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 59 nuklidów i 152 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Rn-199.
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: 93wychwyt: 59rozszczepienie: 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 |
|---|---|---|
| Rn-199 → Po-195 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. |
| Rn-199 → Fr-199 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. |
| Po-195 → Pb-191 α 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. |
| Po-195 → At-195 β⁻ 100.0% | 1 | dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha. |
| Fr-199 → At-195 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. |
| Fr-199 → Rn-199 EC 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. |
| Rn-200 → Po-196 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. |
| Rn-200 → Fr-200 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. |
Wąskie gardła i przejścia formalne
| Przejście | Waga | Dlaczego uważać |
|---|---|---|
| Fr-199 → Fr-200 (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. |
| Pb-193 → Pb-194 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pb-195m1 → 821960 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Rn-198m1 → Rn-199 (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. |
| Ra-203m1 → 882040 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pb-194 → Pb-195m1 (n,γ) σ=7.3e-6 b | 7.3e-8 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 7.3e-6 b dla danych termicznych. |
| Pb-192 → Pb-193 (n,γ) σ=0.0059 b | 5.9e-5 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.0059 b dla danych termicznych. |
| At-196 → At-197m1 (n,γ) σ=0.0099 b | 9.9e-5 | słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.0099 b dla danych termicznych. 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 |
|---|---|---|---|---|---|
| Rn-199 | 86 | 199 | 620.0 ms | alpha | →Po-195 →Fr-199 →Rn-200 |
| Po-195 | 84 | 195 | 4.64 s | alpha | →Pb-191 →At-195 →Po-196 |
| Fr-199 | 87 | 199 | 12.0 ms | alpha | →At-195 →Rn-199 →Fr-200 |
| Rn-200 | 86 | 200 | 960.0 ms | alpha | →Po-196 →Fr-200 →Rn-201m1 |
| Pb-191 | 82 | 191 | 1.33 min | beta- | →Bi-191 →Pb-192 |
| At-195 | 85 | 195 | 146.0 ms | alpha | →Bi-191 →Po-195 →At-196 |
| Po-196 | 84 | 196 | 5.8 s | alpha | →Pb-192 →At-196 →Po-197m1 |
| Fr-200 | 87 | 200 | 570.0 ms | alpha | →At-196 →Rn-200 →Fr-201 |
| Rn-201m1 | 86 | 201 | 3.8 s | it | →Rn-201 →Rn-202 |
| Bi-191 | 83 | 191 | 12.3 s | beta- | →Po-191 →Pb-191 →Bi-192m1 |
| Pb-192 | 82 | 192 | 3.5 min | beta- | →Bi-192 →Pb-193 |
| At-196 | 85 | 196 | 253.0 ms | alpha | →Bi-192 →Rn-196 →Po-196 +1 więcej |
| Po-197m1 | 84 | 197 | 31.0 s | it | →Po-197 →Po-198 |
| Fr-201 | 87 | 201 | 69.0 ms | alpha | →At-197 →Rn-201 →Fr-202m1 |
| Rn-201 | 86 | 201 | 7.1 s | alpha | →Po-197 →Fr-201 →Rn-202 |
| Rn-202 | 86 | 202 | 10.0 s | alpha | →Po-198 →Fr-202 →Rn-203m1 |
| Po-191 | 84 | 191 | 22.0 ms | alpha | →Pb-187 →Bi-191 →Po-192 |
| Bi-192m1 | 83 | 192 | 39.6 s | it | →Bi-192 →Bi-193m1 |
| Bi-192 | 83 | 192 | 34.6 s | beta- | →Po-192 →Bi-193m1 |
| Pb-193 | 82 | 193 | 5.8 min | beta- | →Bi-193 →Pb-194 |
| Rn-196 | 86 | 196 | 3 ms | alpha | →Po-192 →At-196 →Rn-197m1 |
| At-197m1 | 85 | 197 | 3.7 s | it | →At-197 →At-198m1 |
| Po-197 | 84 | 197 | 1.4 min | alpha | →Pb-193 →At-197 →Po-198 |
| Po-198 | 84 | 198 | 1.87 min | alpha | →Pb-194 →At-198 →Po-199m1 |
| At-197 | 85 | 197 | 370.0 ms | alpha | →Bi-193 →Rn-197 →At-198m1 |
| Fr-202m1 | 87 | 202 | 230.0 ms | it | →Fr-202 →Fr-203 |
| 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 |
| Pb-187 | 82 | 187 | 15.2 s | ec | →Tl-187 →Pb-188 |
| Po-192 | 84 | 192 | 33.2 ms | alpha | →Pb-188 →Bi-192 →Po-193m1 |
| Bi-193m1 | 83 | 193 | 3.2 s | it | →Bi-193 →Bi-194m1 |
| Bi-193 | 83 | 193 | 1.12 min | beta- | →Po-193 →Bi-194m1 |
| Pb-194 | 82 | 194 | 12.0 min | beta- | →Bi-194 →Pb-195m1 |
| Rn-197m1 | 86 | 197 | 19.0 ms | it | →Rn-197 →Rn-198m1 |
| At-198m1 | 85 | 198 | 1.3 s | it | →At-198 →At-199 |
| At-198 | 85 | 198 | 4.6 s | alpha | →Bi-194 →Rn-198 →At-199 |
| Po-199m1 | 84 | 199 | 4.13 min | it | →Po-199 →Po-200 |
| Rn-197 | 86 | 197 | 65.0 ms | alpha | →Po-193 →At-197 →Rn-198m1 |
| Fr-203 | 87 | 203 | 550.0 ms | alpha | →At-199 →Ra-203 →Fr-204m1 |
| Ra-202 | 88 | 202 | 700.0 μs | alpha | →Rn-198 →Fr-202 →Ra-203m1 |
| Rn-203 | 86 | 203 | 42.0 s | alpha | →Po-199 →Fr-203 →Rn-204 |
| Rn-204 | 86 | 204 | 1.17 min | alpha | →Po-200 →Fr-204 →Rn-205 |
| Tl-187 | 81 | 187 | 51.0 s | beta- | →Pb-187 →? |
| Pb-188 | 82 | 188 | 24.0 s | ec | →? →? |
| Po-193m1 | 84 | 193 | 420.0 ms | it | →Po-193 →? |
| Bi-194m1 | 83 | 194 | 1.92 min | it | →Bi-194 →? |
| Po-193 | 84 | 193 | 240.0 ms | alpha | →? →Bi-193 →? |
| Bi-194 | 83 | 194 | 1.58 min | beta- | →? →? |
| Pb-195m1 | 82 | 195 | 15.0 min | it | →? →? |
| Rn-198m1 | 86 | 198 | 50.0 ms | it | →Rn-198 →Rn-199 |
| At-199 | 85 | 199 | 7.2 s | alpha | →? →Rn-199 →? |
| Rn-198 | 86 | 198 | 84.0 ms | alpha | →? →At-198 →? |
| Po-199 | 84 | 199 | 4.58 min | alpha | →? →At-199 →Po-200 |
| Po-200 | 84 | 200 | 10.9 min | alpha | →? →? →? |
| Ra-203 | 88 | 203 | 1.1 ms | alpha | →Rn-199 →Fr-203 →? |
| Fr-204m1 | 87 | 204 | 2.6 s | it | →Fr-204 →? |
| Ra-203m1 | 88 | 203 | 33.0 ms | it | →Ra-203 →? |
| Fr-204 | 87 | 204 | 1.7 s | alpha | →? →? →? |
| Rn-205 | 86 | 205 | 2.8 min | 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.