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 78 nuklidów i 218 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Th-225.

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: 140wychwyt: 78rozszczepienie: 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-225 → Ra-221 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Th-225 → Pa-225 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Ra-221 → Rn-217 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-221 → Ac-221 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Ra-221 → Ra-222 (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.
Pa-225 → Ac-221 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Pa-225 → U-225 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-225 → Pa-226 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Bi-209 → Bi-210 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
U-221 → U-222 (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.
Th-231 → 902320 (n,γ) σ=1.0e-8 b	1.0e-10	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.0e-8 b dla danych termicznych.
Pb-210 → Pb-211 (n,γ) σ=1.9e-6 b	1.9e-8	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.9e-6 b dla danych termicznych.
Bi-210 → 832110 (n,γ) σ=0.00013 b	1.3e-6	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.00013 b dla danych termicznych.
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.
Pa-230 → 912310 (n,γ) σ=0.0032 b	3.2e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.0032 b dla danych termicznych.
Rn-214m1 → 862150 (n,γ) σ=0.01 b	0.0001	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.01 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
Th-225	90	225	8.72 min	alpha	→Ra-221 →Pa-225 →Th-226
Ra-221	88	221	28.0 s	alpha	→Rn-217 →Ac-221 →Ra-222
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
Rn-217	86	217	540.0 μs	alpha	→Po-213 →Fr-217 →Rn-218
Ac-221	89	221	52.0 ms	alpha	→Fr-217 →Th-221 →Ac-222m1
Ra-222	88	222	38.0 s	alpha	→Rn-218 →Ac-222 →Ra-223
U-225	92	225	60.0 ms	alpha	→Th-221 →Np-225 →U-226
Pa-226	91	226	1.8 min	alpha	→Ac-222 →U-226 →Pa-227
Th-227	90	227	18.7 dni	alpha	→Ra-223 →Pa-227 →Th-228
Po-213	84	213	3.65 μs	alpha	→Pb-209 →At-213 →Po-214m1
Fr-217	87	217	22.0 μs	alpha	→At-213 →Ra-217 →Fr-218m1
Rn-218	86	218	35.0 ms	alpha	→Po-214 →Fr-218 →Rn-219
Th-221	90	221	1.68 ms	alpha	→Ra-217 →Pa-221 →Th-222
Ac-222m1	89	222	1.05 min	it	→Ac-222 →Ac-223
Ac-222	89	222	5 s	alpha	→Fr-218 →Th-222 →Ac-223
Ra-223	88	223	11.4 dni	alpha	→Rn-219 →Ac-223 →Ra-224
Np-225	93	225	2 μs	alpha	→Pa-221 →Np-226
U-226	92	226	350.0 ms	alpha	→Th-222 →Np-226 →U-227
Pa-227	91	227	38.3 min	alpha	→Ac-223 →U-227 →Pa-228
Th-228	90	228	1.91 lat	alpha	→Ra-224 →Pa-228 →Th-229
Pb-209	82	209	3.25 h	beta-	→Bi-209 →Pb-210
At-213	85	213	125.0 ns	alpha	→Bi-209 →Rn-213 →At-214m1
Po-214m1	84	214	99.0 ps	it	→Po-214 →Po-215
Ra-217	88	217	1.6 μs	alpha	→Rn-213 →Ac-217 →Ra-218
Fr-218m1	87	218	22.0 ms	it	→Fr-218 →Fr-219
Po-214	84	214	164.3 μs	alpha	→Pb-210 →At-214 →Po-215
Fr-218	87	218	1 ms	alpha	→At-214 →Ra-218 →Fr-219
Rn-219	86	219	3.96 s	alpha	→Po-215 →Fr-219 →Rn-220
Pa-221	91	221	4.9 μs	alpha	→Ac-217 →U-221 →Pa-222
Th-222	90	222	2.8 ms	alpha	→Ra-218 →Pa-222 →Th-223
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
Np-226	93	226	35.0 ms	alpha	→Pa-222 →Np-227
U-227	92	227	1.1 min	alpha	→Th-223 →Np-227 →U-228
Pa-228	91	228	22.0 h	alpha	→Ac-224 →U-228 →Pa-229
Th-229	90	229	7.93 ky	alpha	→Ra-225 →Pa-229 →Th-230
Bi-209	83	209	stabilny	stable	→Bi-210
Pb-210	82	210	22.3 lat	beta-	→Bi-210 →Pb-211
Rn-213	86	213	25.0 ms	alpha	→Po-209 →Fr-213 →Rn-214m1
At-214m1	85	214	265.0 ns	it	→At-214 →At-215
Po-215	84	215	1.78 ms	alpha	→Pb-211 →At-215 →Po-216
Ac-217	89	217	69.0 ns	alpha	→Fr-213 →Th-217 →Ac-218
Ra-218	88	218	25.6 μs	alpha	→Rn-214 →Ac-218 →Ra-219
Fr-219	87	219	20.0 ms	alpha	→At-215 →Ra-219 →Fr-220
At-214	85	214	558.0 ns	alpha	→Bi-210 →Rn-214 →At-215
Rn-220	86	220	55.6 s	alpha	→Po-216 →Fr-220 →Rn-221
U-221	92	221	700.0 ns	alpha	→Th-217 →U-222
Pa-222	91	222	3.3 ms	alpha	→Ac-218 →U-222 →Pa-223
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
Np-227	93	227	510.0 ms	alpha	→Pa-223 →Np-228
U-228	92	228	9.1 min	alpha	→Th-224 →Np-228 →U-229
Pa-229	91	229	1.5 dni	alpha	→Ac-225 →U-229 →Pa-230
Th-230	90	230	75.3 ky	alpha	→Ra-226 →Pa-230 →Th-231
Bi-210	83	210	5.01 dni	beta-	→? →?
Pb-211	82	211	36.1 min	beta-	→? →?
Po-209	84	209	101.9 lat	alpha	→? →? →?
Fr-213	87	213	34.6 s	alpha	→? →? →?
Rn-214m1	86	214	690.0 ps	it	→Rn-214 →?
At-215	85	215	100.0 μs	alpha	→? →? →?
Po-216	84	216	145.0 ms	alpha	→? →? →?
Th-217	90	217	252.0 μs	alpha	→? →? →?
Ac-218	89	218	1.08 μs	alpha	→? →? →?
Rn-214	86	214	270.0 ns	alpha	→? →? →?
Ra-219	88	219	10.0 ms	alpha	→? →? →?
Fr-220	87	220	27.4 s	alpha	→? →? →?
Rn-221	86	221	25.7 min	alpha	→? →? →?
U-222	92	222	1 μs	alpha	→? →?
Pa-223	91	223	5 ms	alpha	→? →? →?
Th-224	90	224	1.05 s	alpha	→? →? →Th-225
Ac-225	89	225	10.0 dni	alpha	→? →Th-225 →?
Ra-226	88	226	1.6 ky	alpha	→? →? →?
Np-228	93	228	1.02 min	alpha	→? →? →?
U-229	92	229	58.0 min	alpha	→Th-225 →? →?
Pa-230	91	230	17.4 dni	alpha	→? →? →?
Th-231	90	231	1.06 dni	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.