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 215 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Pu-241.
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: 135wychwyt: 80rozszczepienie: 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-241 → U-237 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Pu-241 → Am-241 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Pu-241 → Pu-242 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. |
| U-237 → Th-233 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| U-237 → Np-237 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| U-237 → U-238 (n,γ) σ=100 b | 1 | silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. |
| Am-241 → Np-237 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Am-241 → Cm-241 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
Wąskie gardła i przejścia formalne
| Przejście | Waga | Dlaczego uważać |
|---|---|---|
| Pu-242m1 → Pu-243 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Bk-241 → Bk-242 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pu-238m1 → Pu-239 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Bk-242 → Bk-243 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Cm-237 → Cm-238 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| U-241 → U-242 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Es-241 → Es-242 (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. |
| Cm-244m1 → Cm-245 (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-241 | 94 | 241 | 14.3 lat | alpha | →U-237 →Am-241 →Pu-242m1 +1 więcej |
| U-237 | 92 | 237 | 6.75 dni | alpha | →Th-233 →Np-237 →U-238 |
| Am-241 | 95 | 241 | 431.9 lat | alpha | →Np-237 →Cm-241 →Am-242m1 |
| 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 |
| Th-233 | 90 | 233 | 22.3 min | beta- | →Pa-233 →Th-234 |
| 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 |
| Cm-241 | 96 | 241 | 32.8 dni | alpha | →Pu-237 →Bk-241 →Cm-242m1 |
| 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 |
| 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 |
| Pu-237 | 94 | 237 | 45.2 dni | alpha | →U-233 →Am-237 →Pu-238m1 |
| Np-238 | 93 | 238 | 2.12 dni | alpha | →Pa-234 →Pu-238 →Np-239 |
| U-239 | 92 | 239 | 23.4 min | alpha | →Th-235 →Np-239 →U-240 |
| Bk-241 | 97 | 241 | 3 min | alpha | →Am-237 →Cf-241 →Bk-242 |
| Cm-242m1 | 96 | 242 | 40.0 ps | it | →Cm-242 →Cm-243 |
| Am-243 | 95 | 243 | 7.36 ky | alpha | →Np-239 →Cm-243 →Am-244m1 |
| Pu-244 | 94 | 244 | 79.9 My | alpha | →U-240 →Am-244 →Pu-245 |
| Cm-242 | 96 | 242 | 162.8 dni | alpha | →Pu-238 →Bk-242 →Cm-243 |
| Ac-229 | 89 | 229 | 1.04 h | alpha | →Fr-225 →Th-229 →Ac-230 |
| U-233 | 92 | 233 | 159.1 ky | alpha | →Th-229 →Np-233 →U-234 |
| Pa-234 | 91 | 234 | 6.7 h | alpha | →Ac-230 →U-234 →Pa-235 |
| Th-235 | 90 | 235 | 7.1 min | beta- | →Pa-235 →Th-236 |
| Am-237 | 95 | 237 | 1.22 h | alpha | →Np-233 →Cm-237 →Am-238 |
| Pu-238m1 | 94 | 238 | 600.0 ps | it | →Pu-238 →Pu-239 |
