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 37 nuklidów i 90 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Fr-230.
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: 55wychwyt: 35rozszczepienie: 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-230 → Ra-230 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Fr-230 → Fr-231 (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-230 → Ac-230 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Ra-230 → Ra-231 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. |
| Fr-231 → Ra-231 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Fr-231 → Fr-232 (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. |
| Ac-230 → Fr-226 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Ac-230 → Th-230 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
Wąskie gardła i przejścia formalne
| Przejście | Waga | Dlaczego uważać |
|---|---|---|
| Th-231 → Th-232 (n,γ) σ=1.0e-8 b | 1.0e-10 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.0e-8 b dla danych termicznych. |
| Pa-230 → Pa-231 (n,γ) σ=0.0032 b | 3.2e-5 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.0032 b dla danych termicznych. |
| U-231 → 922320 (n,γ) σ=0.004 b | 4.0e-5 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.004 b dla danych termicznych. |
| 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. |
| Po-218 → 842190 (n,γ) σ=0.02 b | 0.0002 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.02 b dla danych termicznych. |
| Ac-227 → 892280 (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-230 | 87 | 230 | 19.1 s | beta- | →Ra-230 →Fr-231 |
| Ra-230 | 88 | 230 | 1.55 h | beta- | →Ac-230 →Ra-231 |
| Fr-231 | 87 | 231 | 17.5 s | beta- | →Ra-231 →Fr-232 |
| 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 |
| Fr-226 | 87 | 226 | 49.0 s | beta- | →Ra-226 →Fr-227 |
| Th-230 | 90 | 230 | 75.3 ky | alpha | →Ra-226 →Pa-230 →Th-231 |
| Ac-231 | 89 | 231 | 7.5 min | beta- | →Th-231 →Ac-232 |
| Ra-232 | 88 | 232 | 4.17 min | beta- | →Ac-232 →Ra-233 |
| 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 |
| Pa-230 | 91 | 230 | 17.4 dni | alpha | →Ac-226 →U-230 →Pa-231 |
| Th-231 | 90 | 231 | 1.06 dni | alpha | →Ra-227 →Pa-231 →Th-232 |
| Ac-232 | 89 | 232 | 1.98 min | beta- | →Th-232 →Ac-233 |
| Ra-233 | 88 | 233 | 30.0 s | beta- | →Ac-233 →Ra-234 |
| Rn-222 | 86 | 222 | 3.82 dni | alpha | →Po-218 →Fr-222 →Rn-223 |
| 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 |
| U-230 | 92 | 230 | 20.8 dni | alpha | →Th-226 →Np-230 →U-231 |
| Pa-231 | 91 | 231 | 32.7 ky | alpha | →Ac-227 →U-231 →Pa-232 |
| Th-232 | 90 | 232 | stabilny | stable | →Th-233 |
| Ac-233 | 89 | 233 | 2.42 min | beta- | →Th-233 →Ac-234 |
| Ra-234 | 88 | 234 | 30.0 s | beta- | →Ac-234 |
| Po-218 | 84 | 218 | 3.1 min | alpha | →? →? →? |
| Fr-222 | 87 | 222 | 14.2 min | alpha | →? →? →? |
| Rn-223 | 86 | 223 | 23.2 min | alpha | →? →? →? |
| Th-226 | 90 | 226 | 30.6 min | alpha | →? →? →? |
| Ac-227 | 89 | 227 | 21.8 lat | alpha | →? →? →? |
| Ra-228 | 88 | 228 | 5.75 lat | alpha | →? →? →? |
| Fr-229 | 87 | 229 | 50.2 s | beta- | →? →Fr-230 |
| Np-230 | 93 | 230 | 4.6 min | alpha | →? →? →? |
| U-231 | 92 | 231 | 4.2 dni | alpha | →? →? →? |
| Pa-232 | 91 | 232 | 1.31 dni | alpha | →? →? →? |
| Th-233 | 90 | 233 | 22.3 min | beta- | →? →? |
| Ac-234 | 89 | 234 | 44.0 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.