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.

Do przodu (→): startujemy od nuklidu i szukamy co z niego powstaje (rozpad, wychwyt neutronów, rozszczepienie).
Wstecz (←): startujemy od nuklidu docelowego i szukamy jakie nuklidy mogą go wyprodukować — odwrócenie każdego typu przejścia. Pytanie: „skąd pochodzi Cs-137?" zamiast „co powstaje z U-235?".

Symbol pierwiastka + liczba masowa (np. U-235, Co-60). Dla stanów wzbudzonych dodaj m1 lub m2 (np. Am-241m1). W trybie do przodu to punkt startowy; w trybie wstecz to cel.

Ile „kroków" od nuklidu startowego szukać połączeń. Głębokość 1 = tylko bezpośredni produkt. Głębokość 5–6 = typowe łańcuchy w reaktorze. Głębokość 10+ = rozbudowane sieci produktów rozszczepienia (może wygenerować setki węzłów).

Wpisz albo wybierz wartość w jednostce podanej w etykiecie; zakres jest walidowany w kontrolerze kalkulatora.

Rozpad: samorzutne przemiany jądrowe (α, β⁻, EC, IT, SF) — zachodzą zawsze, bez neutronów.
Wychwyt (n,γ): jądro pochłania neutron i emituje foton γ; A rośnie o 1 (ważne w reaktorze, wymaga strumienia neutronów).
Rozszczepienie (n,f): jądro rozbija się na dwa fragmenty po pochłonięciu neutronu; daje szeroki wachlarz produktów (Cs-137, Sr-90, I-131 itp.).
Próg: reakcje wymagające neutronów szybkich (n,2n), (n,p) — rzadkie w reaktorach termicznych, ważne dla fizyki neutronowej szybkiej.

Resetuj

Model zweryfikowany — szczegółowa walidacja

Znaleziono 78 nuklidów i 206 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Cf-252.
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: 131wychwyt: 75rozszczepienie: 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

PrzejścieWagaOcena
Cf-252 → Cm-248
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Cf-252 → Es-252
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Cm-248 → Pu-244
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Cm-248 → Bk-248
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Es-252 → Bk-248
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Es-252 → Fm-252
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Cf-253 → Cm-249
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Cf-253 → Es-253
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.

Wąskie gardła i przejścia formalne

PrzejścieWagaDlaczego uważać
Bk-248 → Bk-249
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Md-252 → Md-253
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
U-241 → U-242
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Md-253 → Md-254
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Am-246m2 → Am-247
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Md-254 → Md-255
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pu-241m1 → 942420
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Bk-252 → 972530
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Węzły łańcucha — szczegóły

= 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.

