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 62 nuklidów i 170 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Pu-230.

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: 108wychwyt: 62rozszczepienie: 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
Pu-230 → U-226 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Pu-230 → Pu-231 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
U-226 → Th-222 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.
U-226 → Np-226 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.
U-226 → U-227 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
Pu-231 → U-227 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Pu-231 → Am-231 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Th-222 → Ra-218 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
Am-231 → Am-232 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Cm-232 → Cm-233 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Am-233 → Am-234 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Cm-233 → Cm-234 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pu-235m1 → Pu-236 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Cm-234 → 962350 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Am-235 → 952360 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-206 → 802030 (n,γ) σ=1.89e-32 b	1.89e-34	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.89e-32 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
Pu-230	94	230	3.33 min	alpha	→U-226 →Pu-231
U-226	92	226	350.0 ms	alpha	→Th-222 →Np-226 →U-227
Pu-231	94	231	8.6 min	alpha	→U-227 →Am-231 →Pu-232
Th-222	90	222	2.8 ms	alpha	→Ra-218 →Pa-222 →Th-223
Np-226	93	226	35.0 ms	alpha	→Pa-222 →Np-227
U-227	92	227	1.1 min	alpha	→Th-223 →Np-227 →U-228
Am-231	95	231	10.0 s	alpha	→Np-227 →Am-232
Pu-232	94	232	34.1 min	alpha	→U-228 →Am-232 →Pu-233
Ra-218	88	218	25.6 μs	alpha	→Rn-214 →Ac-218 →Ra-219
Pa-222	91	222	3.3 ms	alpha	→Ac-218 →U-222 →Pa-223
Th-223	90	223	600.0 ms	alpha	→Ra-219 →Pa-223 →Th-224
Np-227	93	227	510.0 ms	alpha	→Pa-223 →Np-228
U-228	92	228	9.1 min	alpha	→Th-224 →Np-228 →U-229
Am-232	95	232	1.32 min	alpha	→Np-228 →Cm-232 →Am-233
Pu-233	94	233	20.9 min	alpha	→U-229 →Am-233 →Pu-234
Rn-214	86	214	270.0 ns	alpha	→Po-210 →Fr-214 →Rn-215
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
U-222	92	222	1 μs	alpha	→Th-218 →U-223
Pa-223	91	223	5 ms	alpha	→Ac-219 →U-223 →Pa-224
Th-224	90	224	1.05 s	alpha	→Ra-220 →Pa-224 →Th-225
Np-228	93	228	1.02 min	alpha	→Pa-224 →Pu-228 →Np-229
U-229	92	229	58.0 min	alpha	→Th-225 →Np-229 →U-230
Cm-232	96	232	1 min	alpha	→Pu-228 →Cm-233
Am-233	95	233	2 min	alpha	→Np-229 →Cm-233 →Am-234
Pu-234	94	234	8.8 h	alpha	→U-230 →Am-234 →Pu-235m1
Po-210	84	210	138.4 dni	alpha	→Pb-206 →At-210 →Po-211m1
Fr-214	87	214	5 ms	alpha	→At-210 →Ra-214 →Fr-215
Rn-215	86	215	2.3 μs	alpha	→Po-211 →Fr-215 →Rn-216
Th-218	90	218	109.0 ns	alpha	→Ra-214 →Pa-218 →Th-219
Ac-219	89	219	11.8 μs	alpha	→Fr-215 →Th-219 →Ac-220
Ra-220	88	220	18.0 ms	alpha	→Rn-216 →Ac-220 →Ra-221
U-223	92	223	55.0 μs	alpha	→Th-219 →U-224
Pa-224	91	224	850.0 ms	alpha	→Ac-220 →U-224 →Pa-225
Th-225	90	225	8.72 min	alpha	→Ra-221 →Pa-225 →Th-226
Pu-228	94	228	200.0 ms	alpha	→U-224 →Pu-229
Np-229	93	229	4 min	alpha	→Pa-225 →Pu-229 →Np-230
U-230	92	230	20.8 dni	alpha	→Th-226 →Np-230 →U-231
Cm-233	96	233	1 min	alpha	→Pu-229 →Cm-234
Am-234	95	234	2.32 min	alpha	→Np-230 →Cm-234 →Am-235
Pu-235m1	94	235	25.0 ns	it	→Pu-235 →Pu-236
Pb-206	82	206	stabilny	stable	→?
At-210	85	210	8.1 h	alpha	→? →? →?
Po-211m1	84	211	25.2 s	it	→Po-211 →?
Ra-214	88	214	2.46 s	alpha	→? →? →?
Fr-215	87	215	86.0 ns	alpha	→? →? →?
Po-211	84	211	516.0 ms	alpha	→? →? →?
Rn-216	86	216	45.0 μs	alpha	→? →? →?
Pa-218	91	218	110.0 μs	alpha	→? →? →?
Th-219	90	219	1.05 μs	alpha	→? →? →?
Ac-220	89	220	26.4 ms	alpha	→? →? →?
Ra-221	88	221	28.0 s	alpha	→? →? →?
U-224	92	224	900.0 μs	alpha	→? →?
Pa-225	91	225	1.7 s	alpha	→? →? →?
Th-226	90	226	30.6 min	alpha	→? →? →?
Pu-229	94	229	2 μs	alpha	→? →Pu-230
Np-230	93	230	4.6 min	alpha	→? →Pu-230 →?
U-231	92	231	4.2 dni	alpha	→? →? →?
Cm-234	96	234	2 min	alpha	→Pu-230 →?
Am-235	95	235	15.0 min	alpha	→? →? →?
Pu-235	94	235	25.3 min	alpha	→U-231 →Am-235 →Pu-236
Pu-236	94	236	2.86 lat	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.