Kalkulatory

Przeglądarka tablicy nuklidów: okresy półrozpadu, przekroje czynne, widma promieniowania gamma/beta/alfa, elektrony konwersji, wydajności rozszczepień. Wzorowana na Karlsruher Nuklidkarte.

Wizualizacja sieci powiązań nuklidów przez rozpad radioaktywny, wychwyt neutronów i rozszczepienie. Wyszukiwanie do przodu i wstecz (BFS). Interaktywny graf SVG.

Rozwiązuje układ dN/dt = A·N metodą Cranka-Nicolson lub Padé [2/2]. Wieloetapowe harmonogramy napromieniowania, depresja strumienia i samoochrona rezonansowa SSK (ENDF/B-VIII.1).

Bilans materiałowy i SWU w trybach dydaktycznych: reaktorowy LEU, HALEU oraz znormalizowane porównanie wysokiego wzbogacenia bez scenariusza produkcyjnego.

Syntetyczny bilans cywilny pokazujący, jak zawartość U-235 w produkcie i ogonach zmienia masę zasilania, masę ogonów i pracę separacyjną SWU.

Tabela wariantów pokazuje, jak założona zawartość U-235 w ogonach zmienia zasilanie, ogony i SWU przy zadanym produkcie LEU/HALEU.

Zestawia dwa warianty tails assay i pokazuje kompromis między masą feed, stratą U-235 w ogonach oraz pracą SWU.

Łączy moc bloku, burnup i sprawność z bilansem feed/product/tails, aby policzyć roczne paliwo, UF6, SWU, koszt i energię wzbogacania.

Dydaktyczna dekompozycja kosztu produktu wzbogaconego na koszt zasilania, konwersję UF6 i usługę separacyjną SWU.

Przelicza uran, konwersję, SWU, fabrykację i burnup na paliwowy składnik kosztu energii elektrycznej w USD/MWh.

Porównuje cywilne warianty paliwa przez feed, ogony, SWU i syntetyczny koszt front-end bez cen live i bez projektu instalacji.

Jednoczynnikowo pokazuje, jak burnup, koszt SWU i cena uranu zmieniają paliwowy składnik USD/MWh dla HALEU.

Pokazuje minimum, wartość centralną i maksimum kosztu cywilnego wzbogacania przy niepewności cen i założenia o ogonach.

Porównuje metody separacji przez względne indeksy energii, kosztu i skali, z wirówkami jako punktem odniesienia.

Porównanie orientacyjnego zapotrzebowania energii dla tego samego bilansu SWU, z akcentem na różnicę między dyfuzją gazową a wirówkami.

Łączy cywilny bilans SWU z kWh/SWU i emisyjnością sieci, aby policzyć ślad energetyczny oraz CO2e produktu wzbogacania.

Przelicza masę U, UF6 i U3O8 oraz masę U-235 w materiale o zadanym wzbogaceniu cywilnym.

Ile U-238 napromieniować przez ile dni przy danym strumieniu neutronów? Ile Pu-240 („trucizna”) nagromadzi? Klasyfikacja: broniowy/reaktorowy.

Ile Pu-241 potrzeba, żeby po zadanym czasie uzyskać określoną masę Am-241? T½ = 14,33 roku.

Ile litu (naturalnego lub wzbogaconego do X% Li-6) napromieniować w reaktorze, by uzyskać zadaną masę trytu — paliwa fuzji D-T?

Ile gramów Bi-209 napromieniować przez ile dni, by uzyskać zadaną aktywność Po-210 [GBq] po chłodzeniu? Moc cieplna ~140 W/g.

Liczba stopni kaskady idealnej, zużycie SWU i energia dla danego wzbogacenia. Porównanie: dyfuzja gazowa (2400 kWh/SWU) vs nowoczesna wirówka (50 kWh/SWU).

Hoop stress σ=ρv², SFM = σ_y/ρ, prędkość krytyczna (Euler–Bernoulli) i superkrytyczność. Porównanie Al, maraging steel, CFRP, Ti — dlaczego maraging znalazł się na listach COCOM.

