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 65 nuklidów i 176 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Np-227.
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: 111wychwyt: 65rozszczepienie: 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 |
|---|---|---|
| Np-227 → Pa-223 α 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. |
| Np-227 → Np-228 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. |
| Pa-223 → Ac-219 α 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. |
| Pa-223 → U-223 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. |
| Pa-223 → Pa-224 (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. |
| Np-228 → Pa-224 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Np-228 → Pu-228 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Ac-219 → Fr-215 α 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. |
Wąskie gardła i przejścia formalne
| Przejście | Waga | Dlaczego uważać |
|---|---|---|
| Bi-207 → Bi-208 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Np-232 → Np-233 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Bi-208 → 832090 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| U-220 → 922210 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Am-231 → 952320 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| At-212 → At-213 (n,γ) σ=2.0e-6 b | 2.0e-8 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 2.0e-6 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Np-233 → 932340 (n,γ) σ=0.001 b | 1.0e-5 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.001 b dla danych termicznych. |
| Po-207 → 842080 (n,γ) σ=0.02 b | 0.0002 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.02 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 |
|---|---|---|---|---|---|
| Np-227 | 93 | 227 | 510.0 ms | alpha | →Pa-223 →Np-228 |
| Pa-223 | 91 | 223 | 5 ms | alpha | →Ac-219 →U-223 →Pa-224 |
| Np-228 | 93 | 228 | 1.02 min | alpha | →Pa-224 →Pu-228 →Np-229 |
| Ac-219 | 89 | 219 | 11.8 μs | alpha | →Fr-215 →Th-219 →Ac-220 |
| U-223 | 92 | 223 | 55.0 μs | alpha | →Th-219 →U-224 |
| Pa-224 | 91 | 224 | 850.0 ms | alpha | →Ac-220 →U-224 →Pa-225 |
| Pu-228 | 94 | 228 | 200.0 ms | alpha | →U-224 →Pu-229 |
| Np-229 | 93 | 229 | 4 min | alpha | →Pa-225 →Pu-229 →Np-230 |
| Fr-215 | 87 | 215 | 86.0 ns | alpha | →At-211 →Ra-215 →Fr-216m1 |
| Th-219 | 90 | 219 | 1.05 μs | alpha | →Ra-215 →Pa-219 →Th-220 |
| Ac-220 | 89 | 220 | 26.4 ms | alpha | →Fr-216 →Th-220 →Ac-221 |
| U-224 | 92 | 224 | 900.0 μs | alpha | →Th-220 →U-225 |
| Pa-225 | 91 | 225 | 1.7 s | alpha | →Ac-221 →U-225 →Pa-226 |
| Pu-229 | 94 | 229 | 2 μs | alpha | →U-225 →Pu-230 |
| Np-230 | 93 | 230 | 4.6 min | alpha | →Pa-226 →Pu-230 →Np-231 |
| At-211 | 85 | 211 | 7.21 h | alpha | →Bi-207 →Rn-211 →At-212m1 |
| Ra-215 | 88 | 215 | 1.59 ms | alpha | →Rn-211 →Ac-215 →Ra-216m1 |
