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 52 nuklidów i 133 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Fr-227.

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: 83wychwyt: 50rozszczepienie: 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-227 → Ra-227 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Fr-227 → Fr-228 (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-227 → Rn-223 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ra-227 → Ac-227 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ra-227 → Ra-228 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
Fr-228 → Ra-228 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Fr-228 → Fr-229 (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.
Rn-223 → Po-219 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Po-215 → 842160 (n,γ) σ=0.00023 b	2.3e-6	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.00023 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.
Pa-229 → 912300 (n,γ) σ=0.48 b	0.0048	umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.48 b dla danych termicznych.
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.
Ac-224 → 892250 (n,γ) σ=1.6 b	0.016	umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.6 b dla danych termicznych.
Pa-228 → Pa-229 (n,γ) σ=2 b	0.02	umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 2 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-227	87	227	2.47 min	beta-	→Ra-227 →Fr-228
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
Rn-223	86	223	23.2 min	alpha	→Po-219 →Fr-223 →Rn-224
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
Po-219	84	219	2 min	beta-	→At-219
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
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
At-219	85	219	56.0 s	alpha	→Bi-215 →Rn-219 →At-220
Ra-223	88	223	11.4 dni	alpha	→Rn-219 →Ac-223 →Ra-224
Fr-224	87	224	3.33 min	alpha	→At-220 →Ra-224 →Fr-225
Rn-225	86	225	4.66 min	beta-	→Fr-225 →Rn-226
Pa-227	91	227	38.3 min	alpha	→Ac-223 →U-227 →Pa-228
Th-228	90	228	1.91 lat	alpha	→Ra-224 →Pa-228 →Th-229
Ac-229	89	229	1.04 h	alpha	→Fr-225 →Th-229 →Ac-230
Ra-230	88	230	1.55 h	beta-	→Ac-230 →Ra-231
Fr-231	87	231	17.5 s	beta-	→Ra-231 →Fr-232
Bi-215	83	215	7.6 min	beta-	→Po-215 →Bi-216
Rn-219	86	219	3.96 s	alpha	→Po-215 →Fr-219 →Rn-220
At-220	85	220	3.71 min	alpha	→Bi-216 →Rn-220 →At-221
Ac-223	89	223	2.1 min	alpha	→Fr-219 →Th-223 →Ac-224
Ra-224	88	224	3.66 dni	alpha	→Rn-220 →Ac-224 →Ra-225
Fr-225	87	225	4 min	alpha	→At-221 →Ra-225 →Fr-226
Rn-226	86	226	7.4 min	beta-	→Fr-226 →Rn-227
U-227	92	227	1.1 min	alpha	→Th-223 →Np-227 →U-228
Pa-228	91	228	22.0 h	alpha	→Ac-224 →U-228 →Pa-229
Th-229	90	229	7.93 ky	alpha	→Ra-225 →Pa-229 →Th-230
Ac-230	89	230	2.03 min	alpha	→Fr-226 →Th-230 →Ac-231
Ra-231	88	231	1.72 min	beta-	→Ac-231 →Ra-232
Fr-232	87	232	5 s	beta-	→Ra-232
Po-215	84	215	1.78 ms	alpha	→? →? →?
Bi-216	83	216	2.17 min	beta-	→? →?
Fr-219	87	219	20.0 ms	alpha	→? →? →?
Rn-220	86	220	55.6 s	alpha	→? →? →?
At-221	85	221	2.3 min	beta-	→? →?
Th-223	90	223	600.0 ms	alpha	→? →? →?
Ac-224	89	224	2.78 h	alpha	→? →? →?
Ra-225	88	225	14.9 dni	alpha	→? →? →?
Fr-226	87	226	49.0 s	beta-	→? →Fr-227
Rn-227	86	227	22.5 s	beta-	→Fr-227 →?
Np-227	93	227	510.0 ms	alpha	→? →?
U-228	92	228	9.1 min	alpha	→? →? →?
Pa-229	91	229	1.5 dni	alpha	→? →? →?
Th-230	90	230	75.3 ky	alpha	→? →? →?
Ac-231	89	231	7.5 min	beta-	→? →?
Ra-232	88	232	4.17 min	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.