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 57 nuklidów i 148 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Ac-231.

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: 93wychwyt: 55rozszczepienie: 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-231 → Th-231 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ac-231 → Ac-232 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
Th-231 → Ra-227 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Th-231 → Pa-231 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ac-232 → Th-232 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ac-232 → Ac-233 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
Ra-227 → Rn-223 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ra-227 → Ac-227 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Ac-235 → Ac-236 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Np-232 → Np-233 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Am-231 → 952320 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Th-231 → Th-232 (n,γ) σ=1.0e-8 b	1.0e-10	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.0e-8 b dla danych termicznych.
Np-233 → 932340 (n,γ) σ=0.001 b	1.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.001 b dla danych termicznych.
U-231 → U-232 (n,γ) σ=0.004 b	4.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.004 b dla danych termicznych.
Fr-223 → Fr-224 (n,γ) σ=0.006 b	6.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.006 b dla danych termicznych.
Ac-227 → Ac-228 (n,γ) σ=1.38 b	0.0138	umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.38 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-231	89	231	7.5 min	beta-	→Th-231 →Ac-232
Th-231	90	231	1.06 dni	alpha	→Ra-227 →Pa-231 →Th-232
Ac-232	89	232	1.98 min	beta-	→Th-232 →Ac-233
Ra-227	88	227	42.2 min	alpha	→Rn-223 →Ac-227 →Ra-228
Pa-231	91	231	32.7 ky	alpha	→Ac-227 →U-231 →Pa-232
Th-232	90	232	stabilny	stable	→Th-233
Ac-233	89	233	2.42 min	beta-	→Th-233 →Ac-234
Rn-223	86	223	23.2 min	alpha	→Po-219 →Fr-223 →Rn-224
Ac-227	89	227	21.8 lat	alpha	→Fr-223 →Th-227 →Ac-228
Ra-228	88	228	5.75 lat	alpha	→Rn-224 →Ac-228 →Ra-229
U-231	92	231	4.2 dni	alpha	→Th-227 →Np-231 →U-232
Pa-232	91	232	1.31 dni	alpha	→Ac-228 →U-232 →Pa-233
Th-233	90	233	22.3 min	beta-	→Pa-233 →Th-234
Ac-234	89	234	44.0 s	beta-	→Th-234 →Ac-235
Po-219	84	219	2 min	beta-	→At-219
Fr-223	87	223	22.0 min	alpha	→At-219 →Ra-223 →Fr-224
Rn-224	86	224	1.78 h	beta-	→Fr-224 →Rn-225
Th-227	90	227	18.7 dni	alpha	→Ra-223 →Pa-227 →Th-228
Ac-228	89	228	6.15 h	alpha	→Fr-224 →Th-228 →Ac-229
Ra-229	88	229	4 min	beta-	→Ac-229 →Ra-230
Np-231	93	231	48.8 min	alpha	→Pa-227 →Pu-231 →Np-232
U-232	92	232	68.8 lat	alpha	→Th-228 →Np-232 →U-233
Pa-233	91	233	27.0 dni	alpha	→Ac-229 →U-233 →Pa-234
Th-234	90	234	24.1 dni	beta-	→Pa-234 →Th-235
Ac-235	89	235	40.0 s	beta-	→Th-235 →Ac-236
At-219	85	219	56.0 s	alpha	→Bi-215 →Rn-219 →At-220
Ra-223	88	223	11.4 dni	alpha	→Rn-219 →Ac-223 →Ra-224
Fr-224	87	224	3.33 min	alpha	→At-220 →Ra-224 →Fr-225
Rn-225	86	225	4.66 min	beta-	→Fr-225 →Rn-226
Pa-227	91	227	38.3 min	alpha	→Ac-223 →U-227 →Pa-228
Th-228	90	228	1.91 lat	alpha	→Ra-224 →Pa-228 →Th-229
Ac-229	89	229	1.04 h	alpha	→Fr-225 →Th-229 →Ac-230
Ra-230	88	230	1.55 h	beta-	→Ac-230 →Ra-231
Pu-231	94	231	8.6 min	alpha	→U-227 →Am-231 →Pu-232
Np-232	93	232	14.7 min	alpha	→Pa-228 →Pu-232 →Np-233
U-233	92	233	159.1 ky	alpha	→Th-229 →Np-233 →U-234
Pa-234	91	234	6.7 h	alpha	→Ac-230 →U-234 →Pa-235
Th-235	90	235	7.1 min	beta-	→Pa-235 →Th-236
Ac-236	89	236	2 min	beta-	→Th-236
Bi-215	83	215	7.6 min	beta-	→? →?
Rn-219	86	219	3.96 s	alpha	→? →? →?
At-220	85	220	3.71 min	alpha	→? →? →?
Ac-223	89	223	2.1 min	alpha	→? →? →?
Ra-224	88	224	3.66 dni	alpha	→? →? →?
Fr-225	87	225	4 min	alpha	→? →? →?
Rn-226	86	226	7.4 min	beta-	→? →?
U-227	92	227	1.1 min	alpha	→? →? →?
Pa-228	91	228	22.0 h	alpha	→? →? →?
Th-229	90	229	7.93 ky	alpha	→? →? →?
Ac-230	89	230	2.03 min	alpha	→? →? →Ac-231
Ra-231	88	231	1.72 min	beta-	→Ac-231 →?
Am-231	95	231	10.0 s	alpha	→? →?
Pu-232	94	232	34.1 min	alpha	→? →? →?
Np-233	93	233	36.2 min	alpha	→? →? →?
U-234	92	234	245.3 ky	alpha	→? →? →?
Pa-235	91	235	24.5 min	alpha	→Ac-231 →? →?
Th-236	90	236	37.5 min	beta-	→? →?

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.