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.

Do przodu (→): startujemy od nuklidu i szukamy co z niego powstaje (rozpad, wychwyt neutronów, rozszczepienie).
Wstecz (←): startujemy od nuklidu docelowego i szukamy jakie nuklidy mogą go wyprodukować — odwrócenie każdego typu przejścia. Pytanie: „skąd pochodzi Cs-137?" zamiast „co powstaje z U-235?".

Symbol pierwiastka + liczba masowa (np. U-235, Co-60). Dla stanów wzbudzonych dodaj m1 lub m2 (np. Am-241m1). W trybie do przodu to punkt startowy; w trybie wstecz to cel.

Ile „kroków" od nuklidu startowego szukać połączeń. Głębokość 1 = tylko bezpośredni produkt. Głębokość 5–6 = typowe łańcuchy w reaktorze. Głębokość 10+ = rozbudowane sieci produktów rozszczepienia (może wygenerować setki węzłów).

Wpisz albo wybierz wartość w jednostce podanej w etykiecie; zakres jest walidowany w kontrolerze kalkulatora.

Rozpad: samorzutne przemiany jądrowe (α, β⁻, EC, IT, SF) — zachodzą zawsze, bez neutronów.
Wychwyt (n,γ): jądro pochłania neutron i emituje foton γ; A rośnie o 1 (ważne w reaktorze, wymaga strumienia neutronów).
Rozszczepienie (n,f): jądro rozbija się na dwa fragmenty po pochłonięciu neutronu; daje szeroki wachlarz produktów (Cs-137, Sr-90, I-131 itp.).
Próg: reakcje wymagające neutronów szybkich (n,2n), (n,p) — rzadkie w reaktorach termicznych, ważne dla fizyki neutronowej szybkiej.

Resetuj

Model zweryfikowany — szczegółowa walidacja

Znaleziono 70 nuklidów i 188 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Rf-256.
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: 118wychwyt: 70rozszczepienie: 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

PrzejścieWagaOcena
Rf-256 → No-252
α 100.0%
1dominujące
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.
Rf-256 → Db-256
β⁻ 100.0%
1dominujące
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.
No-252 → Fm-248
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
No-252 → Lr-252
β⁻ 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Db-256 → Lr-252
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Rf-257m1 → Rf-257
IT 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Rf-257m1 → Rf-258
(n,γ) σ=100 b
1silne
Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Fm-248 → Cf-244
α 100.0%
1dominujące
Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.

Wąskie gardła i przejścia formalne

PrzejścieWagaDlaczego uważać
No-254m1 → No-255
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Db-258m1 → Db-259
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Fm-250m1 → Fm-251
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Sg-258 → Sg-259
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Bk-240 → Bk-241
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Fm-244 → Fm-245
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Cf-246m1 → Cf-247
(n,γ) σ=0 b
0formalne
Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
No-249 → No-250
(n,γ) σ=0 b
0formalne
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

= 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.

