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 77 nuklidów i 212 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Db-261.
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: 137wychwyt: 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
Db-261 → Lr-257
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Db-261 → Sg-261
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Lr-257 → Md-253
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany.
Lr-257 → Rf-257
β⁻ 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.
Lr-257 → Lr-258
(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.
Sg-261 → Rf-257
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.
Sg-261 → Bh-261
β⁻ 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-262 → Lr-258
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.

Wąskie gardła i przejścia formalne

PrzejścieWagaDlaczego uważać
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.
Md-254 → Md-255
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Db-264 → Db-265
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
No-254m1 → No-255
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Db-258m1 → Db-259
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Bh-263 → Bh-264
(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.
Sg-264 → Sg-265
(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.
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-2611052611.8 salpha→Lr-257 →Sg-261 →Db-262
Lr-257103257646.0 msalpha→Md-253 →Rf-257 →Lr-258
Sg-261106261230.0 msalpha→Rf-257 →Bh-261 →Sg-262
Db-26210526234.0 salpha→Lr-258 →Sg-262 →Db-263
Md-2531012536 minalpha→Es-249 →No-253 →Md-254
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
Es-249992491.7 halpha→Bk-245 →Fm-249 →Es-250m1
No-2531022531.62 minalpha→Fm-249 →Lr-253 →No-254m1
Md-25410125410.0 minalpha→Es-250 →No-254 →Md-255
Db-257105257760.0 msalpha→Lr-253 →Db-258m1
Rf-25810425812.0 msalpha→No-254 →Db-258 →Rf-259
Lr-2591032596.2 salpha→Md-255 →Rf-259 →Lr-260
Bh-262m11072628 msit→Bh-262 →Bh-263
Bh-262107262102.0 msalpha→Db-258 →Bh-263
Sg-2631062631 salpha→Rf-259 →Bh-263 →Sg-264
Db-264105264nieznanyalpha→Lr-260 →Sg-264 →Db-265
Bk-245972454.94 dnialpha→Am-241 →Cf-245 →Bk-246
Fm-2491002492.6 minalpha→Cf-245 →Md-249 →Fm-250m1
Es-250m1992502.22 hit→Es-250 →Es-251
Lr-2531032531.5 salpha→Md-249 →Rf-253 →Lr-254
No-254m1102254280.0 msit→No-254 →No-255
Es-250992508.6 halpha→Bk-246 →Fm-250 →Es-251
No-25410225454.0 salpha→Fm-250 →Lr-254 →No-255
Md-25510125527.0 minalpha→Es-251 →No-255 →Md-256
Db-258m110525820.0 sit→Db-258 →Db-259
Db-2581052584.4 salpha→Lr-254 →Sg-258 →Db-259
Rf-2591042593.2 salpha→No-255 →Db-259 →Rf-260
Lr-2601032603 minalpha→Md-256 →Rf-260 →Lr-261
Bh-263107263nieznanyalpha→Db-259 →Hs-263 →Bh-264
Sg-264106264nieznanyalpha→Rf-260 →Bh-264 →Sg-265
Db-265105265nieznanyalpha→Lr-261 →Sg-265 →Db-266
Am-24195241431.9 latalpha→Np-237 →Cm-241 →Am-242m1
Cf-2459824545.0 minalpha→Cm-241 →Es-245 →Cf-246m1
Bk-246972461.8 dnialpha→Am-242 →Cf-246 →Bk-247
Md-24910124924.0 salpha→Es-245 →No-249 →Md-250
Fm-250m11002501.8 sit→Fm-250 →Fm-251
Es-251992511.38 dnialpha→Bk-247 →Fm-251 →Es-252
Rf-2531042531.8 salpha→No-249 →Rf-254
Lr-25410325413.0 salpha→Md-250 →Rf-254 →Lr-255
No-2551022553.1 minalpha→Fm-251 →Lr-255 →No-256
Fm-25010025033.0 minalpha→Cf-246 →Md-250 →Fm-251
Md-2561012561.28 halpha→Es-252 →No-256 →Md-257
Db-259105259nieznanyalpha→Lr-255 →Sg-259 →Db-260
Sg-2581062582.9 msalpha→Rf-254 →Sg-259
Rf-26010426021.0 msalpha→No-256 →Db-260 →Rf-261
Lr-26110326139.0 minalpha→Md-257 →Rf-261 →Lr-262
Hs-263108263nieznanyalpha→Sg-259 →Hs-264
Bh-264107264440.0 msalpha→Db-260 →Hs-264 →Bh-265
Sg-2651062658 salpha→Rf-261 →Bh-265 →Sg-266
Db-266105266nieznanyalpha→Lr-262 →Sg-266
Np-237932372.14 Myalpha→? →? →?
Cm-2419624132.8 dnialpha→? →? →?
Am-242m195242140.9 latit→Am-242 →?
Es-245992451.1 minalpha→? →? →?
Cf-246m19824645.0 nsit→Cf-246 →?
Am-2429524216.0 halpha→? →? →?
Cf-246982461.49 dnialpha→? →? →?
Bk-247972471.38 kyalpha→? →? →?
No-249102249nieznanyalpha→? →?
Md-25010125052.0 salpha→? →? →?
Fm-2511002515.3 halpha→? →? →?
Es-252992521.29 latalpha→? →? →?
Rf-25410425423.0 μsalpha→? →?
Lr-25510325522.0 salpha→? →? →?
No-2561022562.91 salpha→? →? →?
Md-2571012575.52 halpha→? →? →?
Sg-259106259480.0 msalpha→? →?
Db-2601052601.52 salpha→? →? →Db-261
Rf-2611042611.08 minalpha→? →Db-261 →?
Lr-2621032623.6 halpha→? →? →?
Hs-264108264800.0 μsalpha→? →?
Bh-265107265nieznanyalpha→Db-261 →? →?
Sg-26610626621.0 salpha→? →?

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.