ChainFinder — Łańcuchy Transmutacji
ChainFinder
Artykuły: ORIGEN i FISPACT, Dane jądrowe ENDF/GNDS.
ChainFinder pomaga zobaczyć nuklidy jako sieć powiązań, a nie jako pojedyncze, oderwane wpisy w tabeli. Można nim sprawdzić, co powstaje z danego izotopu albo z jakich wcześniejszych izotopów dany nuklid może pochodzić. Kalkulator korzysta z lokalnych danych o rozpadach, wychwycie neutronów, reakcjach progowych i wybranych produktach rozszczepienia. Wynik jest grafem możliwych przejść, który pomaga zrozumieć łańcuchy promieniotwórcze, aktywację materiałów oraz genezę produktów rozszczepienia. Narzędzie pokazuje dostępne ścieżki w bazie danych, ale nie mówi jeszcze, która z nich dominuje ilościowo w konkretnym reaktorze lub próbce.
✓ Model zweryfikowany — szczegółowa walidacja
Znaleziono 66 nuklidów i 174 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Ac-211.
Graf łańcucha transmutacji
Węzły: kliknij aby otworzyć kartę nuklidu w NKE. Kolory węzłów odpowiadają dominującemu trybowi rozpadu (jak w karcie nuklidów). Grubość strzałki ≈ prawdopodobieństwo/intensywność przejścia. Zielony = rozpad, niebieski = wychwyt (n,γ), fioletowy = rozszczepienie (n,f).
Rodzaje połączeń (legenda)
Rozpad radioaktywny (α, β, EC, IT, SF)
Wychwyt neutronów (n,γ) — A rośnie o 1
Rozszczepienie (n,f) — dwa produkty
Audyt ścieżek — graf formalny kontra ścieżka fizyczna
rozpad: 108wychwyt: 66rozszczepienie: 0progowe: 0
Ranking nie jest pełnym rachunkiem reakcji w konkretnym reaktorze. To szybka ocena dydaktyczna: branching ratio mówi o rozpadzie, przekrój czynny o wychwycie w strumieniu neutronów, a wydajność rozszczepienia o typowych produktach fragmentacji. Krawędź o niskiej wadze może być poprawna formalnie, ale w praktyce wymaga szczególnych warunków albo daje znikomy wkład.
Najsilniejsze połączenia w tym grafie
| Przejście | Waga | Ocena |
|---|---|---|
| Ac-211 → Fr-207 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Ac-211 → Th-211 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Ac-211 → Ac-212 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Fr-207 → At-203 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Fr-207 → Ra-207 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Th-211 → Ra-207 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Ac-212 → Fr-208 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Ac-212 → Th-212 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
Wąskie gardła i przejścia formalne
| Przejście | Waga | Dlaczego uważać |
|---|---|---|
| Bi-199 → Bi-200 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| At-204m1 → At-205 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pa-212 → Pa-213 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Bi-200 → Bi-201 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pb-195 → Pb-196 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Th-209 → 902100 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Bi-202 → 832031 (n,γ) σ=1.0e-5 b | 1.0e-7 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.0e-5 b dla danych termicznych. |
| Pb-196 → 821971 (n,γ) σ=3.0e-5 b | 3.0e-7 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 3.0e-5 b dla danych termicznych. |
Węzły łańcucha — szczegóły
T½ = czas półrozpadu (czas po którym połowa atomów ulegnie przemianie). Klasa = dominujący tryb rozpadu (kolor). Połączenia = produkty przejść z tego nuklidu. Kliknij nazwę nuklidu aby zobaczyć pełną kartę danych.
