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 53 nuklidów i 127 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z At-193.

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: 74wychwyt: 53rozszczepienie: 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
At-193 → Bi-189 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.
At-193 → Po-193 EC 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.
Bi-189 → Pb-189 EC 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.
Po-193 → Pb-189 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.
Po-193 → Bi-193 EC 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany.
Po-193 → Po-194 (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.
At-194 → Bi-190 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.
At-194 → Po-194 EC 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
At-193 → At-194 (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.
At-195m1 → At-196 (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.
Tl-189 → Tl-190 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Tl-190 → Tl-191 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Tl-191 → Tl-192 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Bi-196m1 → Bi-197 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Tl-192 → 811930 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-193 → 821940 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.

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
At-193	85	193	40.0 ms	alpha	→Bi-189 →Po-193 →At-194
Bi-189	83	189	728.0 ms	ec	→Pb-189 →Bi-190m1
Po-193	84	193	240.0 ms	alpha	→Pb-189 →Bi-193 →Po-194
At-194	85	194	40.0 ms	alpha	→Bi-190 →Po-194 →At-195m1
Pb-189	82	189	51.0 s	beta-	→Bi-189 →Tl-189 →Pb-190
Bi-190m1	83	190	6.3 s	it	→Bi-190 →Bi-191m1
Bi-193	83	193	1.12 min	beta-	→Po-193 →Bi-194m1
Po-194	84	194	392.0 ms	alpha	→Pb-190 →At-194 →Bi-194 +1 więcej
Bi-190	83	190	6.2 s	ec	→Pb-190 →Bi-191m1
At-195m1	85	195	385.0 ms	it	→At-195 →At-196
Tl-189	81	189	2.3 min	beta-	→Pb-189 →Tl-190
Pb-190	82	190	1.2 min	beta-	→Bi-190 →Pb-191m1
Bi-191m1	83	191	128.0 ms	it	→Bi-191 →Bi-192m1
Bi-194m1	83	194	1.92 min	it	→Bi-194 →Bi-195m1
Bi-194	83	194	1.58 min	beta-	→Po-194 →Bi-195m1
Po-195m1	84	195	1.92 s	it	→Po-195 →Po-196
At-195	85	195	146.0 ms	alpha	→Bi-191 →Po-195 →At-196
At-196	85	196	253.0 ms	alpha	→Bi-192 →Rn-196 →Po-196 +1 więcej
Tl-190	81	190	2.6 min	beta-	→Pb-190 →Tl-191
Pb-191m1	82	191	2.18 min	it	→Pb-191 →Pb-192
Bi-191	83	191	12.3 s	beta-	→Po-191 →Pb-191 →Bi-192m1
Bi-192m1	83	192	39.6 s	it	→Bi-192 →Bi-193m1
Bi-195m1	83	195	1.45 min	it	→Bi-195 →Bi-196m1
Po-195	84	195	4.64 s	alpha	→Pb-191 →At-195 →Po-196
Po-196	84	196	5.8 s	alpha	→Pb-192 →At-196 →Po-197m1
Bi-192	83	192	34.6 s	beta-	→Po-192 →Bi-193m1
Rn-196	86	196	3 ms	alpha	→Po-192 →At-196 →Rn-197m1
At-197m1	85	197	3.7 s	it	→At-197 →At-198m1
Tl-191	81	191	nieznany	beta-	→Pb-191 →Tl-192
Pb-191	82	191	1.33 min	beta-	→Bi-191 →Pb-192
Pb-192	82	192	3.5 min	beta-	→Bi-192 →Pb-193
Po-191	84	191	22.0 ms	alpha	→Pb-187 →Bi-191 →Po-192
Bi-193m1	83	193	3.2 s	it	→Bi-193 →Bi-194m1
Bi-195	83	195	3.05 min	beta-	→Po-195 →Bi-196m1
Bi-196m1	83	196	600.0 ms	it	→Bi-196 →Bi-197
Po-197m1	84	197	31.0 s	it	→Po-197 →Po-198
Po-192	84	192	33.2 ms	alpha	→Pb-188 →Bi-192 →Po-193m1
Rn-197m1	86	197	19.0 ms	it	→Rn-197 →Rn-198m1
At-197	85	197	370.0 ms	alpha	→Bi-193 →Rn-197 →At-198m1
At-198m1	85	198	1.3 s	it	→At-198 →At-199
Tl-192	81	192	9.6 min	beta-	→Pb-192 →?
Pb-193	82	193	5.8 min	beta-	→Bi-193 →?
Pb-187	82	187	15.2 s	ec	→? →Pb-188
Bi-196	83	196	5.13 min	beta-	→Po-196 →?
Bi-197	83	197	9.33 min	beta-	→Po-197 →?
Po-197	84	197	1.4 min	alpha	→Pb-193 →At-197 →Po-198
Po-198	84	198	1.87 min	alpha	→? →At-198 →?
Pb-188	82	188	24.0 s	ec	→? →Pb-189
Po-193m1	84	193	420.0 ms	it	→Po-193 →Po-194
Rn-197	86	197	65.0 ms	alpha	→Po-193 →At-197 →Rn-198m1
Rn-198m1	86	198	50.0 ms	it	→? →?
At-198	85	198	4.6 s	alpha	→Bi-194 →? →At-199
At-199	85	199	7.2 s	alpha	→Bi-195 →? →?

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.