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 68 nuklidów i 182 połączeń.
Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Th-214.
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: 114wychwyt: 68rozszczepienie: 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 |
|---|---|---|
| Th-214 → Ra-210 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. |
| Th-214 → Pa-214 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. |
| Th-214 → Th-215 (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. |
| 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. |
| Pa-214 → Ac-210 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. |
| Pa-214 → Pa-215 (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. |
| Th-215 → Ra-211 α 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 → 832000 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pb-200 → 822010 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| At-204m1 → 852050 (n,γ) σ=0 b | 0 | formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1. |
| Pa-212 → 912130 (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 |
|---|---|---|---|---|---|
| Th-214 | 90 | 214 | 100.0 ms | alpha | →Ra-210 →Pa-214 →Th-215 |
| Ra-210 | 88 | 210 | 3.7 s | alpha | →Rn-206 →Ac-210 →Ra-211 |
| 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 |
| 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 |
| Pa-215 | 91 | 215 | 15.0 ms | alpha | →Ac-211 →Pa-216 |
| Th-216m1 | 90 | 216 | 180.0 μs | it | →Th-216 →Th-217 |
| 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 |
| Pa-216 | 91 | 216 | 105.0 ms | alpha | →Ac-212 →Pa-217m1 |
| Th-216 | 90 | 216 | 28.0 ms | alpha | →Ra-212 →Pa-216 →Th-217 |
| Th-217 | 90 | 217 | 252.0 μs | alpha | →Ra-213 →Pa-217 →Th-218 |
| 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 |
| Pa-217m1 | 91 | 217 | 1.5 ms | it | →Pa-217 →Pa-218 |
| Ra-213 | 88 | 213 | 2.74 min | alpha | →Rn-209 →Ac-213 →Ra-214 |
| Pa-217 | 91 | 217 | 2.3 ms | alpha | →Ac-213 →Pa-218 |
| Th-218 | 90 | 218 | 109.0 ns | alpha | →Ra-214 →Pa-218 →Th-219 |
| 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-214 | 88 | 214 | 2.46 s | alpha | →Rn-210 →Ac-214 →Ra-215 |
| Pa-218 | 91 | 218 | 110.0 μs | alpha | →Ac-214 →U-218 →Pa-219 |
| Th-219 | 90 | 219 | 1.05 μs | alpha | →Ra-215 →Pa-219 →Th-220 |
| Po-198 | 84 | 198 | 1.87 min | alpha | →? →? →? |
| Bi-199 | 83 | 199 | 27.0 min | beta- | →? →? |
| Pb-200 | 82 | 200 | 21.5 h | beta- | →? →? |
| Fr-202 | 87 | 202 | 230.0 ms | alpha | →? →? →? |
| Rn-203m1 | 86 | 203 | 26.7 s | it | →Rn-203 →? |
| Rn-203 | 86 | 203 | 42.0 s | alpha | →? →? →? |
| At-204m1 | 85 | 204 | 108.0 ms | it | →At-204 →? |
| At-204 | 85 | 204 | 9.2 min | alpha | →? →? →? |
| Po-205 | 84 | 205 | 1.66 h | alpha | →? →? →? |
| Ac-207 | 89 | 207 | 27.0 ms | alpha | →? →? |
| Ra-208 | 88 | 208 | 1.3 s | alpha | →? →? →? |
| Fr-209 | 87 | 209 | 50.0 s | alpha | →? →? →? |
| Rn-210 | 86 | 210 | 2.4 h | alpha | →? →? →? |
| Pa-212 | 91 | 212 | 5.1 ms | alpha | →? →? |
| Th-213 | 90 | 213 | 140.0 ms | alpha | →? →? →Th-214 |
| Ac-214 | 89 | 214 | 8.2 s | alpha | →? →Th-214 →? |
| Ra-215 | 88 | 215 | 1.59 ms | alpha | →? →? →? |
| U-218 | 92 | 218 | 1.5 ms | alpha | →Th-214 →? |
| Pa-219 | 91 | 219 | 53.0 ns | alpha | →? →? →? |
| Th-220 | 90 | 220 | 9.7 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.