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 45 nuklidów i 117 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Po-218.
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: 75wychwyt: 42rozszczepienie: 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-218 → Pb-214 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Po-218 → At-218 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Pb-214 → Bi-214 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| At-218 → Bi-214 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| At-218 → Rn-218 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Po-219 → At-219 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-214 → Po-214 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Rn-218 → Po-214 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 |
|---|---|---|
| Pb-210 → Pb-211 (n,γ) σ=1.9e-6 b | 1.9e-8 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.9e-6 b dla danych termicznych. |
| Bi-210 → Bi-211 (n,γ) σ=0.00013 b | 1.3e-6 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.00013 b dla danych termicznych. |
| 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 → 852170 (n,γ) σ=0.006 b | 6.0e-5 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.006 b dla danych termicznych. |
| Po-218 → Po-219 (n,γ) σ=0.02 b | 0.0002 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.02 b dla danych termicznych. |
| Bi-214 → Bi-215 (n,γ) σ=0.02 b | 0.0002 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.02 b dla danych termicznych. |
| At-218 → At-219 (n,γ) σ=0.1 b | 0.001 | umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.1 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Fr-221 → 872220 (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 |
|---|---|---|---|---|---|
| Po-218 | 84 | 218 | 3.1 min | alpha | →Pb-214 →At-218 →Po-219 |
| Pb-214 | 82 | 214 | 26.8 min | beta- | →Bi-214 |
| At-218 | 85 | 218 | 1.5 s | alpha | →Bi-214 →Rn-218 →At-219 |
| Po-219 | 84 | 219 | 2 min | beta- | →At-219 |
| Bi-214 | 83 | 214 | 19.9 min | beta- | →Po-214 →Bi-215 |
| 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 |
| Po-214 | 84 | 214 | 164.3 μs | alpha | →Pb-210 →At-214 →Po-215 |
| Bi-215 | 83 | 215 | 7.6 min | beta- | →Po-215 →Bi-216 |
| Fr-218 | 87 | 218 | 1 ms | alpha | →At-214 →Ra-218 →Fr-219 |
| Rn-219 | 86 | 219 | 3.96 s | alpha | →Po-215 →Fr-219 →Rn-220 |
| At-220 | 85 | 220 | 3.71 min | alpha | →Bi-216 →Rn-220 →At-221 |
| Pb-210 | 82 | 210 | 22.3 lat | beta- | →Bi-210 →Pb-211 |
| At-214 | 85 | 214 | 558.0 ns | alpha | →Bi-210 →Rn-214 →At-215 |
| Po-215 | 84 | 215 | 1.78 ms | alpha | →Pb-211 →At-215 →Po-216 |
| Bi-216 | 83 | 216 | 2.17 min | beta- | →Po-216 →Bi-217 |
| Ra-218 | 88 | 218 | 25.6 μs | alpha | →Rn-214 →Ac-218 →Ra-219 |
| Fr-219 | 87 | 219 | 20.0 ms | alpha | →At-215 →Ra-219 →Fr-220 |
| Rn-220 | 86 | 220 | 55.6 s | alpha | →Po-216 →Fr-220 →Rn-221 |
| At-221 | 85 | 221 | 2.3 min | beta- | →Rn-221 →At-222 |
| Bi-210 | 83 | 210 | 5.01 dni | beta- | →Po-210 →Bi-211 |
| Pb-211 | 82 | 211 | 36.1 min | beta- | →Bi-211 →Pb-212 |
| Rn-214 | 86 | 214 | 270.0 ns | alpha | →Po-210 →Fr-214 →Rn-215 |
| 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-217 | 83 | 217 | 1.62 min | beta- | →Po-217 |
| Ac-218 | 89 | 218 | 1.08 μs | alpha | →Fr-214 →Th-218 →Ac-219 |
| 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 |
| Rn-221 | 86 | 221 | 25.7 min | alpha | →Po-217 →Fr-221 →Rn-222 |
| At-222 | 85 | 222 | 54.0 s | beta- | →Rn-222 →At-223 |
| Po-210 | 84 | 210 | 138.4 dni | alpha | →? →? →? |
| Bi-211 | 83 | 211 | 2.14 min | beta- | →? →? →? |
| Pb-212 | 82 | 212 | 10.6 h | beta- | →? →? |
| Fr-214 | 87 | 214 | 5 ms | alpha | →? →? →? |
| Rn-215 | 86 | 215 | 2.3 μs | alpha | →? →? →? |
| At-216m1 | 85 | 216 | 100.0 μs | it | →At-216 →? |
| At-216 | 85 | 216 | 300.0 μs | alpha | →? →? →? |
| Po-217 | 84 | 217 | 1.47 s | alpha | →? →? →Po-218 |
| Th-218 | 90 | 218 | 109.0 ns | alpha | →? →? →? |
| Ac-219 | 89 | 219 | 11.8 μs | alpha | →? →? →? |
| Ra-220 | 88 | 220 | 18.0 ms | alpha | →? →? →? |
| Fr-221 | 87 | 221 | 4.9 min | alpha | →? →? →? |
| Rn-222 | 86 | 222 | 3.82 dni | alpha | →Po-218 →? →? |
| At-223 | 85 | 223 | 50.0 s | 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.