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 80 nuklidów i 230 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Lr-259.
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: 149wychwyt: 81rozszczepienie: 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
Lr-259 → Md-255
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Lr-259 → Rf-259
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Md-255 → Es-251
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Md-255 → No-255
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Rf-259 → No-255
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Rf-259 → Db-259
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Lr-260 → Md-256
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Lr-260 → Rf-260
β⁻ 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
Lr-261 → Lr-262
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Lr-262 → Lr-263
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Bk-248 → Bk-249
(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.
Lr-263 → Lr-264
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Md-252 → Md-253
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Rf-263 → 1042640
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Lr-264 → 1032650
(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
Lr-2591032596.2 salpha→Md-255 →Rf-259 →Lr-260
Md-25510125527.0 minalpha→Es-251 →No-255 →Md-256
Rf-2591042593.2 salpha→No-255 →Db-259 →Rf-260
Lr-2601032603 minalpha→Md-256 →Rf-260 →Lr-261
Es-251992511.38 dnialpha→Bk-247 →Fm-251 →Es-252
No-2551022553.1 minalpha→Fm-251 →Lr-255 →No-256
Md-2561012561.28 halpha→Es-252 →No-256 →Md-257
Db-259105259nieznanyalpha→Lr-255 →Sg-259 →Db-260
Rf-26010426021.0 msalpha→No-256 →Db-260 →Rf-261
Lr-26110326139.0 minalpha→Md-257 →Rf-261 →Lr-262
Bk-247972471.38 kyalpha→Am-243 →Cf-247 →Bk-248m1
Fm-2511002515.3 halpha→Cf-247 →Md-251 →Fm-252
Es-252992521.29 latalpha→Bk-248 →Fm-252 →Es-253
Lr-25510325522.0 salpha→Md-251 →Rf-255 →Lr-256
No-2561022562.91 salpha→Fm-252 →Lr-256 →No-257
Md-2571012575.52 halpha→Es-253 →No-257 →Md-258m1
Sg-259106259480.0 msalpha→Rf-255 →Sg-260
Db-2601052601.52 salpha→Lr-256 →Sg-260 →Db-261
Rf-2611042611.08 minalpha→No-257 →Db-261 →Rf-262
Lr-2621032623.6 halpha→Md-258 →Rf-262 →Lr-263
Am-243952437.36 kyalpha→Np-239 →Cm-243 →Am-244m1
Cf-247982473.11 halpha→Cm-243 →Es-247 →Cf-248
Bk-248m19724823.7 hit→Bk-248 →Bk-249
Md-2511012514 minalpha→Es-247 →No-251 →Md-252
Fm-2521002521.06 dnialpha→Cf-248 →Md-252 →Fm-253
Bk-248972488.99 latalpha→Am-244 →Cf-248 →Bk-249
Es-2539925320.5 dnialpha→Bk-249 →Fm-253 →Es-254m1
Rf-2551042551.5 salpha→No-251 →Db-255 →Rf-256
Lr-25610325627.0 salpha→Md-252 →Rf-256 →Lr-257
No-25710225725.0 salpha→Fm-253 →Lr-257 →No-258
Md-258m110125857.0 minit→Md-258 →Md-259
Sg-2601062603.6 msalpha→Rf-256 →Bh-260 →Sg-261
Db-2611052611.8 salpha→Lr-257 →Sg-261 →Db-262
Rf-2621042622.1 salpha→No-258 →Db-262 →Rf-263
Md-25810125851.5 dnialpha→Es-254 →No-258 →Md-259
Lr-263103263nieznanyalpha→Md-259 →Rf-263 →Lr-264
Np-239932392.36 dnialpha→Pa-235 →Pu-239 →Np-240
Cm-2439624329.1 latalpha→Pu-239 →Bk-243 →Cm-244m1
Am-244m19524426.0 minit→Am-244 →Am-245
Es-247992474.55 minalpha→Bk-243 →Fm-247 →Es-248
Cf-24898248333.5 dnialpha→Cm-244 →Es-248 →Cf-249
Bk-24997249330.0 dnialpha→Am-245 →Cf-249 →Bk-250
No-251102251800.0 msalpha→Fm-247 →Lr-251 →No-252
Md-2521012522.3 minalpha→Es-248 →No-252 →Md-253
Fm-2531002533 dnialpha→Cf-249 →Md-253 →Fm-254
Am-2449524410.1 halpha→Np-240 →Cm-244 →Am-245
Es-254m1992541.64 dniit→Es-254 →Es-255
Db-2551052551.6 salpha→Lr-251 →Db-256
Rf-2561042566.4 msalpha→No-252 →Db-256 →Rf-257m1
Lr-257103257646.0 msalpha→Md-253 →Rf-257 →Lr-258
No-2581022581.2 msalpha→Fm-254 →Lr-258 →No-259
Md-2591012591.6 halpha→Es-255 →No-259 →Md-260
Bh-260107260nieznanyalpha→Db-256 →?
Sg-261106261230.0 msalpha→Rf-257 →? →?
Db-26210526234.0 salpha→Lr-258 →? →?
Rf-26310426310.0 minalpha→No-259 →? →?
Es-25499254275.7 dnialpha→Bk-250 →Fm-254 →Es-255
Lr-264103264nieznanyalpha→Md-260 →? →?
Pa-2359123524.5 minalpha→? →? →?
Pu-2399423924.1 kyalpha→? →? →?
Np-240932401.03 halpha→? →? →?
Bk-243972434.5 halpha→? →? →?
Cm-244m19624434.0 msit→Cm-244 →?
Am-245952452.05 halpha→? →? →?
Fm-24710024735.0 salpha→? →? →?
Es-2489924827.0 minalpha→? →? →?
Cm-2449624418.1 latalpha→? →? →?
Cf-24998249350.7 latalpha→? →? →?
Bk-250972503.22 halpha→? →? →?
Lr-251103251nieznanyalpha→? →?
No-2521022522.27 salpha→? →? →?
Md-2531012536 minalpha→? →? →?
Fm-2541002543.24 halpha→? →? →?
Es-2559925539.8 dnialpha→? →? →? +1 więcej
Db-2561052561.9 salpha→? →?
Rf-257m11042573.9 sit→Rf-257 →?
Rf-2571042574.7 salpha→? →? →?
Lr-2581032583.9 salpha→? →? →Lr-259
No-25910225958.0 minalpha→? →Lr-259 →?
Md-26010126031.8 dnialpha→? →? →?

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.