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 59 nuklidów i 159 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Lr-264.
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: 109wychwyt: 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

PrzejścieWagaOcena
Lr-264 → Md-260
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Lr-264 → Rf-264
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Md-260 → Es-256
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Md-260 → No-260
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Rf-264 → No-260
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Rf-264 → Db-264
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Lr-265 → Md-261
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Lr-265 → Rf-265
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.

Wąskie gardła i przejścia formalne

PrzejścieWagaDlaczego uważać
Lr-264 → Lr-265
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Rf-264 → Rf-265
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
No-260 → No-261
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Db-264 → Db-265
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Rf-265 → Rf-266
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Bk-252 → Bk-253
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
No-261 → No-262
(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.
Sg-264 → Sg-265
(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.
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-264103264nieznanyalpha→Md-260 →Rf-264 →Lr-265
Md-26010126031.8 dnialpha→Es-256 →No-260 →Md-261
Rf-264104264nieznanyalpha→No-260 →Db-264 →Rf-265
Lr-265103265nieznanyalpha→Md-261 →Rf-265
Es-2569925625.4 minalpha→Bk-252 →Fm-256 →Es-257
No-260102260106.0 msalpha→Fm-256 →Lr-260 →No-261
Md-261101261nieznanyalpha→Es-257 →No-261
Db-264105264nieznanyalpha→Lr-260 →Sg-264 →Db-265
Rf-265104265nieznanyalpha→No-261 →Db-265 →Rf-266
Bk-252972522 minbeta-→Cf-252 →Bk-253
Fm-2561002562.63 halpha→Cf-252 →Md-256 →Fm-257
Es-257992577.7 dnibeta-→Fm-257
Lr-2601032603 minalpha→Md-256 →Rf-260 →Lr-261
No-261102261nieznanyalpha→Fm-257 →Lr-261 →No-262
Sg-264106264nieznanyalpha→Rf-260 →Bh-264 →Sg-265
Db-265105265nieznanyalpha→Lr-261 →Sg-265 →Db-266
Rf-266104266nieznanyalpha→No-262 →Db-266
Cf-252982522.64 latalpha→Cm-248 →Es-252 →Cf-253
Bk-2539725310.0 minbeta-→Cf-253 →Bk-254
Md-2561012561.28 halpha→Es-252 →No-256 →Md-257
Fm-257100257100.5 dnialpha→Cf-253 →Md-257 →Fm-258
Rf-26010426021.0 msalpha→No-256 →Db-260 →Rf-261
Lr-26110326139.0 minalpha→Md-257 →Rf-261 →Lr-262
No-2621022625 msalpha→Fm-258 →Lr-262 →No-263
Bh-264107264440.0 msalpha→Db-260 →Hs-264 →Bh-265
Sg-2651062658 salpha→Rf-261 →Bh-265 →Sg-266
Db-266105266nieznanyalpha→Lr-262 →Sg-266
Cm-24896248347.7 kyalpha→Pu-244 →Bk-248 →Cm-249
Es-252992521.29 latalpha→Bk-248 →Fm-252 →Es-253
Cf-2539825317.8 dnialpha→Cm-249 →Es-253 →Cf-254
Bk-254972542 minbeta-→Cf-254
No-2561022562.91 salpha→Fm-252 →Lr-256 →No-257
Md-2571012575.52 halpha→Es-253 →No-257 →Md-258m1
Fm-258100258360.0 μsalpha→Cf-254 →Md-258 →Fm-259
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
No-263102263nieznanyalpha→Fm-259 →Lr-263
Hs-264108264800.0 μsalpha→Sg-260 →Hs-265m1
Bh-265107265nieznanyalpha→Db-261 →Hs-265 →Bh-266
Sg-26610626621.0 salpha→Rf-262 →Bh-266
Pu-2449424479.9 Myalpha→? →? →?
Bk-248972488.99 latalpha→? →? →?
Cm-249962491.07 halpha→? →? →?
Fm-2521002521.06 dnialpha→? →? →?
Es-2539925320.5 dnialpha→? →? →?
Cf-2549825460.5 dnialpha→? →? →?
Lr-25610325627.0 salpha→? →? →?
No-25710225725.0 salpha→? →? →?
Md-258m110125857.0 minit→Md-258 →?
Md-25810125851.5 dnialpha→? →? →?
Fm-2591002591.5 sbeta-→? →?
Sg-2601062603.6 msalpha→? →? →?
Db-2611052611.8 salpha→? →? →?
Rf-2621042622.1 salpha→? →? →?
Lr-263103263nieznanyalpha→? →? →Lr-264
Hs-265m1108265750.0 μsit→Hs-265 →?
Hs-2651082652 msalpha→? →?
Bh-266107266nieznanyalpha→? →?

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.