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 40 nuklidów i 101 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z At-223.

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: 65wychwyt: 36rozszczepienie: 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-223 → Rn-223 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Rn-223 → Po-219 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Rn-223 → Fr-223 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Rn-223 → Rn-224 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
Po-219 → At-219 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Fr-223 → At-219 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Fr-223 → Ra-223 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Rn-224 → Fr-224 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Po-215 → Po-216 (n,γ) σ=0.00023 b	2.3e-6	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.00023 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
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.
Fr-220 → 872210 (n,γ) σ=0.35 b	0.0035	umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.35 b dla danych termicznych.
Ac-224 → Ac-225 (n,γ) σ=1.6 b	0.016	umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.6 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-223	85	223	50.0 s	beta-	→Rn-223
Rn-223	86	223	23.2 min	alpha	→Po-219 →Fr-223 →Rn-224
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
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
Bi-215	83	215	7.6 min	beta-	→Po-215 →Bi-216
Rn-219	86	219	3.96 s	alpha	→Po-215 →Fr-219 →Rn-220
At-220	85	220	3.71 min	alpha	→Bi-216 →Rn-220 →At-221
Ac-223	89	223	2.1 min	alpha	→Fr-219 →Th-223 →Ac-224
Ra-224	88	224	3.66 dni	alpha	→Rn-220 →Ac-224 →Ra-225
Fr-225	87	225	4 min	alpha	→At-221 →Ra-225 →Fr-226
Rn-226	86	226	7.4 min	beta-	→Fr-226 →Rn-227
Po-215	84	215	1.78 ms	alpha	→Pb-211 →At-215 →Po-216
Bi-216	83	216	2.17 min	beta-	→Po-216 →Bi-217
Fr-219	87	219	20.0 ms	alpha	→At-215 →Ra-219 →Fr-220
Rn-220	86	220	55.6 s	alpha	→Po-216 →Fr-220 →Rn-221
At-221	85	221	2.3 min	beta-	→Rn-221 →At-222
Th-223	90	223	600.0 ms	alpha	→Ra-219 →Pa-223 →Th-224
Ac-224	89	224	2.78 h	alpha	→Fr-220 →Th-224 →Ac-225
Ra-225	88	225	14.9 dni	alpha	→Rn-221 →Ac-225 →Ra-226
Fr-226	87	226	49.0 s	beta-	→Ra-226 →Fr-227
Rn-227	86	227	22.5 s	beta-	→Fr-227 →Rn-228
Pb-211	82	211	36.1 min	beta-	→? →?
At-215	85	215	100.0 μs	alpha	→? →? →?
Po-216	84	216	145.0 ms	alpha	→? →? →?
Bi-217	83	217	1.62 min	beta-	→?
Ra-219	88	219	10.0 ms	alpha	→? →? →?
Fr-220	87	220	27.4 s	alpha	→? →? →?
Rn-221	86	221	25.7 min	alpha	→? →? →?
At-222	85	222	54.0 s	beta-	→? →At-223
Pa-223	91	223	5 ms	alpha	→? →? →?
Th-224	90	224	1.05 s	alpha	→? →? →?
Ac-225	89	225	10.0 dni	alpha	→? →? →?
Ra-226	88	226	1.6 ky	alpha	→? →? →?
Fr-227	87	227	2.47 min	beta-	→? →?
Rn-228	86	228	1.08 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.