Jakościowy, bezwymiarowy model wpływu prędkości, smukłości i rezonansu — do omówień dydaktycznych bez dobierania konkretnej geometrii.

Agregatowy model dostępności populacji maszyn: awaryjność, przywrócenie, rezerwa i syntetyczna usługa separacji.

Rachunek różnicy inwentarzowej z niepewnościami pomiarowymi dla cywilnej ewidencji materiałowej i kontroli deklaracji.

Rozkłada różnicę bilansową na składniki niepewności i pokazuje wkład poszczególnych pomiarów do wariancji łącznej.

Bilansuje U-235 w strumieniach kampanii wzbogacania i pokazuje, czy różnica mieści się w niepewności masy oraz assay.

Syntetycznie zamyka kartę cylindra UF6 i przelicza masę związku na masę uranu oraz U-235 z niepewnością.

Sprawdza spójność deklarowanych strumieni feed/product/tails/hold-up jako masy całkowitej i masy U-235.

Porównuje wielkość zdolności separacyjnej z publicznie omawianymi progami polityczno-technicznymi, bez scenariuszy produkcji.

Uproszczony bilans energetyczny: primary → boosting → implozja radiacyjna → fuzja DT/LiD → tłumik U-238. Dane wyłącznie z literatury jawnej (Sublette FAQ).

Oblicza B(Z,A) i B/A [MeV/nukleon] z modelu kroplowego. Krzywa wiązania per nukleon z zaznaczeniem Fe-56 (maks.), U-235 i He-4. Wyraz parowania dla par./niep.

Nadciśnienie Ps, impuls Is, czas przybycia i efekty dla zadanej wydajności [kt] i odległości. Wykres Ps(R) ze strefami zniszczeń.

Wyznacza 8 koncentrycznych stref zniszczeń od 700 kPa (bunkry) do 3 kPa (szyby) dla dowolnej wydajności. Diagramem SVG z legendą.

Moc dawki D(t) = D₁·t^−1,2, dawka skumulowana w schronie (PF), czas bezpiecznego wejścia dla wybranych materiałów budowlanych.

Zasięg i intensywność E1-HEMP (detonacja >30 km): pokrycie kontynentalne, pole E1 [kV/m], napięcie indukowane w liniach WN, odporność urządzeń.

Strefy ewakuacji i moc dawki od Cs-137, Co-60, Sr-90, Am-241 i Ir-192 po rozproszeniu. Porównanie z tłem naturalnym.

Empiryczny model TM 5-855-1 / NDRC: masa i prędkość odłamka, twardość stali, wytrzymałość betonu, kąt uderzenia oraz ocena przebicia przegrody.

Minimalna masa dla k_eff=1 przy zadanej geometrii, reflektorze i stopniu kompresji ρ/ρ₀. Porównanie reflektorów Be/D₂O/grafit/stal/U-238, wykres m(ρ) ~ 1/ρ².

Szybkość emisji neutronów z inicjatora polon-berylowego w funkcji masy Po-210 i wieku źródła. Prawdopodobieństwo fizlowania (statystyka Poissona), porównanie z Urchinem (Fat Man, 50 µg).

Maksymalny dopuszczalny jitter detonatorów EBW/FPGA dla zadanej symetrii implozji. Zestawienie materiałów wybuchowych (VOD) i porównanie historyczne Fat Man vs. kompaktowe głowice.

Dawka promieniowania w pierwszej minucie po wybuchu (model Glasstone & Dolan). Zasięg LD₅₀, ocena kliniczna ARS, korekta wysokości n.p.m. i współczynnik ochrony PF schronu.

Wymagana masa HEU lub Pu-239 dla danego plonu [kt]. Porównanie 4 konfiguracji, analiza predetonacji plutonu w gun-type, kalibracja na Little Boy (0,25 kt/kg) i Fat Man (3,3 kt/kg).

Progi Znaczących Ilości IAEA dla Pu (8 kg), HEU (25 kg), U-233 (8 kg), Np-237 (75 kg). Analiza MUF, czas akumulacji 1 SQ przy zadanym tempie, cele wykrywania (timeliness goals).