| Nuklid | Z | A | T½ | Typ rozpadu | Połączenia wychodzące |
|---|---|---|---|---|---|
| Ac-211 | 89 | 211 | 250.0 ms | alpha | →Fr-207 →Th-211 →Ac-212 |
| Fr-207 | 87 | 207 | 14.8 s | alpha | →At-203 →Ra-207 →Fr-208 |
| Th-211 | 90 | 211 | 37.0 ms | alpha | →Ra-207 →Th-212 |
| Ac-212 | 89 | 212 | 930.0 ms | alpha | →Fr-208 →Th-212 →Ac-213 |
| At-203 | 85 | 203 | 7.4 min | alpha | →Bi-199 →Rn-203 →At-204m1 |
| Ra-207 | 88 | 207 | 1.3 s | alpha | →Rn-203 →Ac-207 →Ra-208 |
| Fr-208 | 87 | 208 | 59.1 s | alpha | →At-204 →Ra-208 →Fr-209 |
| Th-212 | 90 | 212 | 30.0 ms | alpha | →Ra-208 →Pa-212 →Th-213 |
| Ac-213 | 89 | 213 | 800.0 ms | alpha | →Fr-209 →Th-213 →Ac-214 |
| Bi-199 | 83 | 199 | 27.0 min | beta- | →Po-199 →Bi-200 |
| Rn-203 | 86 | 203 | 42.0 s | alpha | →Po-199 →Fr-203 →Rn-204 |
| At-204m1 | 85 | 204 | 108.0 ms | it | →At-204 →At-205 |
| Ac-207 | 89 | 207 | 27.0 ms | alpha | →Fr-203 →Ac-208m1 |
| Ra-208 | 88 | 208 | 1.3 s | alpha | →Rn-204 →Ac-208 →Ra-209 |
| At-204 | 85 | 204 | 9.2 min | alpha | →Bi-200 →Rn-204 →At-205 |
| Fr-209 | 87 | 209 | 50.0 s | alpha | →At-205 →Ra-209 →Fr-210 |
| Pa-212 | 91 | 212 | 5.1 ms | alpha | →Ac-208 →Pa-213 |
| Th-213 | 90 | 213 | 140.0 ms | alpha | →Ra-209 →Pa-213 →Th-214 |
| Ac-214 | 89 | 214 | 8.2 s | alpha | →Fr-210 →Th-214 →Ac-215 |
| Po-199 | 84 | 199 | 4.58 min | alpha | →Pb-195 →At-199 →Po-200 |
| Bi-200 | 83 | 200 | 36.4 min | beta- | →Po-200 →Bi-201 |
| Fr-203 | 87 | 203 | 550.0 ms | alpha | →At-199 →Ra-203 →Fr-204m1 |
| Rn-204 | 86 | 204 | 1.17 min | alpha | →Po-200 →Fr-204 →Rn-205 |
| At-205 | 85 | 205 | 26.2 min | alpha | →Bi-201 →Rn-205 →At-206 |
| Ac-208m1 | 89 | 208 | 25.0 ms | it | →Ac-208 →Ac-209 |
| Ac-208 | 89 | 208 | 95.0 ms | alpha | →Fr-204 →Ac-209 |
| Ra-209 | 88 | 209 | 4.6 s | alpha | →Rn-205 →Ac-209 →Ra-210 |
| Fr-210 | 87 | 210 | 3.18 min | alpha | →At-206 →Ra-210 →Fr-211 |
| Pa-213 | 91 | 213 | 5.3 ms | alpha | →Ac-209 →Pa-214 |
| Th-214 | 90 | 214 | 100.0 ms | alpha | →Ra-210 →Pa-214 →Th-215 |
| Ac-215 | 89 | 215 | 170.0 ms | alpha | →Fr-211 →Th-215 →Ac-216m1 |
| Pb-195 | 82 | 195 | 15.0 min | beta- | →Bi-195 →Pb-196 |
| At-199 | 85 | 199 | 7.2 s | alpha | →Bi-195 →Rn-199 →At-200m1 |
| Po-200 | 84 | 200 | 10.9 min | alpha | →Pb-196 →At-200 →Po-201m1 |
| Bi-201 | 83 | 201 | 1.8 h | beta- | →Po-201 →Bi-202 |
| Ra-203 | 88 | 203 | 1.1 ms | alpha | →Rn-199 →Fr-203 →Ra-204 |
| Fr-204m1 | 87 | 204 | 2.6 s | it | →Fr-204 →Fr-205 |
| Fr-204 | 87 | 204 | 1.7 s | alpha | →At-200 →Ra-204 →Fr-205 |
| Rn-205 | 86 | 205 | 2.8 min | alpha | →Po-201 →Fr-205 →Rn-206 |
| At-206 | 85 | 206 | 30.6 min | alpha | →Bi-202 →Rn-206 →At-207 |
| Ac-209 | 89 | 209 | 100.0 ms | alpha | →Fr-205 →Th-209 →Ac-210 |
| Ra-210 | 88 | 210 | 3.7 s | alpha | →Rn-206 →Ac-210 →Ra-211 |
| Fr-211 | 87 | 211 | 3.1 min | alpha | →At-207 →Ra-211 →Fr-212 |
| Pa-214 | 91 | 214 | 17.0 ms | alpha | →Ac-210 →Pa-215 |
| Th-215 | 90 | 215 | 1.2 s | alpha | →Ra-211 →Pa-215 →Th-216m1 |
| Ac-216m1 | 89 | 216 | 330.0 μs | it | →Ac-216 →Ac-217m1 |
| Bi-195 | 83 | 195 | 3.05 min | beta- | →? →? |
| Pb-196 | 82 | 196 | 37.0 min | beta- | →? →? |
| Rn-199 | 86 | 199 | 620.0 ms | alpha | →? →? →? |
