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 36 nuklidów i 74 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Lu-152.
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: 38wychwyt: 36rozszczepienie: 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 |
|---|---|---|
| Lu-152 → Yb-152 EC 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Yb-152 → Tm-152 EC 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Lu-153 → Yb-153 EC 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Tm-152 → Er-152 EC 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Yb-153 → Tm-153 EC 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Lu-154m1 → Lu-154 IT 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Er-152 → Ho-152 EC 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Tm-153 → Er-153 EC 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
Wąskie gardła i przejścia formalne
| Przejście | Waga | Dlaczego uważać |
|---|---|---|
| Lu-152 → Lu-153 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Yb-152 → Yb-153 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Tm-152 → Tm-153 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Lu-154m1 → Lu-155 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Lu-154 → Lu-155 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Tm-156m1 → 691570 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Lu-157 → Lu-158 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Ho-154m1 → 671550 (n,γ) σ=0.001 b | 1.0e-5 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.001 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 |
|---|---|---|---|---|---|
| Lu-152 | 71 | 152 | 700.0 ms | ec | →Yb-152 →Lu-153 |
| Yb-152 | 70 | 152 | 3.04 s | ec | →Tm-152 →Yb-153 |
| Lu-153 | 71 | 153 | 900.0 ms | ec | →Yb-153 →Lu-154m1 |
| Tm-152 | 69 | 152 | 8 s | ec | →Er-152 →Tm-153 |
| Yb-153 | 70 | 153 | 4.2 s | ec | →Tm-153 →Yb-154 |
| Lu-154m1 | 71 | 154 | 2 s | it | →Lu-154 →Lu-155 |
| Er-152 | 68 | 152 | 10.3 s | ec | →Ho-152 →Er-153 |
| Tm-153 | 69 | 153 | 1.48 s | ec | →Er-153 →Tm-154m1 |
| Yb-154 | 70 | 154 | 409.0 ms | ec | →Tm-154 →Yb-155 |
| Lu-154 | 71 | 154 | 1.12 s | ec | →Yb-154 →Lu-155 |
| Lu-155 | 71 | 155 | 136.0 ms | ec | →Yb-155 →Lu-156m1 |
| Ho-152 | 67 | 152 | 2.7 min | ec | →Dy-152 →Ho-153m1 |
| Er-153 | 68 | 153 | 37.1 s | ec | →Ho-153 →Er-154m1 |
| Tm-154m1 | 69 | 154 | 3.3 s | it | →Tm-154 →Tm-155m1 |
| Tm-154 | 69 | 154 | 8.1 s | ec | →Er-154 →Tm-155m1 |
| Yb-155 | 70 | 155 | 1.8 s | ec | →Tm-155 →Yb-156 |
| Lu-156m1 | 71 | 156 | 494.0 ms | it | →Lu-156 →Lu-157m1 |
| Dy-152 | 66 | 152 | 2.38 h | beta- | →Ho-152 →Dy-153 |
| Ho-153m1 | 67 | 153 | 9.3 min | it | →Ho-153 →Ho-154m1 |
| Ho-153 | 67 | 153 | 2.01 min | beta- | →Er-153 →Dy-153 →Ho-154m1 |
| Er-154m1 | 68 | 154 | 39.0 ns | it | →Er-154 →Er-155 |
| Tm-155m1 | 69 | 155 | 45.0 s | it | →Tm-155 →Tm-156m1 |
| Er-154 | 68 | 154 | 3.73 min | ec | →Ho-154 →Er-155 |
| Tm-155 | 69 | 155 | 21.6 s | ec | →Er-155 →Tm-156m1 |
| Yb-156 | 70 | 156 | 26.1 s | ec | →Tm-156 →Yb-157 |
| Lu-156 | 71 | 156 | 198.0 ms | ec | →Yb-156 →Lu-157m1 |
| Lu-157m1 | 71 | 157 | 4.79 s | it | →Lu-157 →Lu-158 |
| Dy-153 | 66 | 153 | 6.4 h | beta- | →Ho-153 →? |
| Ho-154m1 | 67 | 154 | 3.1 min | it | →Ho-154 →? |
| Er-155 | 68 | 155 | 5.3 min | beta- | →Tm-155 →? →? |
| Tm-156m1 | 69 | 156 | 19.0 s | it | →Tm-156 →? |
| Ho-154 | 67 | 154 | 11.8 min | beta- | →Er-154 →? |
| Tm-156 | 69 | 156 | 1.4 min | ec | →? →? |
| Yb-157 | 70 | 157 | 38.6 s | ec | →? →? |
| Lu-157 | 71 | 157 | 6.8 s | ec | →Yb-157 →Lu-158 |
| Lu-158 | 71 | 158 | 10.6 s | ec | →? →? |
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.