NuklidZATyp rozpaduPołączenia wychodzące
Cf-252982522.64 latalpha→Cm-248 →Es-252 →Cf-253
Cm-24896248347.7 kyalpha→Pu-244 →Bk-248 →Cm-249
Es-252992521.29 latalpha→Bk-248 →Fm-252 →Es-253
Cf-2539825317.8 dnialpha→Cm-249 →Es-253 →Cf-254
Pu-2449424479.9 Myalpha→U-240 →Am-244 →Pu-245
Bk-248972488.99 latalpha→Am-244 →Cf-248 →Bk-249
Cm-249962491.07 halpha→Pu-245 →Bk-249 →Cm-250
Fm-2521002521.06 dnialpha→Cf-248 →Md-252 →Fm-253
Es-2539925320.5 dnialpha→Bk-249 →Fm-253 →Es-254m1
Cf-2549825460.5 dnialpha→Cm-250 →Es-254 →Cf-255
U-2409224014.1 hbeta-→Np-240 →U-241
Am-2449524410.1 halpha→Np-240 →Cm-244 →Am-245
Pu-2459424510.5 hbeta-→Am-245 →Pu-246
Cf-24898248333.5 dnialpha→Cm-244 →Es-248 →Cf-249
Bk-24997249330.0 dnialpha→Am-245 →Cf-249 →Bk-250
Cm-250962509.69 kybeta-→Bk-250 →Cm-251
Md-2521012522.3 minalpha→Es-248 →No-252 →Md-253
Fm-2531002533 dnialpha→Cf-249 →Md-253 →Fm-254
Es-254m1992541.64 dniit→Es-254 →Es-255
Es-25499254275.7 dnialpha→Bk-250 →Fm-254 →Es-255
Cf-255982551.42 hbeta-→Es-255 →Cf-256
Np-240932401.03 halpha→Pa-236 →Pu-240 →Np-241
U-241922415 minbeta-→Np-241 →U-242
Cm-2449624418.1 latalpha→Pu-240 →Bk-244 →Cm-245
Am-245952452.05 halpha→Np-241 →Cm-245 →Am-246m2
Pu-2469424610.8 dnibeta-→Am-246 →Pu-247
Es-2489924827.0 minalpha→Bk-244 →Fm-248 →Es-249
Cf-24998249350.7 latalpha→Cm-245 →Es-249 →Cf-250
Bk-250972503.22 halpha→Am-246 →Cf-250 →Bk-251
Cm-2519625116.8 minbeta-→Bk-251 →Cm-252
No-2521022522.27 salpha→Fm-248 →Lr-252 →No-253
Md-2531012536 minalpha→Es-249 →No-253 →Md-254
Fm-2541002543.24 halpha→Cf-250 →Md-254 →Fm-255
Es-2559925539.8 dnialpha→Bk-251 →Fm-255 →Es-256m1 +1 więcej
Cf-2569825612.3 minbeta-→Es-256
Pa-236912369.1 minbeta-→U-236 →Pa-237
Pu-240942406.56 kyalpha→U-236 →Am-240 →Pu-241m1
Np-2419324113.9 minalpha→Pa-237 →Pu-241 →Np-242
U-2429224216.8 minbeta-→Np-242
Bk-244972444.35 halpha→Am-240 →Cf-244 →Bk-245
Cm-245962458.49 kyalpha→Pu-241 →Bk-245 →Cm-246
Am-246m29524673.0 μsit→Am-246 →Am-247
Am-2469524639.0 minalpha→Np-242 →Cm-246 →Am-247
Pu-247942472.27 dnibeta-→Am-247
Fm-24810024836.0 salpha→Cf-244 →Md-248 →Fm-249
Es-249992491.7 halpha→Bk-245 →Fm-249 →Es-250m1
Cf-2509825013.1 latalpha→Cm-246 →Es-250 →Cf-251
Bk-2519725155.6 minalpha→Am-247 →Cf-251 →Bk-252
Cm-252962522 dnibeta-→Bk-252
Lr-252103252360.0 msalpha→Md-248 →Lr-253m1
No-2531022531.62 minalpha→Fm-249 →Lr-253 →No-254m1
Md-25410125410.0 minalpha→Es-250 →No-254 →Md-255
Fm-25510025520.1 halpha→Cf-251 →Md-255 →Fm-256
Es-256m1992567.6 hit→Es-256 →Es-257
Es-2569925625.4 minalpha→Bk-252 →Fm-256 →Es-257
U-2369223623.4 Myalpha→? →? →?
Pa-237912378.7 minbeta-→? →?
Am-240952402.12 dnialpha→? →? →?
Pu-241m19424121.0 μsit→Pu-241 →?
Pu-2419424114.3 latalpha→? →? →? +1 więcej
Np-242932422.2 minalpha→? →? →?
Cf-2449824419.4 minalpha→? →? →?
Bk-245972454.94 dnialpha→? →? →?
Cm-246962464.76 kyalpha→? →? →?
Am-2479524723.0 minbeta-→? →?
Md-2481012487 salpha→? →?
Fm-2491002492.6 minalpha→? →? →?
Es-250m1992502.22 hit→Es-250 →?
Es-250992508.6 halpha→? →? →?
Cf-25198251897.3 latalpha→? →? →Cf-252
Bk-252972522 minbeta-→Cf-252 →?
Lr-253m1103253570.0 msit→Lr-253 →?
Lr-2531032531.5 salpha→? →? →?
No-254m1102254280.0 msit→No-254 →?
No-25410225454.0 salpha→? →? →?
Md-25510125527.0 minalpha→? →? →?
Fm-2561002562.63 halpha→Cf-252 →? →?
Es-257992577.7 dnibeta-→?

Dane źródłowe i granice precyzji

Aktywacja, łańcuchy i przekroje neutronowe

Co-60ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak
Mn-56ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak
Na-24ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak
Cs-137ENDF/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 grupoweJEFF-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 presetowenie 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.