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 27 nuklidów i 52 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z In-100.
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: 25wychwyt: 27rozszczepienie: 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
In-100 → Cd-100
EC 100.0%		1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Cd-100 → Ag-100
EC 100.0%		1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
In-101 → Cd-101
EC 100.0%		1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ag-100 → Pd-100
EC 100.0%		1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Cd-101 → Ag-101
EC 100.0%		1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
In-102 → Cd-102
EC 100.0%		1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Pd-100 → Rh-100
EC 100.0%		1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ag-101 → Pd-101
EC 100.0%		1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.

Wąskie gardła i przejścia formalne

PrzejścieWagaDlaczego uważać
In-100 → In-101
(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.
Cd-100 → Cd-101
(n,γ) σ=0 b		0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
In-101 → In-102
(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.
Ag-100 → Ag-101
(n,γ) σ=0 b		0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Cd-101 → Cd-102
(n,γ) σ=0 b		0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
In-102 → In-103
(n,γ) σ=0 b		0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pd-100 → Pd-101
(n,γ) σ=0 b		0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Ag-101 → Ag-102
(n,γ) σ=0 b		0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
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.

NuklidZAT½Typ rozpaduPołączenia wychodzące
In-100491007 sec→Cd-100 →In-101
Cd-1004810049.1 sec→Ag-100 →Cd-101
In-1014910115.1 sec→Cd-101 →In-102
Ag-100471002.01 minec→Pd-100 →Ag-101
Cd-101481011.36 minec→Ag-101 →Cd-102
In-1024910222.0 sec→Cd-102 →In-103
Pd-100461003.63 dniec→Rh-100 →Pd-101
Ag-1014710111.1 minec→Pd-101 →Ag-102
Cd-102481025.5 minec→Ag-102 →Cd-103
In-103491031 minec→Cd-103 →In-104
Rh-1004510020.8 hbeta-→Pd-100 →Ru-100 →Rh-101
Pd-101461018.47 hec→Rh-101 →Pd-102
Ag-1024710212.9 minec→Pd-102 →Ag-103
Cd-103481037.3 minec→Ag-103 →Cd-104
In-104491041.8 minec→Cd-104 →In-105
Ru-10044100stabilnystable→Ru-101
Rh-101451013.3 latbeta-→Pd-101 →Rh-102
Pd-10246102stabilnystable→Pd-103
Ag-103471031.09 hec→Pd-103 →Ag-104
Cd-1044810457.7 minec→Ag-104 →Cd-105
In-105491055.07 minec→Cd-105 →In-106
Ru-10144101stabilnystable→?
Rh-10245102207.0 dnibeta-→Pd-102 →?
Pd-1034610317.0 dnibeta-→Ag-103 →?
Ag-104471041.15 hec→? →?
Cd-1054810555.5 minec→? →?
In-106491066.2 minec→? →?

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.