atenuasi sinar g sebagai periasi biologik. Baik kongkrit
biasa maupun yang khusus misal barit (barytes)
digunakan juga untuk perisai biologik. Kongkrit yang
mengandung air dan mineral unsur berat dapat
mengatenuasi neutron, sinar y primer dan sekunder.
8ubstan hidrogeneous atau air biasa adalah bahan
perisai neutron yang paling efektif dan ekonomis.
Senyawa boron, misal asam borat, borax, dan berbagai
borat sangat baik untuk ditambahkan pada perisai air
untuk meningkatkan laju penangkapan neutron dengan
emisi sinar g sekunder minimum. Di dalam perisai Pbair, akan lebih baik bila ditambahkan boron kedalam air
untuk perisai neutron daDy. Bora!, suatu senyawa boron padat mengandung B 4C dan AI digunakan untuk
keperluan tertentu sebagaiperisai neutron.
PENELlnANDANPENGEMBANGAN
BAHAN UNTUK REAKTOR NUKLIR
Penelitian daD pengembanganbahan untuk
industri reaktor nuklir terns berlanjut didorong oleh
kenyataanbahwa peningkatan pemanfaatan PLTN
diperlukan sebagai akibat tuntutan keselamatan
30
lingkungan, misal penghindaran pemanasan global,
hujan asam, dan pencemaran, yang semakin mengetatkan barnspencemaran pemanfaatanberbagai energi
primer, serta kesadaran untuk mengurangi pengurasan
somber daya alam energi karena adanya keterbatasan
sumberdaya alaltl itu sendiri sertaadanya pertambahan
nilai yang lebih tinggi untuk pemanfaatannya bagi
kepentingan industri selain energi. Dernikian pula
adanya keinginan dan tuntutan untuk meningkatkan
keandalan keselamatan reaktor nuklir, walaupun telah
terbukti jauh lebih tinggi keandalan keselamatannyabila
dibandingkan dengan keselamatan industri konvensional, baik terhadap operator, masyarakat, maupun
lingkungan serta kesinambungan tersedianya bahan
bakarnuklir.
Penelitian dan pengembangankeselamatannuklir
yang mencakup keselamatan reaktor dan keselamatan
radiasi untuk reaktor nuklir generasi sekarang ini (10-6
KLT/tahun) telah berhasil meningkatkan keandalan
keselamatan reaktor dan radiasi jauh di alaS generasi
sebelumnya (IO-4KLT/tahun, sedangkan PLTN Chernobyl >10-3KLT/tahun). Walaupun dernikian litbang di
bidang ini terns dilanjutkan, diantaranya dengan
meningkatkan sifat bahan yang digunakan untuk
industri reaktor nuklir. Berbagai bahan barn dikembangkan untuk bahan bakar diantaranya agar mampu
menghasilkan derajat bakar yang lebih tinggi, mempunyai integritas yang lebih baik untuk dapatdigunakan
dalam kondisi operasireaktor yang lebih sulit. Demikian
pula untuk bahan struktur, dikembangkan bahan yang
lebih tahan korosi dan mempunyai integritas yang lebih
baik pada kondisi operasi yang lebih sulit (pernbahan
suhu lebih tinggi, medan radiasi lebih tinggi, laju
peningkatan suhu lebih tinggi, basil korosi tidak
meningkatkan radiasi bagi pekerja, masyarakat, dan
lingkungan, dll). Penelitian dan pengembanganpeningkatan keselamatan dengan konsep reaktor nuklir barn,
rnisal accelerator driven reactor (energy amplifier),
juga memerlukan penelitian dan pengembangan
peningkatan sifat bahan yang digunakan seperti untuk
target yang menghasilkan neutron secara sinambung.
Dernikian pula penelitian dan pengembangan peningkatan sifat bahan yang mengarah kepada pembuatan
bahan barn yang digunakan untuk reaktor biak cepat
daD reaktor nuklir fusi untuk peningkatan kesinambungan tersedianyabahan bakar nuklir baik fisi rnaupun
fusi serta gabungan keduanya.
