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 74 nuklidów i 199 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Ra-212.

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: 125wychwyt: 74rozszczepienie: 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-212 → Rn-208 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ra-212 → Ac-212 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-208 → Po-204 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Rn-208 → Fr-208 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-212 → Fr-208 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-212 → Th-212 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-213m1 → Ra-213 IT 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany.
Po-204 → Pb-200 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Pb-200 → Pb-201 (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.
Bi-200 → Bi-201 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-201 → Pb-202 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Po-207m1 → Po-208 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-203m1 → 822040 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Th-209 → 902100 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-203 → 822040 (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
Ra-212	88	212	13.0 s	alpha	→Rn-208 →Ac-212 →Ra-213m1
Rn-208	86	208	24.4 min	alpha	→Po-204 →Fr-208 →Rn-209
Ac-212	89	212	930.0 ms	alpha	→Fr-208 →Th-212 →Ac-213
Ra-213m1	88	213	2.1 ms	it	→Ra-213 →Ra-214
Po-204	84	204	3.53 h	alpha	→Pb-200 →At-204 →Po-205
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
Pb-200	82	200	21.5 h	beta-	→Bi-200 →Pb-201
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
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
Bi-200	83	200	36.4 min	beta-	→Po-200 →Bi-201
Pb-201	82	201	9.33 h	beta-	→Bi-201 →Pb-202
Rn-204	86	204	1.17 min	alpha	→Po-200 →Fr-204 →Rn-205
At-205	85	205	26.2 min	alpha	→Bi-201 →Rn-205 →At-206
Po-206	84	206	8.8 dni	alpha	→Pb-202 →At-206 →Po-207m1
Ac-208	89	208	95.0 ms	alpha	→Fr-204 →Ac-209
Ra-209	88	209	4.6 s	alpha	→Rn-205 →Ac-209 →Ra-210
Fr-210	87	210	3.18 min	alpha	→At-206 →Ra-210 →Fr-211
Rn-211	86	211	14.6 h	alpha	→Po-207 →Fr-211 →Rn-212
Pa-213	91	213	5.3 ms	alpha	→Ac-209 →Pa-214
Th-214	90	214	100.0 ms	alpha	→Ra-210 →Pa-214 →Th-215
Ac-215	89	215	170.0 ms	alpha	→Fr-211 →Th-215 →Ac-216m1
Ra-216m1	88	216	200.0 ps	it	→Ra-216 →Ra-217
Po-200	84	200	10.9 min	alpha	→Pb-196 →At-200 →Po-201m1
Bi-201	83	201	1.8 h	beta-	→Po-201 →Bi-202
Pb-202	82	202	52.5 ky	beta-	→Bi-202 →Pb-203m1
Fr-204	87	204	1.7 s	alpha	→At-200 →Ra-204 →Fr-205
Rn-205	86	205	2.8 min	alpha	→Po-201 →Fr-205 →Rn-206
At-206	85	206	30.6 min	alpha	→Bi-202 →Rn-206 →At-207
Po-207m1	84	207	2.79 s	it	→Po-207 →Po-208
Ac-209	89	209	100.0 ms	alpha	→Fr-205 →Th-209 →Ac-210
Ra-210	88	210	3.7 s	alpha	→Rn-206 →Ac-210 →Ra-211
Fr-211	87	211	3.1 min	alpha	→At-207 →Ra-211 →Fr-212
Po-207	84	207	5.8 h	alpha	→Pb-203 →At-207 →Po-208
Rn-212	86	212	23.9 min	alpha	→Po-208 →Fr-212 →Rn-213
Pa-214	91	214	17.0 ms	alpha	→Ac-210 →Pa-215
Th-215	90	215	1.2 s	alpha	→Ra-211 →Pa-215 →Th-216m1
Ac-216m1	89	216	330.0 μs	it	→Ac-216 →Ac-217m1
Ra-216	88	216	182.0 ns	alpha	→Rn-212 →Ac-216 →Ra-217
Ra-217	88	217	1.6 μs	alpha	→Rn-213 →Ac-217 →Ra-218
Pb-196	82	196	37.0 min	beta-	→? →?
At-200	85	200	43.0 s	alpha	→? →? →?
Po-201m1	84	201	8.9 min	it	→Po-201 →?
Po-201	84	201	15.3 min	alpha	→? →? →?
Bi-202	83	202	1.72 h	beta-	→? →?
Pb-203m1	82	203	6.3 s	it	→Pb-203 →?
Ra-204	88	204	59.0 ms	alpha	→? →?
Fr-205	87	205	3.85 s	alpha	→? →? →?
Rn-206	86	206	5.67 min	alpha	→? →? →?
At-207	85	207	1.8 h	alpha	→? →? →?
Po-208	84	208	2.9 lat	alpha	→? →? →?
Th-209	90	209	3.8 ms	alpha	→? →?
Ac-210	89	210	350.0 ms	alpha	→? →? →?
Ra-211	88	211	13.0 s	alpha	→? →? →Ra-212
Fr-212	87	212	20.0 min	alpha	→? →Ra-212 →?
Pb-203	82	203	2.16 dni	beta-	→? →?
Rn-213	86	213	25.0 ms	alpha	→? →? →?
Pa-215	91	215	15.0 ms	alpha	→? →?
Th-216m1	90	216	180.0 μs	it	→? →?
Ac-216	89	216	330.0 μs	alpha	→Fr-212 →? →Ac-217m1
Ac-217m1	89	217	10.0 ns	it	→Ac-217 →?
Ac-217	89	217	69.0 ns	alpha	→? →? →?
Ra-218	88	218	25.6 μs	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.