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 47 nuklidów i 109 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Pb-199.

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: 62wychwyt: 47rozszczepienie: 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
Pb-199 → Bi-199 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Bi-199 → Po-199 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Pb-200 → Bi-200 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Po-199 → Pb-195 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Po-199 → At-199 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Bi-200 → Po-200 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Pb-201 → Bi-201 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Pb-195 → Bi-195 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Pb-199 → Pb-200 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Bi-199 → Bi-200 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-200 → Pb-201 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Bi-200 → Bi-201 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-201 → Pb-202 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-195 → Pb-196 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-203m1 → Pb-204 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Bi-196m1 → Bi-197 (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
Pb-199	82	199	1.5 h	beta-	→Bi-199 →Pb-200
Bi-199	83	199	27.0 min	beta-	→Po-199 →Bi-200
Pb-200	82	200	21.5 h	beta-	→Bi-200 →Pb-201
Po-199	84	199	4.58 min	alpha	→Pb-195 →At-199 →Po-200
Bi-200	83	200	36.4 min	beta-	→Po-200 →Bi-201
Pb-201	82	201	9.33 h	beta-	→Bi-201 →Pb-202
Pb-195	82	195	15.0 min	beta-	→Bi-195 →Pb-196
At-199	85	199	7.2 s	alpha	→Bi-195 →Rn-199 →At-200m1
Po-200	84	200	10.9 min	alpha	→Pb-196 →At-200 →Po-201m1
Bi-201	83	201	1.8 h	beta-	→Po-201 →Bi-202
Pb-202	82	202	52.5 ky	beta-	→Bi-202 →Pb-203m1
Bi-195	83	195	3.05 min	beta-	→Po-195 →Bi-196m1
Pb-196	82	196	37.0 min	beta-	→Bi-196 →Pb-197m1
Rn-199	86	199	620.0 ms	alpha	→Po-195 →Fr-199 →Rn-200
At-200m1	85	200	47.0 s	it	→At-200 →At-201
At-200	85	200	43.0 s	alpha	→Bi-196 →Rn-200 →At-201
Po-201m1	84	201	8.9 min	it	→Po-201 →Po-202
Po-201	84	201	15.3 min	alpha	→Pb-197 →At-201 →Po-202
Bi-202	83	202	1.72 h	beta-	→Po-202 →Bi-203m1
Pb-203m1	82	203	6.3 s	it	→Pb-203 →Pb-204
Po-195	84	195	4.64 s	alpha	→Pb-191 →At-195 →Po-196
Bi-196m1	83	196	600.0 ms	it	→Bi-196 →Bi-197
Bi-196	83	196	5.13 min	beta-	→Po-196 →Bi-197m1
Pb-197m1	82	197	43.0 min	it	→Pb-197 →Pb-198
Fr-199	87	199	12.0 ms	alpha	→At-195 →Rn-199 →Fr-200
Rn-200	86	200	960.0 ms	alpha	→Po-196 →Fr-200 →Rn-201m1
At-201	85	201	1.48 min	alpha	→Bi-197 →Rn-201 →At-202m1
Po-202	84	202	44.7 min	alpha	→Pb-198 →At-202 →Po-203m1
Pb-197	82	197	8 min	beta-	→Bi-197 →Pb-198
Bi-203m1	83	203	303.0 ms	it	→Bi-203 →Bi-204
Pb-203	82	203	2.16 dni	beta-	→Bi-203 →Pb-204
Pb-204	82	204	stabilny	stable	→Pb-205
Pb-191	82	191	1.33 min	beta-	→? →?
At-195	85	195	146.0 ms	alpha	→? →Po-195 →?
Po-196	84	196	5.8 s	alpha	→? →? →?
Bi-197	83	197	9.33 min	beta-	→? →?
Bi-197m1	83	197	5.04 min	it	→Bi-197 →?
Pb-198	82	198	2.4 h	beta-	→? →Pb-199
Fr-200	87	200	570.0 ms	alpha	→? →Rn-200 →?
Rn-201m1	86	201	3.8 s	it	→Rn-201 →?
Rn-201	86	201	7.1 s	alpha	→? →? →?
At-202m1	85	202	3.07 min	it	→At-202 →?
At-202	85	202	3.03 min	alpha	→? →? →?
Po-203m1	84	203	45.0 s	it	→? →?
Bi-203	83	203	11.8 h	beta-	→? →?
Bi-204	83	204	11.2 h	beta-	→? →?
Pb-205	82	205	15.3 My	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.