| Pu-238 | 94 | 238 | 87.6 lat | alpha | →U-234 →Am-238 →Pu-239 |
| Np-239 | 93 | 239 | 2.36 dni | alpha | →Pa-235 →Pu-239 →Np-240 |
| U-240 | 92 | 240 | 14.1 h | beta- | →Np-240 →U-241 |
| Cf-241 | 98 | 241 | 3.78 min | alpha | →Cm-237 →Es-241 →Cf-242 |
| Bk-242 | 97 | 242 | 7 min | alpha | →Am-238 →Cf-242 →Bk-243 |
| Cm-243 | 96 | 243 | 29.1 lat | alpha | →Pu-239 →Bk-243 →Cm-244m1 |
| Am-244m1 | 95 | 244 | 26.0 min | it | →Am-244 →Am-245 |
| Am-244 | 95 | 244 | 10.1 h | alpha | →Np-240 →Cm-244 →Am-245 |
| Pu-245 | 94 | 245 | 10.5 h | beta- | →Am-245 →Pu-246 |
| Fr-225 | 87 | 225 | 4 min | alpha | →At-221 →Ra-225 →Fr-226 |
| Th-229 | 90 | 229 | 7.93 ky | alpha | →Ra-225 →Pa-229 →Th-230 |
| Ac-230 | 89 | 230 | 2.03 min | alpha | →Fr-226 →Th-230 →Ac-231 |
| Np-233 | 93 | 233 | 36.2 min | alpha | →Pa-229 →Pu-233 →Np-234 |
| U-234 | 92 | 234 | 245.3 ky | alpha | →Th-230 →Np-234 →U-235m1 |
| Pa-235 | 91 | 235 | 24.5 min | alpha | →Ac-231 →U-235 →Pa-236 |
| Th-236 | 90 | 236 | 37.5 min | beta- | →Pa-236 →Th-237 |
| Cm-237 | 96 | 237 | 20.0 min | alpha | →Pu-233 →Bk-237 →Cm-238 |
| Am-238 | 95 | 238 | 1.63 h | alpha | →Np-234 →Cm-238 →Am-239 |
| Pu-239 | 94 | 239 | 24.1 ky | alpha | →U-235 →Am-239 →Pu-240m1 |
| Np-240 | 93 | 240 | 1.03 h | alpha | →Pa-236 →Pu-240 →Np-241 |
| U-241 | 92 | 241 | 5 min | beta- | →Np-241 →U-242 |
| Es-241 | 99 | 241 | 8 s | alpha | →Bk-237 →Es-242 |
| Cf-242 | 98 | 242 | 3.4 min | alpha | →Cm-238 →Es-242 →Cf-243 |
| Bk-243 | 97 | 243 | 4.5 h | alpha | →Am-239 →Cf-243 →Bk-244m1 |
| Cm-244m1 | 96 | 244 | 34.0 ms | it | →Cm-244 →Cm-245 |
| Am-245 | 95 | 245 | 2.05 h | alpha | →Np-241 →Cm-245 →Am-246m2 |
| Cm-244 | 96 | 244 | 18.1 lat | alpha | →Pu-240 →? →Cm-245 |
| Pu-246 | 94 | 246 | 10.8 dni | beta- | →? →? |
| At-221 | 85 | 221 | 2.3 min | beta- | →? →? |
| Ra-225 | 88 | 225 | 14.9 dni | alpha | →? →? →? |
| Fr-226 | 87 | 226 | 49.0 s | beta- | →? →? |
| Pa-229 | 91 | 229 | 1.5 dni | alpha | →? →? →? |
| Th-230 | 90 | 230 | 75.3 ky | alpha | →? →? →? |
| Ac-231 | 89 | 231 | 7.5 min | beta- | →? →? |
| Pu-233 | 94 | 233 | 20.9 min | alpha | →? →? →? |
| Np-234 | 93 | 234 | 4.4 dni | alpha | →? →? →? |
| U-235m1 | 92 | 235 | 25.0 min | it | →U-235 →? |
| U-235 | 92 | 235 | 703.3 My | alpha | →? →? →? |
| Pa-236 | 91 | 236 | 9.1 min | beta- | →? →? |
| Th-237 | 90 | 237 | 5 min | beta- | →? →? |
| Bk-237 | 97 | 237 | 1 min | alpha | →? →? →? |
| Cm-238 | 96 | 238 | 2.4 h | alpha | →? →? →? |
| Am-239 | 95 | 239 | 11.9 h | alpha | →? →? →? |
| Pu-240m1 | 94 | 240 | 3.7 ns | it | →Pu-240 →Pu-241 |
| Pu-240 | 94 | 240 | 6.56 ky | alpha | →? →? →? |
| Np-241 | 93 | 241 | 13.9 min | alpha | →? →Pu-241 →? |
| U-242 | 92 | 242 | 16.8 min | beta- | →? |
| Es-242 | 99 | 242 | 23.9 s | alpha | →? →? →? |
| Cf-243 | 98 | 243 | 10.7 min | alpha | →? →? →? |
| Bk-244m1 | 97 | 244 | 820.0 ns | it | →? →? |
| Cm-245 | 96 | 245 | 8.49 ky | alpha | →Pu-241 →? →? |
| Am-246m2 | 95 | 246 | 73.0 μs | it | →? →? |
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.