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 76 nuklidów i 213 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Pa-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: 136wychwyt: 77rozszczepienie: 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
Pa-227 → Ac-223 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Pa-227 → U-227 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ac-223 → Fr-219 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Ac-223 → Th-223 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
U-227 → Th-223 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
U-227 → Np-227 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
U-227 → U-228 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
Pa-228 → Ac-224 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Pb-207 → 822080 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pa-230 → Pa-231 (n,γ) σ=0.0032 b	3.2e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.0032 b dla danych termicznych.
U-231 → U-232 (n,γ) σ=0.004 b	4.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.004 b dla danych termicznych.
At-216 → At-217 (n,γ) σ=0.006 b	6.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.006 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Ac-226 → Ac-227 (n,γ) σ=0.006 b	6.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.006 b dla danych termicznych.
Fr-223 → 872240 (n,γ) σ=0.006 b	6.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.006 b dla danych termicznych.
At-217 → At-218 (n,γ) σ=0.01 b	0.0001	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.01 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Fr-221 → Fr-222 (n,γ) σ=0.1 b	0.001	umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.1 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
Pa-227	91	227	38.3 min	alpha	→Ac-223 →U-227 →Pa-228
Ac-223	89	223	2.1 min	alpha	→Fr-219 →Th-223 →Ac-224
U-227	92	227	1.1 min	alpha	→Th-223 →Np-227 →U-228
Pa-228	91	228	22.0 h	alpha	→Ac-224 →U-228 →Pa-229
Fr-219	87	219	20.0 ms	alpha	→At-215 →Ra-219 →Fr-220
Th-223	90	223	600.0 ms	alpha	→Ra-219 →Pa-223 →Th-224
Ac-224	89	224	2.78 h	alpha	→Fr-220 →Th-224 →Ac-225
Np-227	93	227	510.0 ms	alpha	→Pa-223 →Np-228
U-228	92	228	9.1 min	alpha	→Th-224 →Np-228 →U-229
Pa-229	91	229	1.5 dni	alpha	→Ac-225 →U-229 →Pa-230
At-215	85	215	100.0 μs	alpha	→Bi-211 →Rn-215 →At-216m1
Ra-219	88	219	10.0 ms	alpha	→Rn-215 →Ac-219 →Ra-220
Fr-220	87	220	27.4 s	alpha	→At-216 →Ra-220 →Fr-221
Pa-223	91	223	5 ms	alpha	→Ac-219 →U-223 →Pa-224
Th-224	90	224	1.05 s	alpha	→Ra-220 →Pa-224 →Th-225
Ac-225	89	225	10.0 dni	alpha	→Fr-221 →Th-225 →Ac-226
Np-228	93	228	1.02 min	alpha	→Pa-224 →Pu-228 →Np-229
U-229	92	229	58.0 min	alpha	→Th-225 →Np-229 →U-230
Pa-230	91	230	17.4 dni	alpha	→Ac-226 →U-230 →Pa-231
Bi-211	83	211	2.14 min	beta-	→Po-211 →Bi-212m2 →Bi-212m1
Rn-215	86	215	2.3 μs	alpha	→Po-211 →Fr-215 →Rn-216
At-216m1	85	216	100.0 μs	it	→At-216 →At-217
Ac-219	89	219	11.8 μs	alpha	→Fr-215 →Th-219 →Ac-220
Ra-220	88	220	18.0 ms	alpha	→Rn-216 →Ac-220 →Ra-221
At-216	85	216	300.0 μs	alpha	→Bi-212 →Rn-216 →At-217
Fr-221	87	221	4.9 min	alpha	→At-217 →Ra-221 →Fr-222
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
Th-225	90	225	8.72 min	alpha	→Ra-221 →Pa-225 →Th-226
Ac-226	89	226	1.22 dni	alpha	→Fr-222 →Th-226 →Ac-227
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
U-230	92	230	20.8 dni	alpha	→Th-226 →Np-230 →U-231
Pa-231	91	231	32.7 ky	alpha	→Ac-227 →U-231 →Pa-232
Po-211	84	211	516.0 ms	alpha	→Pb-207 →At-211 →Po-212m1
Bi-212m2	83	212	7 min	it	→Bi-212 →Bi-213
Bi-212m1	83	212	25.0 min	it	→Bi-212 →Bi-213
Fr-215	87	215	86.0 ns	alpha	→At-211 →Ra-215 →Fr-216m1
Rn-216	86	216	45.0 μs	alpha	→Po-212 →Fr-216 →Rn-217
At-217	85	217	32.3 ms	alpha	→Bi-213 →Rn-217 →At-218
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
Ra-221	88	221	28.0 s	alpha	→Rn-217 →Ac-221 →Ra-222
Bi-212	83	212	1.01 h	beta-	→Po-212 →Bi-213
Fr-222	87	222	14.2 min	alpha	→At-218 →Ra-222 →Fr-223
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
Th-226	90	226	30.6 min	alpha	→Ra-222 →Pa-226 →Th-227
Ac-227	89	227	21.8 lat	alpha	→Fr-223 →Th-227 →Ac-228
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
U-231	92	231	4.2 dni	alpha	→Th-227 →Np-231 →U-232
Pa-232	91	232	1.31 dni	alpha	→Ac-228 →U-232 →Pa-233
Pb-207	82	207	stabilny	stable	→?
At-211	85	211	7.21 h	alpha	→? →? →?
Po-212m1	84	212	45.1 s	it	→Po-212 →?
Bi-213	83	213	45.6 min	beta-	→? →?
Ra-215	88	215	1.59 ms	alpha	→? →? →?
Fr-216m1	87	216	71.0 ns	it	→Fr-216 →?
Po-212	84	212	299.0 ns	alpha	→? →? →?
Fr-216	87	216	700.0 ns	alpha	→? →? →?
Rn-217	86	217	540.0 μs	alpha	→? →? →?
At-218	85	218	1.5 s	alpha	→? →? →?
Pa-219	91	219	53.0 ns	alpha	→? →? →?
Th-220	90	220	9.7 μs	alpha	→? →? →?
Ac-221	89	221	52.0 ms	alpha	→? →? →?
Ra-222	88	222	38.0 s	alpha	→? →? →?
Fr-223	87	223	22.0 min	alpha	→? →? →?
U-225	92	225	60.0 ms	alpha	→? →? →?
Pa-226	91	226	1.8 min	alpha	→? →? →Pa-227
Th-227	90	227	18.7 dni	alpha	→? →Pa-227 →?
Ac-228	89	228	6.15 h	alpha	→? →? →?
Pu-230	94	230	3.33 min	alpha	→? →?
Np-231	93	231	48.8 min	alpha	→Pa-227 →? →?
U-232	92	232	68.8 lat	alpha	→? →? →?
Pa-233	91	233	27.0 dni	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.