Równania Rankine-Hugoniot z danych LASL (Marsh 1980): stan za falą uderzeniową — gęstość, ciśnienie, kompresja V/V₀ i redukcja masy krytycznej przy implozji sferycznej.

Energia kondensatora, moc na detonator, jitter układu RC dla detonatorów EBW. Porównanie historyczne: X-unit Fat Mana (4 μF / 10 kV / N=32), Trinity, nowoczesne głowice.

Geometria soczewki: grubość Baratolu w centrum i profil δ(r) zapewniający sferyczną falę uderzeniową. Jitter vs tolerancja obróbki. Presety: Fat Man (R=20 cm, 32 soczewki) i kompaktowe głowice.

Czas przebiegu reakcji N(t)=exp(α·t), czas dezintegracji t_diss, efektywność Bethe-Feynman ε=(k−1)²/6·m_crit/m. Analiza predetonacji dla gun-type i implozji.

Parametr ρR = gęstość × promień [g/cm²] dla paliwa D-T. Progi: alfa-ogrzewanie (0,1), zapłon iskrowy (0,3), objętościowy (3). Frakcja spalania Bodnera i energia fuzji.

Temperatura promieniowania T_rad [eV] w hohlraum jako funkcja plonu primary, η_rad i geometrii obudowy. Ocena czy T_rad wystarczy do kompresji wtórnika.

Samopodobny model Guderlaya (1942): amplifikacja prędkości fali, kompresja Rankine-Hugoniot i temperatura za frontem przy zbieżnej implozji sferycznej.

Równanie stanu metali za frontem fali uderzeniowej: Us = C₀ + S₁·up → P, ρ, T. Dane LASL Shock Hugoniot Data (Marsh 1980): Pu, U, W, Be, Fe, Cu, Li₆D, maraging steel. Transmisja P na granicy impedancyjnej.

Równanie Jones-Wilkins-Lee dla produktów detonacji: izentropa P(V), punkt Chapman-Jouguet, prędkość Gurneya. Dane LLNL Explosives Handbook (UCRL-52997): HMX, TATB, RDX, Comp B, Baratol, LX-17, PBX 9404.

Kalkulator integrujący pełny łańcuch: rdzeń rozszczepialny → kinetyka łańcuchowa → hohlraum T_rad → zapłon fuzji → całkowita wydajność → zasięgi zniszczeń.

Single Shot Kill Probability: P(zniszczenia) = 1 − 0,5^(R_lethal/CEP)². Promień rażenia z modelu Kinney-Graham dla 5 typów celów (budownictwo → supertwarde silosy). Macierz SSKP dla siatki plon×CEP.

Elipsa Keplera bez oporu atmosferycznego: elementy orbitalne ze stanu wypalenia (V_bo, γ, h_bo). Zasięg, apogeum, czas lotu z równania Keplera. Presety: Scud-B, SS-20, Minuteman III, Topol-M, DF-41.

Atmosfera wykładnicza: szczytowe przeciążenie g_max, wysokość i prędkość przy g_max, prędkość końcowa V_final, utracona energia kinetyczna. Wpływ współczynnika balistycznego β = m/(CD·A).

Wielogłowicowy atak MIRV: E[zniszczone] = n·SSKP, P(wszystkie), P(≥ połowy). Rozkład dwumianowy B(n, SSKP). Opcjonalne wyznaczanie SSKP z plonu i CEP. Wykres P(k zniszczonych).

Zasięgi oparzeń I°–III° i zapłonu materiałów dla zadanej wydajności i warunków atmosferycznych. Model Glasstone-Dolana: Q = η·Y·τ/(4πR²).

Wzmocnienie wydajności ładunku rozszczepialnego przez wstrzyknięcie D-T: neutrony 14,1 MeV, wyższe ν, multiplikacja łańcuchowa. Boost factor, historia.

Efektywność reflektorów neutronowych (U-238, Be, WC, Fe, Pb, H₂O): albedo, redukcja masy krytycznej, wskaźnik oszczędności SR [kg_Pu/kg_refl]. Model Serbera (1944).

