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 72 nuklidów i 193 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Ra-210.

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: 121wychwyt: 72rozszczepienie: 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
Ra-210 → Rn-206 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ra-210 → Ac-210 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-206 → Po-202 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Rn-206 → Fr-206 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Ac-210 → Fr-206 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.
Ac-210 → Th-210 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.
Ra-211 → Rn-207 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ra-211 → Ac-211 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Rn-207m1 → Rn-208 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-198 → Pb-199 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Bi-198 → Bi-199 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-199 → Pb-200 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Bi-199 → Bi-200 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-200 → Pb-201 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
At-204m1 → At-205 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pa-212 → Pa-213 (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.

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
Ra-210	88	210	3.7 s	alpha	→Rn-206 →Ac-210 →Ra-211
Rn-206	86	206	5.67 min	alpha	→Po-202 →Fr-206 →Rn-207m1
Ac-210	89	210	350.0 ms	alpha	→Fr-206 →Th-210 →Ac-211
Ra-211	88	211	13.0 s	alpha	→Rn-207 →Ac-211 →Ra-212
Po-202	84	202	44.7 min	alpha	→Pb-198 →At-202 →Po-203m1
Fr-206	87	206	15.9 s	alpha	→At-202 →Ra-206 →Fr-207
Rn-207m1	86	207	181.0 μs	it	→Rn-207 →Rn-208
Th-210	90	210	9 ms	alpha	→Ra-206 →Th-211
Ac-211	89	211	250.0 ms	alpha	→Fr-207 →Th-211 →Ac-212
Rn-207	86	207	9.25 min	alpha	→Po-203 →Fr-207 →Rn-208
Ra-212	88	212	13.0 s	alpha	→Rn-208 →Ac-212 →Ra-213m1
Pb-198	82	198	2.4 h	beta-	→Bi-198 →Pb-199
At-202	85	202	3.03 min	alpha	→Bi-198 →Rn-202 →At-203
Po-203m1	84	203	45.0 s	it	→Po-203 →Po-204
Ra-206	88	206	240.0 ms	alpha	→Rn-202 →Ac-206 →Ra-207m1
Fr-207	87	207	14.8 s	alpha	→At-203 →Ra-207 →Fr-208
Rn-208	86	208	24.4 min	alpha	→Po-204 →Fr-208 →Rn-209
Th-211	90	211	37.0 ms	alpha	→Ra-207 →Th-212
Ac-212	89	212	930.0 ms	alpha	→Fr-208 →Th-212 →Ac-213
Po-203	84	203	36.7 min	alpha	→Pb-199 →At-203 →Po-204
Ra-213m1	88	213	2.1 ms	it	→Ra-213 →Ra-214
Bi-198	83	198	10.3 min	beta-	→Po-198 →Bi-199
Pb-199	82	199	1.5 h	beta-	→Bi-199 →Pb-200
Rn-202	86	202	10.0 s	alpha	→Po-198 →Fr-202 →Rn-203m1
At-203	85	203	7.4 min	alpha	→Bi-199 →Rn-203 →At-204m1
Po-204	84	204	3.53 h	alpha	→Pb-200 →At-204 →Po-205
Ac-206	89	206	11.0 ms	alpha	→Fr-202 →Ra-206 →Ac-207
Ra-207m1	88	207	55.0 ms	it	→Ra-207 →Ra-208
Ra-207	88	207	1.3 s	alpha	→Rn-203 →Ac-207 →Ra-208
Fr-208	87	208	59.1 s	alpha	→At-204 →Ra-208 →Fr-209
Rn-209	86	209	28.5 min	alpha	→Po-205 →Fr-209 →Rn-210
Th-212	90	212	30.0 ms	alpha	→Ra-208 →Pa-212 →Th-213
Ac-213	89	213	800.0 ms	alpha	→Fr-209 →Th-213 →Ac-214
Ra-213	88	213	2.74 min	alpha	→Rn-209 →Ac-213 →Ra-214
Ra-214	88	214	2.46 s	alpha	→Rn-210 →Ac-214 →Ra-215
Po-198	84	198	1.87 min	alpha	→Pb-194 →At-198 →Po-199m1
Bi-199	83	199	27.0 min	beta-	→Po-199 →Bi-200
Pb-200	82	200	21.5 h	beta-	→Bi-200 →Pb-201
Fr-202	87	202	230.0 ms	alpha	→At-198 →Ra-202 →Fr-203
Rn-203m1	86	203	26.7 s	it	→Rn-203 →Rn-204
Rn-203	86	203	42.0 s	alpha	→Po-199 →Fr-203 →Rn-204
At-204m1	85	204	108.0 ms	it	→At-204 →At-205
At-204	85	204	9.2 min	alpha	→Bi-200 →Rn-204 →At-205
Po-205	84	205	1.66 h	alpha	→Pb-201 →At-205 →Po-206
Ac-207	89	207	27.0 ms	alpha	→Fr-203 →Ac-208m1
Ra-208	88	208	1.3 s	alpha	→Rn-204 →Ac-208 →Ra-209
Fr-209	87	209	50.0 s	alpha	→At-205 →Ra-209 →Fr-210
Rn-210	86	210	2.4 h	alpha	→Po-206 →Fr-210 →Rn-211
Pa-212	91	212	5.1 ms	alpha	→Ac-208 →Pa-213
Th-213	90	213	140.0 ms	alpha	→Ra-209 →Pa-213 →Th-214
Ac-214	89	214	8.2 s	alpha	→Fr-210 →Th-214 →Ac-215
Ra-215	88	215	1.59 ms	alpha	→Rn-211 →Ac-215 →Ra-216m1
Pb-194	82	194	12.0 min	beta-	→? →?
At-198	85	198	4.6 s	alpha	→? →? →?
Po-199m1	84	199	4.13 min	it	→Po-199 →?
Po-199	84	199	4.58 min	alpha	→? →? →?
Bi-200	83	200	36.4 min	beta-	→? →?
Pb-201	82	201	9.33 h	beta-	→? →?
Ra-202	88	202	700.0 μs	alpha	→? →Fr-202 →?
Fr-203	87	203	550.0 ms	alpha	→? →? →?
Rn-204	86	204	1.17 min	alpha	→? →? →?
At-205	85	205	26.2 min	alpha	→? →? →?
Po-206	84	206	8.8 dni	alpha	→? →? →?
Ac-208m1	89	208	25.0 ms	it	→Ac-208 →?
Ac-208	89	208	95.0 ms	alpha	→? →?
Ra-209	88	209	4.6 s	alpha	→? →? →Ra-210
Fr-210	87	210	3.18 min	alpha	→? →Ra-210 →?
Rn-211	86	211	14.6 h	alpha	→? →? →?
Pa-213	91	213	5.3 ms	alpha	→? →?
Th-214	90	214	100.0 ms	alpha	→Ra-210 →? →?
Ac-215	89	215	170.0 ms	alpha	→? →? →?
Ra-216m1	88	216	200.0 ps	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.