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 45 nuklidów i 124 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Hs-269.
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: 41rozszczepienie: 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
Hs-269 → Sg-265
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Sg-265 → Rf-261
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Sg-265 → Bh-265
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Rf-261 → No-257
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Rf-261 → Db-261
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Bh-265 → Db-261
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Bh-265 → Hs-265
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Sg-266 → Rf-262
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
Bh-265 → Bh-266
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Rf-262 → Rf-263
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Rf-263 → Rf-264
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Hs-266 → Hs-267
(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.
Rf-264 → Rf-265
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Md-254 → 1012550
(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
Hs-2691082699 salpha→Sg-265
Sg-2651062658 salpha→Rf-261 →Bh-265 →Sg-266
Rf-2611042611.08 minalpha→No-257 →Db-261 →Rf-262
Bh-265107265nieznanyalpha→Db-261 →Hs-265 →Bh-266
Sg-26610626621.0 salpha→Rf-262 →Bh-266
No-25710225725.0 salpha→Fm-253 →Lr-257 →No-258
Db-2611052611.8 salpha→Lr-257 →Sg-261 →Db-262
Rf-2621042622.1 salpha→No-258 →Db-262 →Rf-263
Hs-2651082652 msalpha→Sg-261 →Hs-266
Bh-266107266nieznanyalpha→Db-262 →Hs-266
Fm-2531002533 dnialpha→Cf-249 →Md-253 →Fm-254
Lr-257103257646.0 msalpha→Md-253 →Rf-257 →Lr-258
No-2581022581.2 msalpha→Fm-254 →Lr-258 →No-259
Sg-261106261230.0 msalpha→Rf-257 →Bh-261 →Sg-262
Db-26210526234.0 salpha→Lr-258 →Sg-262 →Db-263
Rf-26310426310.0 minalpha→No-259 →Db-263 →Rf-264
Hs-266108266nieznanyalpha→Sg-262 →Mt-266 →Hs-267
Cf-24998249350.7 latalpha→Cm-245 →Es-249 →Cf-250
Md-2531012536 minalpha→Es-249 →No-253 →Md-254
Fm-2541002543.24 halpha→Cf-250 →Md-254 →Fm-255
Rf-2571042574.7 salpha→No-253 →Db-257 →Rf-258
Lr-2581032583.9 salpha→Md-254 →Rf-258 →Lr-259
No-25910225958.0 minalpha→Fm-255 →Lr-259 →No-260
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
Rf-264104264nieznanyalpha→No-260 →Db-264 →Rf-265
Mt-2661092663.8 msalpha→Bh-262 →Mt-267
Hs-26710826726.0 msalpha→Sg-263 →Mt-267
Cm-245962458.49 kyalpha→? →? →?
Es-249992491.7 halpha→? →? →?
Cf-2509825013.1 latalpha→? →? →?
No-2531022531.62 minalpha→? →? →?
Md-25410125410.0 minalpha→? →? →?
Fm-25510025520.1 halpha→? →? →?
Db-257105257760.0 msalpha→? →?
Rf-25810425812.0 msalpha→? →? →?
Lr-2591032596.2 salpha→? →? →?
No-260102260106.0 msalpha→? →? →?
Bh-262m11072628 msit→Bh-262 →?
Bh-262107262102.0 msalpha→? →?
Sg-2631062631 salpha→? →? →?
Db-264105264nieznanyalpha→? →? →?
Rf-265104265nieznanyalpha→? →? →?
Mt-267109267nieznanyalpha→? →? →?

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.