Model 6-grupowy Brady-England (1989): czas podwajania T₂, okres reaktora, reżim prompt-critical dla U-235/Pu-239/U-233/Pu-241. β_eff jako granica bezpieczeństwa.

Równania Batemana: akumulacja He-4, narastanie Am-241 z Pu-241, moc cieplna rdzenia w funkcji wieku. NUBASE2020 — weapons/super/reactor grade.

Ocena zniszczeń w 9 sektorach (sieć energetyczna, telekomunikacja, transport…) dla pól HEMP E1/E2/E3. Progi wg Raportu Komisji EMP (2004/2008).

Masa krytyczna dla czterech kształtów geometrycznych metodą 1-grupowego bucklingowego bilansu dyfuzji. Zmienna gęstość (kompresja) i optymalne H/D dla cylindra.

Oblicza Q = Δmc² z mas atomowych AME2020. Obejmuje fuzję D-T, rozszczepienie U-235/Pu-239, rozpady α, transmutację i reakcje z neutronami. Egzo/endoenergetyczna.

Model Baskova φ=ρR/(ρR+8) i alpha-heating dla fuzji inercyjnej D-T. Wyznacza G_total, warunki zapłonu Lawsona-Bettiego, porównuje NIF/OMEGA/Z-pinch.

Model detekcji gamma HEU i WGPu w kontenerach. Tłumienie osłony (NIST XCOM), sprawność detektora, kryterium Curriego SNR≥3, czas do wykrycia.

Kinetyka transmutacji aktynidów drobnych w podkrytycznym układzie ADS. Strumień neutronów spalacyjnych Y_n=20×E_p^0.8, czas T½ transmutacji, porównanie 5 nuklidów HLW.

Dawka od promieniowania γ rozpraszanego w atmosferze powyżej bocznej osłony biologicznej. Co-60/Cs-137/Ir-192; limit publiczny 1 mSv/rok; strefa bezpieczna w metrach.

Analityczne rozwiązanie równań Batemana dla naturalnych szeregów promieniotwórczych. Aktywność córek vs czas (log-skala); równowaga wiekowa i przejściowa; łańcuchy medyczne i zbrojeniowe.

Dawka efektywna ICRP 103: współczynniki wagowe promieniowania (fotony/neutrony/α/ciężkie jony) i tkanek (15 narządów). Porównanie z limitami dawek; scenariusze: całe ciało, CT, inhalacja Pu.

Śledzi stężenia U-235, Pu-239, Pu-240, Pu-241 w paliwie jako funkcję głębokości wypalenia. Wyznacza graniczny burnup klasyfikacji Pu (broniowy/reaktorowy).

Symuluje stężenia I-135 i Xe-135 po wyłączeniu reaktora. Szczyt Xe po 6–8 h, „okno restartowe" i kontekst wypadku czarnobylskiego 1986.

Oblicza k_∞ = η·ε·p·f oraz k_eff z geometrycznym wyboczeniem B² dla walca i sfery. Presety PWR/BWR/CANDU/RBMK, wykres k_eff(burnup).

Osłabienie promieniowania gamma przez Pb, Fe, beton, wodę, polietylen (borowany). Oblicza HVL, stopień redukcji lub wymaganą grubość.

Przelicza aktywność punktowego źródła gamma [GBq/Ci] na moc dawki [µSv/h] dla ~20 nuklidów (Cs-137, Co-60, Ir-192...). Odległość bezpieczna, dawka skumulowana.

Model LCOE z CAPEX, OPEX, kosztem paliwa, stopą dyskontową i czasem budowy. Porównanie AP-1000, EPR, SMR i elektrowni gazowej/wiatrowej.

Sprawność termodynamiczna PWR/BWR/CANDU. Dlaczego EJ ma 33–37% vs 55–60% dla gazu? Ograniczenie cyrkonem i temperatura skraplacza.

T₂ = T·ln2 dla reaktywności poniżej i powyżej β_eff. Prompt-critical: T₂ spada do milisekund — fizyczna granica bezpieczeństwa.

