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 80 nuklidów i 217 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Pu-239.
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: 136wychwyt: 81rozszczepienie: 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-239 → U-235 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Pu-239 → Am-239 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Pu-239 → Pu-240m1 (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. |
| U-235 → Th-231 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| U-235 → Np-235 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| U-235 → U-236m1 (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. |
| Am-239 → Np-235 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Am-239 → Cm-239 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
Wąskie gardła i przejścia formalne
| Przejście | Waga | Dlaczego uważać |
|---|---|---|
| Pu-240m1 → Pu-241 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| U-236m1 → U-237 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Am-240m1 → Am-241 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Bk-239 → Bk-240 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Cm-240m1 → Cm-241 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pu-241m1 → Pu-242 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pu-242m1 → Pu-243 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Am-235 → Am-236 (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 |
|---|---|---|---|---|---|
| Pu-239 | 94 | 239 | 24.1 ky | alpha | →U-235 →Am-239 →Pu-240m1 |
| U-235 | 92 | 235 | 703.3 My | alpha | →Th-231 →Np-235 →U-236m1 |
| Am-239 | 95 | 239 | 11.9 h | alpha | →Np-235 →Cm-239 →Am-240m1 |
| Pu-240m1 | 94 | 240 | 3.7 ns | it | →Pu-240 →Pu-241 |
| Th-231 | 90 | 231 | 1.06 dni | alpha | →Ra-227 →Pa-231 →Th-232 |
| Np-235 | 93 | 235 | 1.08 lat | alpha | →Pa-231 →Pu-235 →Np-236m1 |
| U-236m1 | 92 | 236 | 121.0 ns | it | →U-236 →U-237 |
| Cm-239 | 96 | 239 | 2.9 h | alpha | →Pu-235 →Bk-239 →Cm-240m1 |
| Am-240m1 | 95 | 240 | 942.0 μs | it | →Am-240 →Am-241 |
| Pu-240 | 94 | 240 | 6.56 ky | alpha | →U-236 →Am-240 →Pu-241m1 |
| Pu-241 | 94 | 241 | 14.3 lat | alpha | →U-237 →Am-241 →Pu-242m1 +1 więcej |
| Ra-227 | 88 | 227 | 42.2 min | alpha | →Rn-223 →Ac-227 →Ra-228 |
| Pa-231 | 91 | 231 | 32.7 ky | alpha | →Ac-227 →U-231 →Pa-232 |
| Th-232 | 90 | 232 | stabilny | stable | →Th-233 |
| Pu-235 | 94 | 235 | 25.3 min | alpha | →U-231 →Am-235 →Pu-236 |
| Np-236m1 | 93 | 236 | 22.5 h | it | →Np-236 →Np-237 |
| U-236 | 92 | 236 | 23.4 My | alpha | →Th-232 →Np-236 →U-237 |
| U-237 | 92 | 237 | 6.75 dni | alpha | →Th-233 →Np-237 →U-238 |
| Bk-239 | 97 | 239 | 3 min | alpha | →Am-235 →Cf-239 →Bk-240 |
| Cm-240m1 | 96 | 240 | 10.0 ps | it | →Cm-240 →Cm-241 |
| Am-240 | 95 | 240 | 2.12 dni | alpha | →Np-236 →Cm-240 →Am-241m1 |
| Am-241 | 95 | 241 | 431.9 lat | alpha | →Np-237 →Cm-241 →Am-242m1 |
| Pu-241m1 | 94 | 241 | 21.0 μs | it | →Pu-241 →Pu-242 |
| Pu-242m1 | 94 | 242 | 28.0 ns | it | →Pu-242 →Pu-243 |
| Pu-242 | 94 | 242 | 373.0 ky | alpha | →U-238 →Am-242 →Pu-243 |
| Rn-223 | 86 | 223 | 23.2 min | alpha | →Po-219 →Fr-223 →Rn-224 |