| At-200m1 | 85 | 200 | 47.0 s | it | →At-200 →? |
| At-200 | 85 | 200 | 43.0 s | alpha | →? →? →? |
| Po-201m1 | 84 | 201 | 8.9 min | it | →Po-201 →? |
| Po-201 | 84 | 201 | 15.3 min | alpha | →? →? →? |
| Bi-202 | 83 | 202 | 1.72 h | beta- | →? →? |
| Ra-204 | 88 | 204 | 59.0 ms | alpha | →? →? |
| Fr-205 | 87 | 205 | 3.85 s | alpha | →? →? →? |
| Rn-206 | 86 | 206 | 5.67 min | alpha | →? →? →? |
| At-207 | 85 | 207 | 1.8 h | alpha | →? →? →? |
| Th-209 | 90 | 209 | 3.8 ms | alpha | →? →? |
| Ac-210 | 89 | 210 | 350.0 ms | alpha | →? →? →Ac-211 |
| Ra-211 | 88 | 211 | 13.0 s | alpha | →? →Ac-211 →? |
| Fr-212 | 87 | 212 | 20.0 min | alpha | →? →? →? |
| Pa-215 | 91 | 215 | 15.0 ms | alpha | →Ac-211 →? |
| Th-216m1 | 90 | 216 | 180.0 μs | it | →? →? |
| Ac-216 | 89 | 216 | 330.0 μs | alpha | →Fr-212 →? →Ac-217m1 |
| Ac-217m1 | 89 | 217 | 10.0 ns | it | →? →? |
Dane źródłowe i granice precyzji
Aktywacja, łańcuchy i przekroje neutronowe
| Co-60 | ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak |
|---|---|
| Mn-56 | ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak |
| Na-24 | ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak |
| Cs-137 | ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak |
| Co-59 (n,gamma) | selektywna baza ENDF/B MF=3: σ(1 MeV)=0.0062 b; termiczne wartości presetów pozostają osobnym źródłem |
| Mn-55 (n,gamma) | selektywna baza ENDF/B MF=3: σ(1 MeV)=0.0031 b; termiczne wartości presetów pozostają osobnym źródłem |
| Na-23 (n,gamma) | selektywna baza ENDF/B MF=3: σ(1 MeV)=2.300e-4 b; termiczne wartości presetów pozostają osobnym źródłem |
| Przekroje grupowe | JEFF-4.0 293 K: Co-59 MT=102 σ(1 MeV)=0.0063 b; FISPACT ENDFB81 293 K: Co-59 MT=102 σ(1 MeV)=0.0063 b; parser TAB1/MF=3 jest gotowy do audytu, ale nie wykonuje kondensacji widmowej |
| Materiały presetowe | nie powinny być rozszerzane ręcznymi stałymi, dopóki dostępne źródła przekrojów nie są zaimportowane i testowane |
Co to wnosi: już teraz można walidować rozpady produktów aktywacji między ENDF/JEFF/FISPACT. Nowe materiały i widma neutronowe wymagają osobnego importu przekrojów grupowych.
Audyt modelu: ChainFinder
Narzędzie szuka możliwych ścieżek przemian między nuklidami: rozpadów, wychwytów neutronu, rozszczepień i reakcji progowych. Wynik zawiera audyt ścieżek, który odróżnia przejście formalnie istniejące od przejścia fizycznie istotnego.
Najważniejsze uproszczenia
- Ścieżka formalnie możliwa nie musi być ścieżką istotną fizycznie w danym strumieniu neutronów.
- Ranking korzysta z dostępnych branching ratio, przekrojów i yieldów, ale nie rozwiązuje pełnego pola neutronowego.
- Krótkożyciowe nuklidy pośrednie są opisywane ostrzeżeniem, lecz nie ma jeszcze automatycznego bilansu produkcja-zanik.
Co można liczyć dokładniej
- Dodać tryby: “reaktor termiczny”, “strumień szybki”, “czysty rozpad po wyłączeniu”.
- Dodać numeryczny szacunek wąskiego gardła ścieżki dla podanego strumienia i czasu.
- Pokazywać alternatywne ścieżki równolegle, a nie tylko jedną znalezioną trasę grafową.
- Dodać pomocnicze dane preobliczone: preobliczone wagi przejść dla typowych widm neutronów.