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 66 nuklidów i 178 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Db-258.
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: 112wychwyt: 66rozszczepienie: 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
Db-258 → Lr-254
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Db-258 → Sg-258
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Lr-254 → Md-250
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Lr-254 → Rf-254
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Sg-258 → Rf-254
α 100.0%
1dominujące
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.
Db-259 → Lr-255
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Db-259 → Sg-259
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Db-259 → Db-260
(n,γ) σ=100 b
1silne
Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.

Wąskie gardła i przejścia formalne

PrzejścieWagaDlaczego uważać
Sg-258 → Sg-259
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Bk-242 → Bk-243
(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.
Md-246 → Md-247
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Lr-251 → Lr-252
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Md-253 → Md-254
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Sg-262 → Sg-263
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Np-234 → 932350
(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
Db-2581052584.4 salpha→Lr-254 →Sg-258 →Db-259
Lr-25410325413.0 salpha→Md-250 →Rf-254 →Lr-255
Sg-2581062582.9 msalpha→Rf-254 →Sg-259
Db-259105259nieznanyalpha→Lr-255 →Sg-259 →Db-260
Md-25010125052.0 salpha→Es-246 →No-250 →Md-251
Rf-25410425423.0 μsalpha→No-250 →Rf-255m1
Lr-25510325522.0 salpha→Md-251 →Rf-255 →Lr-256
Sg-259106259480.0 msalpha→Rf-255 →Sg-260
Db-2601052601.52 salpha→Lr-256 →Sg-260 →Db-261
Es-246992467.7 minalpha→Bk-242 →Fm-246 →Es-247
No-250102250250.0 μsalpha→Fm-246 →No-251
Md-2511012514 minalpha→Es-247 →No-251 →Md-252
Rf-255m1104255800.0 msit→Rf-255 →Rf-256
Rf-2551042551.5 salpha→No-251 →Db-255 →Rf-256
Lr-25610325627.0 salpha→Md-252 →Rf-256 →Lr-257
Sg-2601062603.6 msalpha→Rf-256 →Bh-260 →Sg-261
Db-2611052611.8 salpha→Lr-257 →Sg-261 →Db-262
Bk-242972427 minalpha→Am-238 →Cf-242 →Bk-243
Fm-2461002461.1 salpha→Cf-242 →Md-246 →Fm-247m1
Es-247992474.55 minalpha→Bk-243 →Fm-247 →Es-248
No-251102251800.0 msalpha→Fm-247 →Lr-251 →No-252
Md-2521012522.3 minalpha→Es-248 →No-252 →Md-253
Rf-2561042566.4 msalpha→No-252 →Db-256 →Rf-257m1
Db-2551052551.6 salpha→Lr-251 →Db-256
Lr-257103257646.0 msalpha→Md-253 →Rf-257 →Lr-258
Bh-260107260nieznanyalpha→Db-256 →Bh-261
Sg-261106261230.0 msalpha→Rf-257 →Bh-261 →Sg-262
Db-26210526234.0 salpha→Lr-258 →Sg-262 →Db-263
Am-238952381.63 halpha→Np-234 →Cm-238 →Am-239
Cf-242982423.4 minalpha→Cm-238 →Es-242 →Cf-243
Bk-243972434.5 halpha→Am-239 →Cf-243 →Bk-244m1
Md-2461012461 salpha→Es-242 →Md-247
Fm-247m11002479.2 sit→Fm-247 →Fm-248
Fm-24710024735.0 salpha→Cf-243 →Md-247 →Fm-248
Es-2489924827.0 minalpha→Bk-244 →Fm-248 →Es-249
Lr-251103251nieznanyalpha→Md-247 →Lr-252
No-2521022522.27 salpha→Fm-248 →Lr-252 →No-253
Md-2531012536 minalpha→Es-249 →No-253 →Md-254
Db-2561052561.9 salpha→Lr-252 →Db-257m1
Rf-257m11042573.9 sit→Rf-257 →Rf-258
Rf-2571042574.7 salpha→No-253 →Db-257 →Rf-258
Lr-2581032583.9 salpha→Md-254 →Rf-258 →Lr-259
Bh-26110726112.0 msalpha→Db-257 →Bh-262m1
Sg-262106262nieznanyalpha→Rf-258 →Bh-262 →Sg-263
Db-26310526327.0 salpha→Lr-259 →Sg-263 →Db-264
Np-234932344.4 dnialpha→? →? →?
Cm-238962382.4 halpha→? →? →?
Am-2399523911.9 halpha→? →? →?
Es-2429924223.9 salpha→? →? →?
Cf-2439824310.7 minalpha→? →? →?
Bk-244m197244820.0 nsit→Bk-244 →?
Md-247101247380.0 msalpha→? →?
Fm-24810024836.0 salpha→? →? →?
Bk-244972444.35 halpha→? →? →?
Es-249992491.7 halpha→? →? →?
Lr-252103252360.0 msalpha→? →?
No-2531022531.62 minalpha→? →? →?
Md-25410125410.0 minalpha→? →? →?
Db-257m11052571.5 sit→Db-257 →?
Rf-25810425812.0 msalpha→? →Db-258 →?
Db-257105257760.0 msalpha→? →?
Lr-2591032596.2 salpha→? →? →?
Bh-262m11072628 msit→Bh-262 →?
Bh-262107262102.0 msalpha→Db-258 →?
Sg-2631062631 salpha→? →? →?
Db-264105264nieznanyalpha→? →? →?

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.