SoedyartomoSoentono
ProsidingPertemuanIlmiah SainsMateri III
Serpong,20 -21 Oktober 1998
PENUTUP
Seperti yang terjadi pada industri lainnya,
kegagalan operasi suatu sistem atau proses industri
sebagiandisebabkan oleh kekeliruan pernilihan bahan,
demikian pula pada industri reaktor nuklir. Oleh sebab
itu pada pembahasan di alas dikemukakan berbagai
syaratyang harus diperhatikan dalam pernilihan bahan
yang digtmakan dalarn industri reaktor nuklir yang hams
mempunyai kinerja dan keandalan keselarnatan yang
tinggi pada kondisi operasi yang direncanakan.
Walaupun pada saat ini industri bahan untuk reaktor
nuklir telah tumbuh dengan baik seiring dengan
pemanfaatan reaktor nuklir dalam jumlah yang cukup
besar serta selalu meningkat selama lebih dari empat
dekade, penelitian daD pengembangan bahan barn
untuk digunakan di industri reaktor nuklir terns
dikembangkan untuk memenuhi keinginan dan tuntutan
peningkatan keandalan kinelja keselamatanbaik untuk
operator, rnasyarakat. dan lingkungan serta kesinambungan ketersediaan bahan bakar nuklir dalam rangka
optimasi pemanfaatan sumber daya alam energi serta
pelestarian lingkungan.
PUSTAKA
[1]. SOENTONO, S., Korosi di Industri Nuklir, Proc.
Seminar on Nuclear Technique (!LA) for Monitoring Wearand Corrosion in IndustIy,BATAN-IAEAIGNSNZ, Serpong,20 luli 1998;
[2]. ANONYM, Construction of Nuclear Power Plant,
IAEA TRS 285, IAEA Vienna, 1989;
[3J SOENTONO, S., Pengernbangan Industri Daur
Bahan Bakar Nuklir Untuk Menopang Program
PLTN, Pros. Perternuan daD Presentasi Ilrniah
Penelitian Dasar Urnu PengetahuandaDTeknologi
Nuklir,ISSN02I6-3I28, Yogyakarta28-30April 1992;
SoedyartomoSoentono
ISSN 1410-2897
[4].
KAPLAN, I., Nuclear Physics, Addison-Wesley
Publishing Co., Reading, Massachusetts Menlo
Park, California, London, Sydney,Manila, 1975;
[5]. MA, B.M., Nuclear ReactorMaterials and Applications, Van Nostrand Reinhold Co, New York, Cincinnati, Toronto, Melbourne, 1983;
[6]. mill, Heat Generation and TemperatureDistribution in Cylindrical Reactor Pressure Vessels,
Nuclear Engineering and Design, 11(1), 1970;
[7]. MA, B.M., and Murphy, G., Radiation and Creep
Analysis for Strain and StressDistributions in Tubular Fuel Elements, Nuclear Science and Engineering,20(4),1964;
[8]. MA, B.M., Irradiation Swelling, Creep, ThermalShockand Thermal Fatique Analysis of Cylindrical
CTR First Wall, Nuclear Engineering and Design,
28, 1974;
[9]. HOFFMANN, H., Crack Formation, Crack Healing
and Porosity Distribution During Irradiation ofUO2
and (U,Pu)O2" J. Nucl. Materials 54(1), 1974;
[10]. FISK, R.L., Creep-RuptureProperties of 20% ColdWorked Type 316 SS after High Fluence Neutron
Irradiation, Nuclear Technology,35, 1977;
[ 11]. MA, B. M., Irradiation Creepand Growth of Reactor
Structural Materials, Int. Com. on Fundamental
Mechanism of Radiation-Induced Creep and
Growth, Chalk River, Ontario, Canada, 8-10 May
1978;
[12]. GLADSTONE, S., SESONSKE,A., NuclearReactor
Engineering, Van Nostrand Reinhold Company,
New York, Cincinnati, Toronto, London, Melbourne,
1%7.
31