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 49 nuklidów i 128 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z At-221.
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: 82wychwyt: 46rozszczepienie: 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-221 → Rn-221 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| At-221 → At-222 (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. |
| Rn-221 → Po-217 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Rn-221 → Fr-221 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| At-222 → Rn-222 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| At-222 → At-223 (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. |
| Po-217 → Pb-213 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Po-217 → At-217 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
Wąskie gardła i przejścia formalne
| Przejście | Waga | Dlaczego uważać |
|---|---|---|
| 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. |
| At-217 → At-218 (n,γ) σ=0.01 b | 0.0001 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.01 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Po-218 → Po-219 (n,γ) σ=0.02 b | 0.0002 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.02 b dla danych termicznych. |
| Bi-214 → Bi-215 (n,γ) σ=0.02 b | 0.0002 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.02 b dla danych termicznych. |
| Fr-221 → Fr-222 (n,γ) σ=0.1 b | 0.001 | umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.1 b dla danych termicznych. |
| At-218 → At-219 (n,γ) σ=0.1 b | 0.001 | umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.1 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Po-214m1 → 842150 (n,γ) σ=0.14 b | 0.0014 | umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.14 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 |
|---|---|---|---|---|---|
| At-221 | 85 | 221 | 2.3 min | beta- | →Rn-221 →At-222 |
| Rn-221 | 86 | 221 | 25.7 min | alpha | →Po-217 →Fr-221 →Rn-222 |
| At-222 | 85 | 222 | 54.0 s | beta- | →Rn-222 →At-223 |
| Po-217 | 84 | 217 | 1.47 s | alpha | →Pb-213 →At-217 →Po-218 |
| Fr-221 | 87 | 221 | 4.9 min | alpha | →At-217 →Ra-221 →Fr-222 |
| Rn-222 | 86 | 222 | 3.82 dni | alpha | →Po-218 →Fr-222 →Rn-223 |
| At-223 | 85 | 223 | 50.0 s | beta- | →Rn-223 |
| Pb-213 | 82 | 213 | 10.2 min | beta- | →Bi-213 →Pb-214 |
| At-217 | 85 | 217 | 32.3 ms | alpha | →Bi-213 →Rn-217 →At-218 |
| Po-218 | 84 | 218 | 3.1 min | alpha | →Pb-214 →At-218 →Po-219 |
| Ra-221 | 88 | 221 | 28.0 s | alpha | →Rn-217 →Ac-221 →Ra-222 |
| Fr-222 | 87 | 222 | 14.2 min | alpha | →At-218 →Ra-222 →Fr-223 |
| Rn-223 | 86 | 223 | 23.2 min | alpha | →Po-219 →Fr-223 →Rn-224 |
| Bi-213 | 83 | 213 | 45.6 min | beta- | →Po-213 →Bi-214 |
| Pb-214 | 82 | 214 | 26.8 min | beta- | →Bi-214 |
| Rn-217 | 86 | 217 | 540.0 μs | alpha | →Po-213 →Fr-217 →Rn-218 |
| At-218 | 85 | 218 | 1.5 s | alpha | →Bi-214 →Rn-218 →At-219 |
| Po-219 | 84 | 219 | 2 min | beta- | →At-219 |
| Ac-221 | 89 | 221 | 52.0 ms | alpha | →Fr-217 →Th-221 →Ac-222m1 |
| Ra-222 | 88 | 222 | 38.0 s | alpha | →Rn-218 →Ac-222 →Ra-223 |
| 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 |
| Po-213 | 84 | 213 | 3.65 μs | alpha | →Pb-209 →At-213 →Po-214m1 |
| Bi-214 | 83 | 214 | 19.9 min | beta- | →Po-214 →Bi-215 |
| Fr-217 | 87 | 217 | 22.0 μs | alpha | →At-213 →Ra-217 →Fr-218m1 |
| Rn-218 | 86 | 218 | 35.0 ms | alpha | →Po-214 →Fr-218 →Rn-219 |
| At-219 | 85 | 219 | 56.0 s | alpha | →Bi-215 →Rn-219 →At-220 |
| Th-221 | 90 | 221 | 1.68 ms | alpha | →Ra-217 →Pa-221 →Th-222 |
| Ac-222m1 | 89 | 222 | 1.05 min | it | →Ac-222 →Ac-223 |
| Ac-222 | 89 | 222 | 5 s | alpha | →Fr-218 →Th-222 →Ac-223 |
| 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 |
| Pb-209 | 82 | 209 | 3.25 h | beta- | →? →? |
| At-213 | 85 | 213 | 125.0 ns | alpha | →? →? →? |
| Po-214m1 | 84 | 214 | 99.0 ps | it | →Po-214 →? |
| Po-214 | 84 | 214 | 164.3 μs | alpha | →? →? →? |
| Bi-215 | 83 | 215 | 7.6 min | beta- | →? →? |
| Ra-217 | 88 | 217 | 1.6 μs | alpha | →? →? →? |
| Fr-218m1 | 87 | 218 | 22.0 ms | it | →Fr-218 →? |
| Fr-218 | 87 | 218 | 1 ms | alpha | →? →? →? |
| Rn-219 | 86 | 219 | 3.96 s | alpha | →? →? →? |
| At-220 | 85 | 220 | 3.71 min | alpha | →? →? →At-221 |
| Pa-221 | 91 | 221 | 4.9 μs | alpha | →? →? →? |
| Th-222 | 90 | 222 | 2.8 ms | alpha | →? →? →? |
| Ac-223 | 89 | 223 | 2.1 min | alpha | →? →? →? |
| Ra-224 | 88 | 224 | 3.66 dni | alpha | →? →? →? |
| Fr-225 | 87 | 225 | 4 min | alpha | →At-221 →? →? |
| Rn-226 | 86 | 226 | 7.4 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.