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 25 nuklidów i 46 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Ni-72.
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: 22wychwyt: 24rozszczepienie: 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 |
|---|---|---|
| Ni-72 → Cu-72 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Ni-72 → Ni-73 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Cu-72 → Zn-72 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Cu-72 → Cu-73 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Ni-73 → Cu-73 β⁻ 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. |
| Ni-73 → Ni-74 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Zn-72 → Ga-72 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Zn-72 → Zn-73 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
Wąskie gardła i przejścia formalne
| Przejście | Waga | Dlaczego uważać |
|---|---|---|
| Ge-72 → Ge-73 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Ni-76 → Ni-77 (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. |
| Ge-73 → Ge-74 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Ni-77 → Ni-78 (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. |
| Ge-74 → 320750 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne 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.
| Nuklid | Z | A | T½ | Typ rozpadu | Połączenia wychodzące |
|---|---|---|---|---|---|
| Ni-72 | 28 | 72 | 1.57 s | beta- | →Cu-72 →Ni-73 |
| Cu-72 | 29 | 72 | 6.6 s | beta- | →Zn-72 →Cu-73 |
| Ni-73 | 28 | 73 | 840.0 ms | beta- | →Cu-73 →Ni-74 |
| Zn-72 | 30 | 72 | 1.94 dni | beta- | →Ga-72 →Zn-73 |
| Cu-73 | 29 | 73 | 3.9 s | beta- | →Zn-73 →Cu-74 |
| Ni-74 | 28 | 74 | 900.0 ms | beta- | →Cu-74 →Ni-75 |
| Ga-72 | 31 | 72 | 14.1 h | beta- | →Ge-72 →Ga-73 |
| Zn-73 | 30 | 73 | 23.5 s | beta- | →Ga-73 →Zn-74 |
| Cu-74 | 29 | 74 | 1.59 s | beta- | →Zn-74 →Cu-75 |
| Ni-75 | 28 | 75 | 600.0 ms | beta- | →Cu-75 →Ni-76 |
| Ge-72 | 32 | 72 | stabilny | stable | →Ge-73 |
| Ga-73 | 31 | 73 | 4.86 h | beta- | →Ge-73 →Ga-74 |
| Zn-74 | 30 | 74 | 1.59 min | beta- | →Ga-74 →Zn-75 |
| Cu-75 | 29 | 75 | 1.22 s | beta- | →Zn-75 →Cu-76 |
| Ni-76 | 28 | 76 | 240.0 ms | beta- | →Cu-76 →Ni-77 |
| Ge-73 | 32 | 73 | stabilny | stable | →Ge-74 |
| Ga-74 | 31 | 74 | 8.12 min | beta- | →Ge-74 →Ga-75 |
| Zn-75 | 30 | 75 | 10.2 s | beta- | →Ga-75 →Zn-76 |
| Cu-76 | 29 | 76 | 641.0 ms | beta- | →Zn-76 →Cu-77 |
| Ni-77 | 28 | 77 | 150.0 ns | beta- | →Cu-77 →Ni-78 |
| Ge-74 | 32 | 74 | stabilny | stable | →? |
| Ga-75 | 31 | 75 | 2.1 min | beta- | →? →? |
| Zn-76 | 30 | 76 | 5.7 s | beta- | →? →? |
| Cu-77 | 29 | 77 | 469.0 ms | beta- | →? →? |
| Ni-78 | 28 | 78 | 150.0 ns | beta- | →? |
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.