| Ac-227 | 89 | 227 | 21.8 lat | alpha | →Fr-223 →Th-227 →Ac-228 |
| Ra-228 | 88 | 228 | 5.75 lat | alpha | →Rn-224 →Ac-228 →Ra-229 |
| U-231 | 92 | 231 | 4.2 dni | alpha | →Th-227 →Np-231 →U-232 |
| Pa-232 | 91 | 232 | 1.31 dni | alpha | →Ac-228 →U-232 →Pa-233 |
| Th-233 | 90 | 233 | 22.3 min | beta- | →Pa-233 →Th-234 |
| Am-235 | 95 | 235 | 15.0 min | alpha | →Np-231 →Cm-235 →Am-236 |
| Pu-236 | 94 | 236 | 2.86 lat | alpha | →U-232 →Am-236 →Pu-237m1 |
| Np-236 | 93 | 236 | 153.9 ky | alpha | →Pa-232 →Pu-236 →Np-237m1 +1 więcej |
| Np-237 | 93 | 237 | 2.14 My | alpha | →Pa-233 →Pu-237 →Np-238 |
| U-238 | 92 | 238 | 4.46 Gy | alpha | →Th-234 →Np-238 →U-239 |
| Cf-239 | 98 | 239 | 39.0 s | alpha | →Cm-235 →Cf-240 |
| Bk-240 | 97 | 240 | 4.8 min | alpha | →Am-236 →Cf-240 →Bk-241 |
| Cm-240 | 96 | 240 | 27.0 dni | alpha | →Pu-236 →Bk-240 →Cm-241 |
| Cm-241 | 96 | 241 | 32.8 dni | alpha | →Pu-237 →Bk-241 →Cm-242m1 |
| Am-241m1 | 95 | 241 | 1.2 μs | it | →Am-241 →Am-242 |
| Am-242m1 | 95 | 242 | 140.9 lat | it | →Am-242 →Am-243 |
| Pu-243 | 94 | 243 | 4.96 h | alpha | →U-239 →Am-243 →Pu-244 |
| Am-242 | 95 | 242 | 16.0 h | alpha | →Np-238 →Cm-242 →Am-243 |
| Po-219 | 84 | 219 | 2 min | beta- | →At-219 |
| Fr-223 | 87 | 223 | 22.0 min | alpha | →At-219 →Ra-223 →Fr-224 |
| Rn-224 | 86 | 224 | 1.78 h | beta- | →Fr-224 →Rn-225 |
| Th-227 | 90 | 227 | 18.7 dni | alpha | →Ra-223 →Pa-227 →Th-228 |
| Ac-228 | 89 | 228 | 6.15 h | alpha | →Fr-224 →Th-228 →Ac-229 |
| Ra-229 | 88 | 229 | 4 min | beta- | →Ac-229 →Ra-230 |
| Np-231 | 93 | 231 | 48.8 min | alpha | →Pa-227 →Pu-231 →Np-232 |
| U-232 | 92 | 232 | 68.8 lat | alpha | →Th-228 →Np-232 →U-233 |
| Pa-233 | 91 | 233 | 27.0 dni | alpha | →Ac-229 →U-233 →Pa-234 |
| Th-234 | 90 | 234 | 24.1 dni | beta- | →Pa-234 →Th-235 |
| Cm-235 | 96 | 235 | 5 min | alpha | →Pu-231 →? →? |
| Am-236 | 95 | 236 | 4.4 min | alpha | →Np-232 →? →? |
| Pu-237m1 | 94 | 237 | 180.0 ms | it | →Pu-237 →? |
| Np-237m1 | 93 | 237 | 45.0 ns | it | →Np-237 →Np-238 |
| Pu-237 | 94 | 237 | 45.2 dni | alpha | →U-233 →? →? |
| Np-238 | 93 | 238 | 2.12 dni | alpha | →Pa-234 →? →? |
| U-239 | 92 | 239 | 23.4 min | alpha | →Th-235 →? →? |
| Cf-240 | 98 | 240 | 1.06 min | alpha | →? →? |
| Bk-241 | 97 | 241 | 3 min | alpha | →? →? →? |
| Cm-242m1 | 96 | 242 | 40.0 ps | it | →Cm-242 →? |
| Am-243 | 95 | 243 | 7.36 ky | alpha | →? →? →? |
| Pu-244 | 94 | 244 | 79.9 My | alpha | →? →? →? |
| Cm-242 | 96 | 242 | 162.8 dni | alpha | →? →? →? |
| At-219 | 85 | 219 | 56.0 s | alpha | →? →? →? |
| Ra-223 | 88 | 223 | 11.4 dni | alpha | →? →? →? |
| Fr-224 | 87 | 224 | 3.33 min | alpha | →? →? →? |
| Rn-225 | 86 | 225 | 4.66 min | beta- | →? →? |
| Pa-227 | 91 | 227 | 38.3 min | alpha | →? →? →? |
| Th-228 | 90 | 228 | 1.91 lat | alpha | →? →? →? |
| Ac-229 | 89 | 229 | 1.04 h | alpha | →? →? →? |
| Ra-230 | 88 | 230 | 1.55 h | beta- | →? →? |
| Pu-231 | 94 | 231 | 8.6 min | alpha | →? →? →? |
| Np-232 | 93 | 232 | 14.7 min | alpha | →? →? →? |
| U-233 | 92 | 233 | 159.1 ky | alpha | →? →? →? |
| Pa-234 | 91 | 234 | 6.7 h | alpha | →? →? →? |
| Th-235 | 90 | 235 | 7.1 min | 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.