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 77 nuklidów i 211 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Ra-223.

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: 76rozszczepienie: 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-223 → Rn-219 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Ra-223 → Ac-223 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Ra-223 → Ra-224 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
Rn-219 → Po-215 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Rn-219 → Fr-219 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-219 → Rn-220 (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.
Ac-223 → Fr-219 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Ac-223 → Th-223 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
Pb-207 → 822080 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Po-215 → Po-216 (n,γ) σ=0.00023 b	2.3e-6	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.00023 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
At-216 → At-217 (n,γ) σ=0.006 b	6.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.006 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Ac-226 → Ac-227 (n,γ) σ=0.006 b	6.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.006 b dla danych termicznych.
Fr-223 → 872240 (n,γ) σ=0.006 b	6.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.006 b dla danych termicznych.
At-217 → At-218 (n,γ) σ=0.01 b	0.0001	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.01 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Po-218 → Po-219 (n,γ) σ=0.02 b	0.0002	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.02 b dla danych termicznych.
Fr-221 → Fr-222 (n,γ) σ=0.1 b	0.001	umiarkowane Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.1 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
Ra-223	88	223	11.4 dni	alpha	→Rn-219 →Ac-223 →Ra-224
Rn-219	86	219	3.96 s	alpha	→Po-215 →Fr-219 →Rn-220
Ac-223	89	223	2.1 min	alpha	→Fr-219 →Th-223 →Ac-224
Ra-224	88	224	3.66 dni	alpha	→Rn-220 →Ac-224 →Ra-225
Po-215	84	215	1.78 ms	alpha	→Pb-211 →At-215 →Po-216
Fr-219	87	219	20.0 ms	alpha	→At-215 →Ra-219 →Fr-220
Rn-220	86	220	55.6 s	alpha	→Po-216 →Fr-220 →Rn-221
Th-223	90	223	600.0 ms	alpha	→Ra-219 →Pa-223 →Th-224
Ac-224	89	224	2.78 h	alpha	→Fr-220 →Th-224 →Ac-225
Ra-225	88	225	14.9 dni	alpha	→Rn-221 →Ac-225 →Ra-226
Pb-211	82	211	36.1 min	beta-	→Bi-211 →Pb-212
At-215	85	215	100.0 μs	alpha	→Bi-211 →Rn-215 →At-216m1
Po-216	84	216	145.0 ms	alpha	→Pb-212 →At-216 →Po-217
Ra-219	88	219	10.0 ms	alpha	→Rn-215 →Ac-219 →Ra-220
Fr-220	87	220	27.4 s	alpha	→At-216 →Ra-220 →Fr-221
Rn-221	86	221	25.7 min	alpha	→Po-217 →Fr-221 →Rn-222
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
Ac-225	89	225	10.0 dni	alpha	→Fr-221 →Th-225 →Ac-226
Ra-226	88	226	1.6 ky	alpha	→Rn-222 →Ac-226 →Ra-227
Bi-211	83	211	2.14 min	beta-	→Po-211 →Bi-212m2 →Bi-212m1
Pb-212	82	212	10.6 h	beta-	→Bi-212 →Pb-213
Rn-215	86	215	2.3 μs	alpha	→Po-211 →Fr-215 →Rn-216
At-216m1	85	216	100.0 μs	it	→At-216 →At-217
At-216	85	216	300.0 μs	alpha	→Bi-212 →Rn-216 →At-217
Po-217	84	217	1.47 s	alpha	→Pb-213 →At-217 →Po-218
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
Fr-221	87	221	4.9 min	alpha	→At-217 →Ra-221 →Fr-222
Rn-222	86	222	3.82 dni	alpha	→Po-218 →Fr-222 →Rn-223
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
Ac-226	89	226	1.22 dni	alpha	→Fr-222 →Th-226 →Ac-227
Ra-227	88	227	42.2 min	alpha	→Rn-223 →Ac-227 →Ra-228
Po-211	84	211	516.0 ms	alpha	→Pb-207 →At-211 →Po-212m1
Bi-212m2	83	212	7 min	it	→Bi-212 →Bi-213
Bi-212m1	83	212	25.0 min	it	→Bi-212 →Bi-213
Bi-212	83	212	1.01 h	beta-	→Po-212 →Bi-213
Pb-213	82	213	10.2 min	beta-	→Bi-213 →Pb-214
Fr-215	87	215	86.0 ns	alpha	→At-211 →Ra-215 →Fr-216m1
Rn-216	86	216	45.0 μs	alpha	→Po-212 →Fr-216 →Rn-217
At-217	85	217	32.3 ms	alpha	→Bi-213 →Rn-217 →At-218
Po-218	84	218	3.1 min	alpha	→Pb-214 →At-218 →Po-219
Th-219	90	219	1.05 μs	alpha	→Ra-215 →Pa-219 →Th-220
Ac-220	89	220	26.4 ms	alpha	→Fr-216 →Th-220 →Ac-221
Ra-221	88	221	28.0 s	alpha	→Rn-217 →Ac-221 →Ra-222
Fr-222	87	222	14.2 min	alpha	→At-218 →Ra-222 →Fr-223
Rn-223	86	223	23.2 min	alpha	→Po-219 →Fr-223 →Rn-224
U-224	92	224	900.0 μs	alpha	→Th-220 →U-225
Pa-225	91	225	1.7 s	alpha	→Ac-221 →U-225 →Pa-226
Th-226	90	226	30.6 min	alpha	→Ra-222 →Pa-226 →Th-227
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
Pb-207	82	207	stabilny	stable	→?
At-211	85	211	7.21 h	alpha	→? →? →?
Po-212m1	84	212	45.1 s	it	→Po-212 →?
Bi-213	83	213	45.6 min	beta-	→? →?
Po-212	84	212	299.0 ns	alpha	→? →? →?
Pb-214	82	214	26.8 min	beta-	→?
Ra-215	88	215	1.59 ms	alpha	→? →? →?
Fr-216m1	87	216	71.0 ns	it	→Fr-216 →?
Fr-216	87	216	700.0 ns	alpha	→? →? →?
Rn-217	86	217	540.0 μs	alpha	→? →? →?
At-218	85	218	1.5 s	alpha	→? →? →?
Po-219	84	219	2 min	beta-	→?
Pa-219	91	219	53.0 ns	alpha	→? →? →?
Th-220	90	220	9.7 μs	alpha	→? →? →?
Ac-221	89	221	52.0 ms	alpha	→? →? →?
Ra-222	88	222	38.0 s	alpha	→? →? →Ra-223
Fr-223	87	223	22.0 min	alpha	→? →Ra-223 →?
Rn-224	86	224	1.78 h	beta-	→? →?
U-225	92	225	60.0 ms	alpha	→? →? →?
Pa-226	91	226	1.8 min	alpha	→? →? →?
Th-227	90	227	18.7 dni	alpha	→Ra-223 →? →?
Ac-228	89	228	6.15 h	alpha	→? →? →?
Ra-229	88	229	4 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.