Aktywność wypalonego paliwa po wychłodzeniu: produkty rozszczepienia (dominują 300 lat), aktynidy (miliony lat). Klasyfikacja HLW/ILW wg IAEA.

Optymalizacja rotacji zespołu remontowego. Dawka na osobę, limit ICRP 20 mSv/rok, minimalna liczba pracowników dla zachowania limitu.

Aktywność gleby, moc dawki zewnętrznej i stężenie Cs-137/Sr-90 w mleku dla depozycji powierzchniowej. Presety: Czarnobyl 1986, Fukushima 2011.

Aktywność Co-58, Mn-56, Cr-51, Na-24 i innych po napromieniowaniu w reaktorze. Moc dawki po zadanym czasie chłodzenia. Planowanie inspekcji.

Bilans SWU, zasilanie/ogon i koszt całkowity dla dowolnego procesu. Optymalne wzbogacenie ogona minimalizujące koszt. Porównanie rynkowe.

Generator prostych miar serii zliczeń: średnia, wariancja, niepewność Poissona i test zgodności rozrzutu.

Porównanie modelu nieparalizowalnego i paralizowalnego oraz klasyczna metoda dwóch źródeł.

Uproszczona geometria punktowego źródła na osi kołowego detektora.

Dwupunktowa kalibracja energii, przeliczenie kanału na energię i rozdzielczość FWHM.

Korekta przypadkowych zbiegów w dwukanałowym układzie koincydencyjnym.

Poprawka objętościowej próbki jednorodnej: f=(1-exp(-µx))/(µx).

Dopasowanie wykładnicze do syntetycznej serii zliczeń po odjęciu tła.

Aktywność z liczby zliczeń w fotopiku po korekcie tła, wydajności, emisji i odzysku.

Nachylenie plateau licznika Geigera-Müllera z tabeli napięcie-zliczenia.

Figura jakości S²/(S+B) dla nastaw licznika scyntylacyjnego.

Dwupunktowa kalibracja widma alfa i ocena wpływu FWHM oraz grubości źródła.

Ładunek impulsu, napięcie na pojemności wejściowej i SNR w dydaktycznym liczniku proporcjonalnym X.

Prosty wskaźnik gamma dla K-40, Ra-226 i Th-232 w materiałach budowlanych.

Korekta aktywności o odzysk znacznika oraz prosta propagacja niepewności względnej.

Bezpieczny model rozdziału frakcji, odzysku, czystości i niepewności bez protokołu pracy z materiałem.

Szacowanie energii granicznej beta z syntetycznej krzywej pochłaniania i zasięgu masowego.

Aktywność z kanałów pojedynczych i koincydencji po odjęciu zbiegów przypadkowych.

Półokres długożyciowego radionuklidu wyznaczany z aktywności właściwej i liczby atomów.

Wyznaczanie strumienia termicznego z aktywacji folii i pomiaru gamma produktu.

Uproszczony model dydaktyczny powrotu części strumienia neutronów z warstwy rozpraszającej.

Model kalibracji liczby neutronów termicznych względem zawartości wodoru/wilgoci.

Wydajność licznika neutronów termicznych po korekcie tła i uproszczonego wkładu gamma.

Przybliżone energie linii Kα, Kβ i Lα z prawa Moseleya.

Jednowarstwowa poprawka absorpcji promieniowania pierwotnego i fluorescencyjnego w próbce.

Selektywna metoda absorpcji gamma pokazana jako różnica tłumienia próbki i matrycy odniesienia.

Makroskopowy przekrój absorpcji z transmisji neutronów termicznych przez warstwę próbki.

Porównanie klasycznego i kwantowego opisu promieniowania ciała doskonale czarnego.

Energia fotonu, praca wyjścia, energia kinetyczna fotoelektronu i napięcie hamowania.

Energia fotonu rozproszonego, energia elektronu odrzutu i przesunięcie Comptona.

Krótkofalowa granica widma hamowania dla napięcia lampy rentgenowskiej.

Długość fali cząstki dla zadanej energii kinetycznej.