NuklidZATyp rozpaduPołączenia wychodzące
Rf-2561042566.4 msalpha→No-252 →Db-256 →Rf-257m1
No-2521022522.27 salpha→Fm-248 →Lr-252 →No-253
Db-2561052561.9 salpha→Lr-252 →Db-257m1
Rf-257m11042573.9 sit→Rf-257 →Rf-258
Fm-24810024836.0 salpha→Cf-244 →Md-248 →Fm-249
Lr-252103252360.0 msalpha→Md-248 →Lr-253m1
No-2531022531.62 minalpha→Fm-249 →Lr-253 →No-254m1
Db-257m11052571.5 sit→Db-257 →Db-258m1
Rf-2571042574.7 salpha→No-253 →Db-257 →Rf-258
Rf-25810425812.0 msalpha→No-254 →Db-258 →Rf-259
Cf-2449824419.4 minalpha→Cm-240 →Es-244 →Cf-245
Md-2481012487 salpha→Es-244 →Md-249
Fm-2491002492.6 minalpha→Cf-245 →Md-249 →Fm-250m1
Lr-253m1103253570.0 msit→Lr-253 →Lr-254
Lr-2531032531.5 salpha→Md-249 →Rf-253 →Lr-254
No-254m1102254280.0 msit→No-254 →No-255
Db-257105257760.0 msalpha→Lr-253 →Db-258m1
Db-258m110525820.0 sit→Db-258 →Db-259
No-25410225454.0 salpha→Fm-250 →Lr-254 →No-255
Db-2581052584.4 salpha→Lr-254 →Sg-258 →Db-259
Rf-2591042593.2 salpha→No-255 →Db-259 →Rf-260
Cm-2409624027.0 dnialpha→Pu-236 →Bk-240 →Cm-241
Es-2449924437.0 salpha→Bk-240 →Fm-244 →Es-245
Cf-2459824545.0 minalpha→Cm-241 →Es-245 →Cf-246m1
Md-24910124924.0 salpha→Es-245 →No-249 →Md-250
Fm-250m11002501.8 sit→Fm-250 →Fm-251
Lr-25410325413.0 salpha→Md-250 →Rf-254 →Lr-255
Rf-2531042531.8 salpha→No-249 →Rf-254
No-2551022553.1 minalpha→Fm-251 →Lr-255 →No-256
Db-259105259nieznanyalpha→Lr-255 →Sg-259 →Db-260
Fm-25010025033.0 minalpha→Cf-246 →Md-250 →Fm-251
Sg-2581062582.9 msalpha→Rf-254 →Sg-259
Rf-26010426021.0 msalpha→No-256 →Db-260 →Rf-261
Pu-236942362.86 latalpha→U-232 →Am-236 →Pu-237m1
Bk-240972404.8 minalpha→Am-236 →Cf-240 →Bk-241
Cm-2419624132.8 dnialpha→Pu-237 →Bk-241 →Cm-242m1
Fm-2441002443.3 msalpha→Cf-240 →Fm-245
Es-245992451.1 minalpha→Bk-241 →Fm-245 →Es-246
Cf-246m19824645.0 nsit→Cf-246 →Cf-247
No-249102249nieznanyalpha→Fm-245 →No-250
Md-25010125052.0 salpha→Es-246 →No-250 →Md-251
Fm-2511002515.3 halpha→Cf-247 →Md-251 →Fm-252
Rf-25410425423.0 μsalpha→No-250 →Rf-255m1
Lr-25510325522.0 salpha→Md-251 →Rf-255 →Lr-256
No-2561022562.91 salpha→Fm-252 →Lr-256 →No-257
Sg-259106259480.0 msalpha→Rf-255 →Sg-260
Db-2601052601.52 salpha→Lr-256 →Sg-260 →Db-261
Cf-246982461.49 dnialpha→Cm-242 →Es-246 →Cf-247
Rf-2611042611.08 minalpha→No-257 →Db-261 →Rf-262
U-2329223268.8 latalpha→? →? →?
Am-236952364.4 minalpha→? →? →?
Pu-237m194237180.0 msit→Pu-237 →?
Cf-240982401.06 minalpha→? →?
Bk-241972413 minalpha→? →? →?
Pu-2379423745.2 dnialpha→? →? →?
Cm-242m19624240.0 psit→Cm-242 →?
Fm-2451002454.2 salpha→? →? →?
Es-246992467.7 minalpha→? →? →?
Cf-247982473.11 halpha→? →? →?
No-250102250250.0 μsalpha→? →?
Md-2511012514 minalpha→? →? →?
Fm-2521002521.06 dnialpha→? →? →?
Rf-255m1104255800.0 msit→Rf-255 →Rf-256
Rf-2551042551.5 salpha→? →? →Rf-256
Lr-25610325627.0 salpha→? →Rf-256 →?
No-25710225725.0 salpha→? →? →?
Sg-2601062603.6 msalpha→Rf-256 →? →?
Db-2611052611.8 salpha→? →? →?
Cm-24296242162.8 dnialpha→? →? →?
Rf-2621042622.1 salpha→? →? →?

Dane źródłowe i granice precyzji

Aktywacja, łańcuchy i przekroje neutronowe

Co-60ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak
Mn-56ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak
Na-24ENDF/B: tak; JEFF: tak; FISPACT: tak
Cs-137ENDF/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 grupoweJEFF-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 presetowenie 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.