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 61 nuklidów i 160 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Fr-225.

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: 102wychwyt: 58rozszczepienie: 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
Fr-225 → At-221 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Fr-225 → Ra-225 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Fr-225 → Fr-226 (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.
At-221 → Rn-221 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
At-221 → At-222 (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.
Ra-225 → Rn-221 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ra-225 → Ac-225 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ra-225 → Ra-226 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Ac-226 → Ac-227 (n,γ) σ=0.006 b	6.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.006 b dla danych termicznych.
Fr-223 → Fr-224 (n,γ) σ=0.006 b	6.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.006 b dla danych termicznych.
At-217 → At-218 (n,γ) σ=0.01 b	0.0001	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.01 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Po-218 → Po-219 (n,γ) σ=0.02 b	0.0002	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.02 b dla danych termicznych.
Bi-214 → 832150 (n,γ) σ=0.02 b	0.0002	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.02 b dla danych termicznych.
Fr-221 → Fr-222 (n,γ) σ=0.1 b	0.001	umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.1 b dla danych termicznych.
At-218 → At-219 (n,γ) σ=0.1 b	0.001	umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.1 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Ac-227 → Ac-228 (n,γ) σ=1.38 b	0.0138	umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.38 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
Fr-225	87	225	4 min	alpha	→At-221 →Ra-225 →Fr-226
At-221	85	221	2.3 min	beta-	→Rn-221 →At-222
Ra-225	88	225	14.9 dni	alpha	→Rn-221 →Ac-225 →Ra-226
Fr-226	87	226	49.0 s	beta-	→Ra-226 →Fr-227
Rn-221	86	221	25.7 min	alpha	→Po-217 →Fr-221 →Rn-222
At-222	85	222	54.0 s	beta-	→Rn-222 →At-223
Ac-225	89	225	10.0 dni	alpha	→Fr-221 →Th-225 →Ac-226
Ra-226	88	226	1.6 ky	alpha	→Rn-222 →Ac-226 →Ra-227
Fr-227	87	227	2.47 min	beta-	→Ra-227 →Fr-228
Po-217	84	217	1.47 s	alpha	→Pb-213 →At-217 →Po-218
Fr-221	87	221	4.9 min	alpha	→At-217 →Ra-221 →Fr-222
Rn-222	86	222	3.82 dni	alpha	→Po-218 →Fr-222 →Rn-223
At-223	85	223	50.0 s	beta-	→Rn-223
Th-225	90	225	8.72 min	alpha	→Ra-221 →Pa-225 →Th-226
Ac-226	89	226	1.22 dni	alpha	→Fr-222 →Th-226 →Ac-227
Ra-227	88	227	42.2 min	alpha	→Rn-223 →Ac-227 →Ra-228
Fr-228	87	228	38.0 s	beta-	→Ra-228 →Fr-229
Pb-213	82	213	10.2 min	beta-	→Bi-213 →Pb-214
At-217	85	217	32.3 ms	alpha	→Bi-213 →Rn-217 →At-218
Po-218	84	218	3.1 min	alpha	→Pb-214 →At-218 →Po-219
Ra-221	88	221	28.0 s	alpha	→Rn-217 →Ac-221 →Ra-222
Fr-222	87	222	14.2 min	alpha	→At-218 →Ra-222 →Fr-223
Rn-223	86	223	23.2 min	alpha	→Po-219 →Fr-223 →Rn-224
Pa-225	91	225	1.7 s	alpha	→Ac-221 →U-225 →Pa-226
Th-226	90	226	30.6 min	alpha	→Ra-222 →Pa-226 →Th-227
Ac-227	89	227	21.8 lat	alpha	→Fr-223 →Th-227 →Ac-228
Ra-228	88	228	5.75 lat	alpha	→Rn-224 →Ac-228 →Ra-229
Fr-229	87	229	50.2 s	beta-	→Ra-229 →Fr-230
Bi-213	83	213	45.6 min	beta-	→Po-213 →Bi-214
Pb-214	82	214	26.8 min	beta-	→Bi-214
Rn-217	86	217	540.0 μs	alpha	→Po-213 →Fr-217 →Rn-218
At-218	85	218	1.5 s	alpha	→Bi-214 →Rn-218 →At-219
Po-219	84	219	2 min	beta-	→At-219
Ac-221	89	221	52.0 ms	alpha	→Fr-217 →Th-221 →Ac-222m1
Ra-222	88	222	38.0 s	alpha	→Rn-218 →Ac-222 →Ra-223
Fr-223	87	223	22.0 min	alpha	→At-219 →Ra-223 →Fr-224
Rn-224	86	224	1.78 h	beta-	→Fr-224 →Rn-225
U-225	92	225	60.0 ms	alpha	→Th-221 →Np-225 →U-226
Pa-226	91	226	1.8 min	alpha	→Ac-222 →U-226 →Pa-227
Th-227	90	227	18.7 dni	alpha	→Ra-223 →Pa-227 →Th-228
Ac-228	89	228	6.15 h	alpha	→Fr-224 →Th-228 →Ac-229
Ra-229	88	229	4 min	beta-	→Ac-229 →Ra-230
Fr-230	87	230	19.1 s	beta-	→Ra-230 →Fr-231
Po-213	84	213	3.65 μs	alpha	→? →? →?
Bi-214	83	214	19.9 min	beta-	→? →?
Fr-217	87	217	22.0 μs	alpha	→? →? →?
Rn-218	86	218	35.0 ms	alpha	→? →? →?
At-219	85	219	56.0 s	alpha	→? →? →?
Th-221	90	221	1.68 ms	alpha	→? →? →?
Ac-222m1	89	222	1.05 min	it	→Ac-222 →?
Ac-222	89	222	5 s	alpha	→? →? →?
Ra-223	88	223	11.4 dni	alpha	→? →? →?
Fr-224	87	224	3.33 min	alpha	→? →? →Fr-225
Rn-225	86	225	4.66 min	beta-	→Fr-225 →?
Np-225	93	225	2 μs	alpha	→? →?
U-226	92	226	350.0 ms	alpha	→? →? →?
Pa-227	91	227	38.3 min	alpha	→? →? →?
Th-228	90	228	1.91 lat	alpha	→? →? →?
Ac-229	89	229	1.04 h	alpha	→Fr-225 →? →?
Ra-230	88	230	1.55 h	beta-	→? →?
Fr-231	87	231	17.5 s	beta-	→? →?

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.