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 61 nuklidów i 155 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Po-215.

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: 95wychwyt: 60rozszczepienie: 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
Po-215 → Pb-211 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany.
Po-215 → At-215 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.
Pb-211 → Bi-211 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Pb-211 → Pb-212 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
At-215 → Bi-211 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany.
At-215 → Rn-215 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.
At-215 → At-216m1 (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.
Po-216 → Pb-212 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Pb-207 → Pb-208 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-208 → Pb-209 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Bi-207 → Bi-208 (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.
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.
Po-215 → Po-216 (n,γ) σ=0.00023 b	2.3e-6	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.00023 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
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.
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.

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
Po-215	84	215	1.78 ms	alpha	→Pb-211 →At-215 →Po-216
Pb-211	82	211	36.1 min	beta-	→Bi-211 →Pb-212
At-215	85	215	100.0 μs	alpha	→Bi-211 →Rn-215 →At-216m1
Po-216	84	216	145.0 ms	alpha	→Pb-212 →At-216 →Po-217
Bi-211	83	211	2.14 min	beta-	→Po-211 →Bi-212m2 →Bi-212m1
Pb-212	82	212	10.6 h	beta-	→Bi-212 →Pb-213
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
At-216	85	216	300.0 μs	alpha	→Bi-212 →Rn-216 →At-217
Po-217	84	217	1.47 s	alpha	→Pb-213 →At-217 →Po-218
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
Bi-212	83	212	1.01 h	beta-	→Po-212 →Bi-213
Pb-213	82	213	10.2 min	beta-	→Bi-213 →Pb-214
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
Po-218	84	218	3.1 min	alpha	→Pb-214 →At-218 →Po-219
Pb-207	82	207	stabilny	stable	→Pb-208
At-211	85	211	7.21 h	alpha	→Bi-207 →Rn-211 →At-212m1
Po-212m1	84	212	45.1 s	it	→Po-212 →Po-213
Bi-213	83	213	45.6 min	beta-	→Po-213 →Bi-214
Po-212	84	212	299.0 ns	alpha	→Pb-208 →At-212 →Po-213
Pb-214	82	214	26.8 min	beta-	→Bi-214
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
Fr-216	87	216	700.0 ns	alpha	→At-212 →Ra-216 →Fr-217
Rn-217	86	217	540.0 μs	alpha	→Po-213 →Fr-217 →Rn-218
At-218	85	218	1.5 s	alpha	→Bi-214 →Rn-218 →At-219
Po-219	84	219	2 min	beta-	→At-219
Pb-208	82	208	stabilny	stable	→Pb-209
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
Po-213	84	213	3.65 μs	alpha	→Pb-209 →At-213 →Po-214m1
Bi-214	83	214	19.9 min	beta-	→Po-214 →Bi-215
At-212	85	212	314.0 ms	alpha	→Bi-208 →Rn-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
Ra-216	88	216	182.0 ns	alpha	→Rn-212 →Ac-216 →Ra-217
Rn-218	86	218	35.0 ms	alpha	→Po-214 →Fr-218 →Rn-219
At-219	85	219	56.0 s	alpha	→Bi-215 →Rn-219 →At-220
Pb-209	82	209	3.25 h	beta-	→? →?
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	→? →? →?
Po-214m1	84	214	99.0 ps	it	→Po-214 →Po-215
Po-214	84	214	164.3 μs	alpha	→? →? →Po-215
Bi-215	83	215	7.6 min	beta-	→Po-215 →?
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 →?
Ac-216	89	216	330.0 μs	alpha	→? →? →?
Fr-218	87	218	1 ms	alpha	→? →? →?
Rn-219	86	219	3.96 s	alpha	→Po-215 →? →?
At-220	85	220	3.71 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.