Energia przejścia w atomie wodoropodobnym oraz długość fali linii.

Prosty współczynnik transmisji przez prostokątną barierę potencjału.

Poziomy energii nieskończonej jednowymiarowej studni potencjału.

Promień R=r₀A^{1/3}, objętość i gęstość materii jądrowej.

Dwuczłonowy model Batemana: rodzic → córka i narastanie aktywności potomnej.

Przelicza masę nuklidu na aktywność, aktywność właściwą, liczbę atomów oraz prosty wskaźnik mocy gamma z aktywnej bazy danych.

Wyszukuje kandydatów nuklidów dla listy energii gamma i zadanej tolerancji detektora.

Liczy Q dla prostego zapisu reakcji na podstawie AME2020 lub SEMF, z kontrolą bilansu Z i A.

Zgodnościowe wejście do karty nuklidu NKE, gdzie energie separacji są pokazywane razem z masą, rozpadem i liniami promieniowania.

Szacuje wiek od separacji chemicznej z par Pu-241/Am-241, Sr-90/Y-90, Cs-137/Ba-137m i H-3/He-3.

Łączy produkcję energii, burnup, wzbogacanie, wsad uranu naturalnego i masę wypalonego paliwa.

Porównuje metody historyczne i współczesne przez współczynnik separacji, energię i liczbę stopni.

Pokazuje wpływ wypalenia i chłodzenia na skład plutonu oraz narastanie Am-241.

Liczy produkcję Po-210 z Bi-209 oraz najlepszy czas napromieniania w zadanym zakresie.

Bilansuje zapas trytu przy produkcji, rozpadzie i stratach technologicznych.

Porównuje spowalnianie, długość dyfuzji i migracji w wodzie, ciężkiej wodzie, graficie i berylu.

Minimalny dwugrupowy model dyfuzji i spowalniania z rozdziałem wkładów szybkich i termicznych.

Liczy ułamek mocy rozpadowej po wyłączeniu na podstawie historii pracy reaktora.

Daje pomost między modelem grupowym odpadów a przyszłym izotopowym ORIGEN-lite.

Składa warstwy Pb/Fe/betonu/wody/PE i pokazuje wkład każdej z nich do osłabienia gamma.

Przelicza dawkę kolektywną zadania, minimalny zespół i maksymalny czas pracy przy limicie.

Przelicza depozycję Cs/Sr/I/Co na zewnętrzną moc dawki i dawkę po osłonie budynku.

Modeluje przejście I-131, Cs-137 i Sr-90 z depozycji do żywności i dawki obciążającej.

Przelicza aktywność w glebie lub wodzie na stężenie w organizmach referencyjnych według tabel CR ICRP.

Dydaktyczny model dawki tarczycy z jasnym zastrzeżeniem, że nie jest poradą medyczną.

Szacuje stężenie w powietrzu, depozycję, dawkę inhalacyjną i moc dawki od gruntu.

Porównuje wpisaną dawkę z tłem naturalnym, medycyną, pracą zawodową i awariami.

Przelicza masę i energię materiału na ekwiwalent TNT oraz skalowaną odległość.

Porównuje energię chemiczną, wymagane powietrze, rozmiar chmury i efektywny równoważnik TNT.

Łączy falę podmuchową z obciążeniem konstrukcji przez nadciśnienie odbite i impuls.

Liczy odpowiedź prostokątnej płyty na zadane p(t), z modami własnymi, naprężeniami i diagnostyką zbieżności.

Pokazuje, gdzie trzeba uwzględnić odbicie od gruntu i przejście do fali Macha.

Liczy roczną energię, przestoje, wykorzystanie mocy i porównanie emisji względem gazu lub węgla.

Szkic tabeli pary do obiegu Rankine’a: temperatura nasycenia, entalpia, entropia i objętość właściwa.

Pokazuje wpływ przegrzewu wtórnego i regeneracji na sprawność oraz wilgotność końcową turbiny.

Rozbija LCOE na CAPEX overnight, koszt kapitału w budowie, OPEX i zdyskontowaną produkcję.