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 37 nuklidów i 92 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Pa-240.
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: 56wychwyt: 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 |
|---|---|---|
| Pa-240 → U-240 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| U-240 → Np-240 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| U-240 → U-241 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. |
| Np-240 → Pa-236 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Np-240 → Pu-240 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Np-240 → Np-241 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. |
| U-241 → Np-241 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Pa-236 → U-236 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
Wąskie gardła i przejścia formalne
| Przejście | Waga | Dlaczego uważać |
|---|---|---|
| U-241 → U-242 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pu-241m1 → Pu-242 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Am-241m1 → Am-242 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pu-242m1 → Pu-243 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Np-237m1 → 932380 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Bk-240 → 972410 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Am-240 → Am-241m1 (n,γ) σ=0.00019 b | 1.9e-6 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.00019 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Pu-241 → Pu-242m1 (n,γ) σ=0.0025 b | 2.5e-5 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.0025 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
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-240 | 91 | 240 | 2 min | beta- | →U-240 |
| U-240 | 92 | 240 | 14.1 h | beta- | →Np-240 →U-241 |
| Np-240 | 93 | 240 | 1.03 h | alpha | →Pa-236 →Pu-240 →Np-241 |
| U-241 | 92 | 241 | 5 min | beta- | →Np-241 →U-242 |
| Pa-236 | 91 | 236 | 9.1 min | beta- | →U-236 →Pa-237 |
| Pu-240 | 94 | 240 | 6.56 ky | alpha | →U-236 →Am-240 →Pu-241m1 |
| Np-241 | 93 | 241 | 13.9 min | alpha | →Pa-237 →Pu-241 →Np-242 |
| U-242 | 92 | 242 | 16.8 min | beta- | →Np-242 |
| U-236 | 92 | 236 | 23.4 My | alpha | →Th-232 →Np-236 →U-237 |
| Pa-237 | 91 | 237 | 8.7 min | beta- | →U-237 →Pa-238 |
| Am-240 | 95 | 240 | 2.12 dni | alpha | →Np-236 →Cm-240 →Am-241m1 |
| Pu-241m1 | 94 | 241 | 21.0 μs | it | →Pu-241 →Pu-242 |
| Pu-241 | 94 | 241 | 14.3 lat | alpha | →U-237 →Am-241 →Pu-242m1 +1 więcej |
| Np-242 | 93 | 242 | 2.2 min | alpha | →Pa-238 →Pu-242 →Np-243 |
| Th-232 | 90 | 232 | stabilny | stable | →Th-233 |
| Np-236 | 93 | 236 | 153.9 ky | alpha | →Pa-232 →Pu-236 →Np-237m1 +1 więcej |
| U-237 | 92 | 237 | 6.75 dni | alpha | →Th-233 →Np-237 →U-238 |
| Pa-238 | 91 | 238 | 2.3 min | beta- | →U-238 →Pa-239 |
| Cm-240 | 96 | 240 | 27.0 dni | alpha | →Pu-236 →Bk-240 →Cm-241 |
| Am-241m1 | 95 | 241 | 1.2 μs | it | →Am-241 →Am-242 |
| Pu-242 | 94 | 242 | 373.0 ky | alpha | →U-238 →Am-242 →Pu-243 |
| Am-241 | 95 | 241 | 431.9 lat | alpha | →Np-237 →Cm-241 →Am-242m1 |
| Pu-242m1 | 94 | 242 | 28.0 ns | it | →Pu-242 →Pu-243 |
| Np-243 | 93 | 243 | 1.85 min | beta- | →Pu-243 →Np-244 |
| Th-233 | 90 | 233 | 22.3 min | beta- | →? →? |
| Pa-232 | 91 | 232 | 1.31 dni | alpha | →? →? →? |
| Pu-236 | 94 | 236 | 2.86 lat | alpha | →? →? →? |
| Np-237m1 | 93 | 237 | 45.0 ns | it | →Np-237 →? |
| Np-237 | 93 | 237 | 2.14 My | alpha | →? →? →? |
| U-238 | 92 | 238 | 4.46 Gy | alpha | →? →? →? |
| Pa-239 | 91 | 239 | 1.77 h | beta- | →? →Pa-240 |
| Bk-240 | 97 | 240 | 4.8 min | alpha | →? →? →? |
| Cm-241 | 96 | 241 | 32.8 dni | alpha | →? →? →? |
| Am-242 | 95 | 242 | 16.0 h | alpha | →? →? →? |
| Pu-243 | 94 | 243 | 4.96 h | alpha | →? →? →? |
| Am-242m1 | 95 | 242 | 140.9 lat | it | →Am-242 →? |
| Np-244 | 93 | 244 | 2.29 min | 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.