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 39 nuklidów i 90 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Bi-192.
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: 51wychwyt: 39rozszczepienie: 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 |
|---|---|---|
| Bi-192 → Po-192 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Po-192 → Pb-188 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-192 → Bi-192 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-193m1 → Bi-193 IT 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Pb-188 → Tl-188 EC 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Po-193m1 → Po-193 IT 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-193m1 → 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. |
| Bi-193 → Po-193 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 |
|---|---|---|
| Tl-188 → Tl-189 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Tl-189 → Tl-190 (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-190 → Tl-191 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| 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-191 → 811920 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Bi-198m1 → 831990 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Bi-197 → Bi-198m1 (n,γ) σ=0.0001 b | 1.0e-6 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.0001 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 |
|---|---|---|---|---|---|
| Bi-192 | 83 | 192 | 34.6 s | beta- | →Po-192 →Bi-193m1 |
| Po-192 | 84 | 192 | 33.2 ms | alpha | →Pb-188 →Bi-192 →Po-193m1 |
| Bi-193m1 | 83 | 193 | 3.2 s | it | →Bi-193 →Bi-194m1 |
| Pb-188 | 82 | 188 | 24.0 s | ec | →Tl-188 →Pb-189 |
| Po-193m1 | 84 | 193 | 420.0 ms | it | →Po-193 →Po-194 |
| Bi-193 | 83 | 193 | 1.12 min | beta- | →Po-193 →Bi-194m1 |
| Bi-194m1 | 83 | 194 | 1.92 min | it | →Bi-194 →Bi-195m1 |
| Tl-188 | 81 | 188 | 1.18 min | beta- | →Pb-188 →Tl-189 |
| Pb-189 | 82 | 189 | 51.0 s | beta- | →Bi-189 →Tl-189 →Pb-190 |
| Po-193 | 84 | 193 | 240.0 ms | alpha | →Pb-189 →Bi-193 →Po-194 |
| Po-194 | 84 | 194 | 392.0 ms | alpha | →Pb-190 →At-194 →Bi-194 +1 więcej |
| Bi-194 | 83 | 194 | 1.58 min | beta- | →Po-194 →Bi-195m1 |
| Bi-195m1 | 83 | 195 | 1.45 min | it | →Bi-195 →Bi-196m1 |
| Tl-189 | 81 | 189 | 2.3 min | beta- | →Pb-189 →Tl-190 |
| Bi-189 | 83 | 189 | 728.0 ms | ec | →Pb-189 →Bi-190m1 |
| Pb-190 | 82 | 190 | 1.2 min | beta- | →Bi-190 →Pb-191m1 |
| At-194 | 85 | 194 | 40.0 ms | alpha | →Bi-190 →Po-194 →At-195m1 |
| Po-195m1 | 84 | 195 | 1.92 s | it | →Po-195 →Po-196 |
| Bi-195 | 83 | 195 | 3.05 min | beta- | →Po-195 →Bi-196m1 |
| Bi-196m1 | 83 | 196 | 600.0 ms | it | →Bi-196 →Bi-197 |
| Tl-190 | 81 | 190 | 2.6 min | beta- | →Pb-190 →Tl-191 |
| Bi-190m1 | 83 | 190 | 6.3 s | it | →Bi-190 →Bi-191m1 |
| Bi-190 | 83 | 190 | 6.2 s | ec | →Pb-190 →Bi-191m1 |
| Pb-191m1 | 82 | 191 | 2.18 min | it | →Pb-191 →Pb-192 |
| At-195m1 | 85 | 195 | 385.0 ms | it | →At-195 →At-196 |
| 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-196 | 83 | 196 | 5.13 min | beta- | →Po-196 →Bi-197m1 |
| Bi-197 | 83 | 197 | 9.33 min | beta- | →Po-197 →Bi-198m1 |
| Tl-191 | 81 | 191 | nieznany | beta- | →Pb-191 →? |
| Bi-191m1 | 83 | 191 | 128.0 ms | it | →? →? |
| Pb-191 | 82 | 191 | 1.33 min | beta- | →? →Pb-192 |
| Pb-192 | 82 | 192 | 3.5 min | beta- | →Bi-192 →? |
| At-195 | 85 | 195 | 146.0 ms | alpha | →? →Po-195 →At-196 |
| At-196 | 85 | 196 | 253.0 ms | alpha | →Bi-192 →? →Po-196 +1 więcej |
| Po-197m1 | 84 | 197 | 31.0 s | it | →Po-197 →? |
| Bi-197m1 | 83 | 197 | 5.04 min | it | →Bi-197 →Bi-198m1 |
| Po-197 | 84 | 197 | 1.4 min | alpha | →? →? →? |
| Bi-198m1 | 83 | 198 | 11.6 min | 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.