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 43 nuklidów i 110 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Th-232.

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: 68wychwyt: 42rozszczepienie: 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-232 → Th-233 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
Th-233 → Pa-233 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Th-233 → Th-234 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
Pa-233 → Ac-229 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Pa-233 → U-233 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Pa-233 → Pa-234 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
Th-234 → Pa-234 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Th-234 → Th-235 (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
Np-234 → Np-235 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
U-235m1 → U-236 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Am-233 → 952340 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
U-236m1 → 922370 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Th-231 → Th-232 (n,γ) σ=1.0e-8 b	1.0e-10	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.0e-8 b dla danych termicznych.
Np-233 → Np-234 (n,γ) σ=0.001 b	1.0e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.001 b dla danych termicznych.
Np-235 → 932361 (n,γ) σ=0.0026 b	2.6e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.0026 b dla danych termicznych.
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.

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-232	90	232	stabilny	stable	→Th-233
Th-233	90	233	22.3 min	beta-	→Pa-233 →Th-234
Pa-233	91	233	27.0 dni	alpha	→Ac-229 →U-233 →Pa-234
Th-234	90	234	24.1 dni	beta-	→Pa-234 →Th-235
Ac-229	89	229	1.04 h	alpha	→Fr-225 →Th-229 →Ac-230
U-233	92	233	159.1 ky	alpha	→Th-229 →Np-233 →U-234
Pa-234	91	234	6.7 h	alpha	→Ac-230 →U-234 →Pa-235
Th-235	90	235	7.1 min	beta-	→Pa-235 →Th-236
Fr-225	87	225	4 min	alpha	→At-221 →Ra-225 →Fr-226
Th-229	90	229	7.93 ky	alpha	→Ra-225 →Pa-229 →Th-230
Ac-230	89	230	2.03 min	alpha	→Fr-226 →Th-230 →Ac-231
Np-233	93	233	36.2 min	alpha	→Pa-229 →Pu-233 →Np-234
U-234	92	234	245.3 ky	alpha	→Th-230 →Np-234 →U-235m1
Pa-235	91	235	24.5 min	alpha	→Ac-231 →U-235 →Pa-236
Th-236	90	236	37.5 min	beta-	→Pa-236 →Th-237
At-221	85	221	2.3 min	beta-	→Rn-221 →At-222
Ra-225	88	225	14.9 dni	alpha	→Rn-221 →Ac-225 →Ra-226
Fr-226	87	226	49.0 s	beta-	→Ra-226 →Fr-227
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
Ac-231	89	231	7.5 min	beta-	→Th-231 →Ac-232
Pu-233	94	233	20.9 min	alpha	→U-229 →Am-233 →Pu-234
Np-234	93	234	4.4 dni	alpha	→Pa-230 →Pu-234 →Np-235
U-235m1	92	235	25.0 min	it	→U-235 →U-236
U-235	92	235	703.3 My	alpha	→Th-231 →Np-235 →U-236m1
Pa-236	91	236	9.1 min	beta-	→U-236 →Pa-237
Th-237	90	237	5 min	beta-	→Pa-237 →Th-238
Rn-221	86	221	25.7 min	alpha	→? →? →?
At-222	85	222	54.0 s	beta-	→? →?
Ac-225	89	225	10.0 dni	alpha	→? →? →?
Ra-226	88	226	1.6 ky	alpha	→? →? →?
Fr-227	87	227	2.47 min	beta-	→? →?
U-229	92	229	58.0 min	alpha	→? →? →?
Pa-230	91	230	17.4 dni	alpha	→? →? →?
Th-231	90	231	1.06 dni	alpha	→? →? →Th-232
Ac-232	89	232	1.98 min	beta-	→Th-232 →?
Am-233	95	233	2 min	alpha	→? →? →?
Pu-234	94	234	8.8 h	alpha	→? →? →?
Np-235	93	235	1.08 lat	alpha	→? →? →?
U-236	92	236	23.4 My	alpha	→Th-232 →? →?
U-236m1	92	236	121.0 ns	it	→U-236 →?
Pa-237	91	237	8.7 min	beta-	→? →?
Th-238	90	238	20.0 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.