| Fr-216m1 | 87 | 216 | 71.0 ns | it | →Fr-216 →Fr-217 |
| Pa-219 | 91 | 219 | 53.0 ns | alpha | →Ac-215 →U-219 →Pa-220 |
| Th-220 | 90 | 220 | 9.7 μs | alpha | →Ra-216 →Pa-220 →Th-221 |
| Fr-216 | 87 | 216 | 700.0 ns | alpha | →At-212 →Ra-216 →Fr-217 |
| Ac-221 | 89 | 221 | 52.0 ms | alpha | →Fr-217 →Th-221 →Ac-222m1 |
| U-225 | 92 | 225 | 60.0 ms | alpha | →Th-221 →Np-225 →U-226 |
| Pa-226 | 91 | 226 | 1.8 min | alpha | →Ac-222 →U-226 →Pa-227 |
| Pu-230 | 94 | 230 | 3.33 min | alpha | →U-226 →Pu-231 |
| Np-231 | 93 | 231 | 48.8 min | alpha | →Pa-227 →Pu-231 →Np-232 |
| Bi-207 | 83 | 207 | 31.5 lat | beta- | →Po-207 →Bi-208 |
| Rn-211 | 86 | 211 | 14.6 h | alpha | →Po-207 →Fr-211 →Rn-212 |
| At-212m1 | 85 | 212 | 119.0 ms | it | →At-212 →At-213 |
| Ac-215 | 89 | 215 | 170.0 ms | alpha | →Fr-211 →Th-215 →Ac-216m1 |
| Ra-216m1 | 88 | 216 | 200.0 ps | it | →Ra-216 →Ra-217 |
| Fr-217 | 87 | 217 | 22.0 μs | alpha | →At-213 →Ra-217 →Fr-218m1 |
| U-219 | 92 | 219 | 42.0 μs | alpha | →Th-215 →U-220 |
| Pa-220 | 91 | 220 | 780.0 ns | alpha | →Ac-216 →U-220 →Pa-221 |
| Ra-216 | 88 | 216 | 182.0 ns | alpha | →Rn-212 →Ac-216 →Ra-217 |
| Th-221 | 90 | 221 | 1.68 ms | alpha | →Ra-217 →Pa-221 →Th-222 |
| At-212 | 85 | 212 | 314.0 ms | alpha | →Bi-208 →Rn-212 →At-213 |
| Ac-222m1 | 89 | 222 | 1.05 min | it | →Ac-222 →Ac-223 |
| Np-225 | 93 | 225 | 2 μs | alpha | →Pa-221 →Np-226 |
| U-226 | 92 | 226 | 350.0 ms | alpha | →Th-222 →Np-226 →U-227 |
| Ac-222 | 89 | 222 | 5 s | alpha | →Fr-218 →Th-222 →Ac-223 |
| Pa-227 | 91 | 227 | 38.3 min | alpha | →Ac-223 →U-227 →Pa-228 |
| Pu-231 | 94 | 231 | 8.6 min | alpha | →U-227 →Am-231 →Pu-232 |
| Np-232 | 93 | 232 | 14.7 min | alpha | →Pa-228 →Pu-232 →Np-233 |
| Po-207 | 84 | 207 | 5.8 h | alpha | →? →? →? |
| Bi-208 | 83 | 208 | 367.7 ky | beta- | →? →? |
| Fr-211 | 87 | 211 | 3.1 min | alpha | →? →? →? |
| Rn-212 | 86 | 212 | 23.9 min | alpha | →? →? →? |
| At-213 | 85 | 213 | 125.0 ns | alpha | →? →? →? |
| Th-215 | 90 | 215 | 1.2 s | alpha | →? →? →? |
| Ac-216m1 | 89 | 216 | 330.0 μs | it | →Ac-216 →? |
| Ra-217 | 88 | 217 | 1.6 μs | alpha | →? →? →? |
| Fr-218m1 | 87 | 218 | 22.0 ms | it | →Fr-218 →? |
| U-220 | 92 | 220 | 60.0 ns | alpha | →? →? |
| Ac-216 | 89 | 216 | 330.0 μs | alpha | →? →? →? |
| Pa-221 | 91 | 221 | 4.9 μs | alpha | →? →? →? |
| Th-222 | 90 | 222 | 2.8 ms | alpha | →? →? →? |
| Ac-223 | 89 | 223 | 2.1 min | alpha | →? →? →? |
| Np-226 | 93 | 226 | 35.0 ms | alpha | →? →Np-227 |
| U-227 | 92 | 227 | 1.1 min | alpha | →? →Np-227 →? |
| Fr-218 | 87 | 218 | 1 ms | alpha | →? →? →? |
| Pa-228 | 91 | 228 | 22.0 h | alpha | →? →? →? |
| Am-231 | 95 | 231 | 10.0 s | alpha | →Np-227 →? |
| Pu-232 | 94 | 232 | 34.1 min | alpha | →? →? →? |
| Np-233 | 93 | 233 | 36.2 min | alpha | →? →? →? |
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.