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 48 nuklidów i 129 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Cf-238.
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: 81wychwyt: 48rozszczepienie: 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 |
|---|---|---|
| Cf-238 → Cm-234 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany. |
| Cm-234 → Pu-230 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Cf-239 → Cm-235 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Pu-230 → U-226 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Pu-230 → Pu-231 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. |
| Cm-235 → Pu-231 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Cm-235 → Bk-235 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Cf-240 → Cm-236 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
Wąskie gardła i przejścia formalne
| Przejście | Waga | Dlaczego uważać |
|---|---|---|
| Cf-238 → Cf-239 (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. |
| Cm-234 → Cm-235 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Cm-235 → Cm-236 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Cf-240 → Cf-241 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Bk-235 → Bk-236 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Cm-236 → Cm-237 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Am-231 → Am-232 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Bk-236 → Bk-237 (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 |
|---|---|---|---|---|---|
| Cf-238 | 98 | 238 | 21.0 ms | alpha | →Cm-234 →Cf-239 |
| Cm-234 | 96 | 234 | 2 min | alpha | →Pu-230 →Cm-235 |
| Cf-239 | 98 | 239 | 39.0 s | alpha | →Cm-235 →Cf-240 |
| Pu-230 | 94 | 230 | 3.33 min | alpha | →U-226 →Pu-231 |
| Cm-235 | 96 | 235 | 5 min | alpha | →Pu-231 →Bk-235 →Cm-236 |
| Cf-240 | 98 | 240 | 1.06 min | alpha | →Cm-236 →Cf-241 |
| U-226 | 92 | 226 | 350.0 ms | alpha | →Th-222 →Np-226 →U-227 |
| Pu-231 | 94 | 231 | 8.6 min | alpha | →U-227 →Am-231 →Pu-232 |
| Bk-235 | 97 | 235 | 20.0 s | alpha | →Am-231 →Bk-236 |
| Cm-236 | 96 | 236 | 10.0 min | alpha | →Pu-232 →Bk-236 →Cm-237 |
| Cf-241 | 98 | 241 | 3.78 min | alpha | →Cm-237 →Es-241 →Cf-242 |
| Th-222 | 90 | 222 | 2.8 ms | alpha | →Ra-218 →Pa-222 →Th-223 |
| Np-226 | 93 | 226 | 35.0 ms | alpha | →Pa-222 →Np-227 |
| U-227 | 92 | 227 | 1.1 min | alpha | →Th-223 →Np-227 →U-228 |
| Am-231 | 95 | 231 | 10.0 s | alpha | →Np-227 →Am-232 |
| Pu-232 | 94 | 232 | 34.1 min | alpha | →U-228 →Am-232 →Pu-233 |
| Bk-236 | 97 | 236 | 1 min | alpha | →Am-232 →Bk-237 |
| Cm-237 | 96 | 237 | 20.0 min | alpha | →Pu-233 →Bk-237 →Cm-238 |
| Es-241 | 99 | 241 | 8 s | alpha | →Bk-237 →Es-242 |
| Cf-242 | 98 | 242 | 3.4 min | alpha | →Cm-238 →Es-242 →Cf-243 |
| Ra-218 | 88 | 218 | 25.6 μs | alpha | →Rn-214 →Ac-218 →Ra-219 |
| Pa-222 | 91 | 222 | 3.3 ms | alpha | →Ac-218 →U-222 →Pa-223 |
| Th-223 | 90 | 223 | 600.0 ms | alpha | →Ra-219 →Pa-223 →Th-224 |
| Np-227 | 93 | 227 | 510.0 ms | alpha | →Pa-223 →Np-228 |
| U-228 | 92 | 228 | 9.1 min | alpha | →Th-224 →Np-228 →U-229 |
| Am-232 | 95 | 232 | 1.32 min | alpha | →Np-228 →Cm-232 →Am-233 |
| Pu-233 | 94 | 233 | 20.9 min | alpha | →U-229 →Am-233 →Pu-234 |
| Bk-237 | 97 | 237 | 1 min | alpha | →Am-233 →Cf-237 →Bk-238 |
| Cm-238 | 96 | 238 | 2.4 h | alpha | →Pu-234 →Bk-238 →Cm-239 |
| Es-242 | 99 | 242 | 23.9 s | alpha | →Bk-238 →Fm-242 →Es-243 |
| Cf-243 | 98 | 243 | 10.7 min | alpha | →Cm-239 →Es-243 →Cf-244 |
| Rn-214 | 86 | 214 | 270.0 ns | alpha | →? →? →? |
| Ac-218 | 89 | 218 | 1.08 μs | alpha | →? →? →? |
| Ra-219 | 88 | 219 | 10.0 ms | alpha | →? →? →? |
| U-222 | 92 | 222 | 1 μs | alpha | →? →? |
| Pa-223 | 91 | 223 | 5 ms | alpha | →? →? →? |
| Th-224 | 90 | 224 | 1.05 s | alpha | →? →? →? |
| Np-228 | 93 | 228 | 1.02 min | alpha | →? →? →? |
| U-229 | 92 | 229 | 58.0 min | alpha | →? →? →? |
| Cm-232 | 96 | 232 | 1 min | alpha | →? →? |
| Am-233 | 95 | 233 | 2 min | alpha | →? →? →? |
| Pu-234 | 94 | 234 | 8.8 h | alpha | →? →? →? |
| Cf-237 | 98 | 237 | 2.1 s | alpha | →? →Cf-238 |
| Bk-238 | 97 | 238 | 2.4 min | alpha | →? →Cf-238 →? |
| Cm-239 | 96 | 239 | 2.9 h | alpha | →? →? →? |
| Fm-242 | 100 | 242 | 800.0 μs | alpha | →Cf-238 →? |
| Es-243 | 99 | 243 | 19.0 s | alpha | →? →? →? |
| Cf-244 | 98 | 244 | 19.4 min | alpha | →? →? →? |
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.