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 28 nuklidów i 51 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Pr-151.
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: 23wychwyt: 28rozszczepienie: 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 |
|---|---|---|
| Pr-151 → Nd-151 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Pr-151 → Pr-152 (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. |
| Nd-151 → Pm-151 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Nd-151 → Nd-152 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. |
| Pr-152 → Nd-152 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Pr-152 → Pr-153 (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. |
| Pm-151 → Sm-151 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Pm-151 → Pm-152m2 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. |
Wąskie gardła i przejścia formalne
| Przejście | Waga | Dlaczego uważać |
|---|---|---|
| Sm-152 → Sm-153 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pr-155 → Pr-156 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Pr-156 → Pr-157 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Sm-154 → 621550 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pr-157 → 591580 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Eu-153 → 611500 (n,γ) σ=7.11e-7 b | 7.11e-9 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 7.11e-7 b dla danych termicznych. |
| Eu-151 → Pm-148 (n,γ) σ=8.81e-6 b | 8.81e-8 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 8.81e-6 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 |
|---|---|---|---|---|---|
| Pr-151 | 59 | 151 | 18.9 s | beta- | →Nd-151 →Pr-152 |
| Nd-151 | 60 | 151 | 12.4 min | beta- | →Pm-151 →Nd-152 |
| Pr-152 | 59 | 152 | 3.63 s | beta- | →Nd-152 →Pr-153 |
| Pm-151 | 61 | 151 | 1.18 dni | beta- | →Sm-151 →Pm-152m2 |
| Nd-152 | 60 | 152 | 11.4 min | beta- | →Pm-152 →Nd-153 |
| Pr-153 | 59 | 153 | 4.28 s | beta- | →Nd-153 →Pr-154 |
| Sm-151 | 62 | 151 | 89.9 lat | beta- | →Eu-151 →Sm-152 |
| Pm-152m2 | 61 | 152 | 13.8 min | it | →Pm-152 →Pm-153 |
| Pm-152 | 61 | 152 | 4.12 min | beta- | →Sm-152 →Pm-153 |
| Nd-153 | 60 | 153 | 31.6 s | beta- | →Pm-153 →Nd-154 |
| Pr-154 | 59 | 154 | 2.3 s | beta- | →Nd-154 →Pr-155 |
| Eu-151 | 63 | 151 | stabilny | stable | →Pm-148 |
| Sm-152 | 62 | 152 | stabilny | stable | →Sm-153 |
| Pm-153 | 61 | 153 | 5.25 min | beta- | →Sm-153 →Pm-154 |
| Nd-154 | 60 | 154 | 25.9 s | beta- | →Pm-154 →Nd-155 |
| Pr-155 | 59 | 155 | 300.0 ns | beta- | →Nd-155 →Pr-156 |
| Pm-148 | 61 | 148 | 5.37 dni | beta- | →Sm-148 →Pm-149 |
| Sm-153 | 62 | 153 | 1.93 dni | beta- | →Eu-153 →Sm-154 |
| Pm-154 | 61 | 154 | 1.73 min | beta- | →Sm-154 →Pm-155 |
| Nd-155 | 60 | 155 | 8.9 s | beta- | →Pm-155 →Nd-156 |
| Pr-156 | 59 | 156 | 300.0 ns | beta- | →Nd-156 →Pr-157 |
| Sm-148 | 62 | 148 | stabilny | stable | →? |
| Pm-149 | 61 | 149 | 2.21 dni | beta- | →? →? |
| Eu-153 | 63 | 153 | stabilny | stable | →? |
| Sm-154 | 62 | 154 | stabilny | stable | →? |
| Pm-155 | 61 | 155 | 41.5 s | beta- | →? →? |
| Nd-156 | 60 | 156 | 5.49 s | beta- | →? →? |
| Pr-157 | 59 | 157 | 300.0 ms | 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.