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 40 nuklidów i 102 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Th-236.

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: 63wychwyt: 39rozszczepienie: 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-236 → Pa-236 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Th-236 → Th-237 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
Pa-236 → U-236 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Pa-236 → Pa-237 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
Th-237 → Pa-237 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Th-237 → Th-238 (n,γ) σ=100 b	1	silne Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 100 b dla danych termicznych.
U-236 → Th-232 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
U-236 → Np-236 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Np-237m1 → Np-238 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Am-236 → Am-237 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pu-237m1 → Pu-238 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Np-232 → 932330 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Cm-236 → 962370 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pu-238m1 → 942390 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pu-237 → Pu-238m1 (n,γ) σ=0.0042 b	4.2e-5	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.0042 b dla danych termicznych. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Am-237 → 952380 (n,γ) σ=0.03 b	0.0003	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.03 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-236	90	236	37.5 min	beta-	→Pa-236 →Th-237
Pa-236	91	236	9.1 min	beta-	→U-236 →Pa-237
Th-237	90	237	5 min	beta-	→Pa-237 →Th-238
U-236	92	236	23.4 My	alpha	→Th-232 →Np-236 →U-237
Pa-237	91	237	8.7 min	beta-	→U-237 →Pa-238
Th-238	90	238	20.0 min	beta-	→Pa-238
Th-232	90	232	stabilny	stable	→Th-233
Np-236	93	236	153.9 ky	alpha	→Pa-232 →Pu-236 →Np-237m1 +1 więcej
U-237	92	237	6.75 dni	alpha	→Th-233 →Np-237 →U-238
Pa-238	91	238	2.3 min	beta-	→U-238 →Pa-239
Th-233	90	233	22.3 min	beta-	→Pa-233 →Th-234
Pa-232	91	232	1.31 dni	alpha	→Ac-228 →U-232 →Pa-233
Pu-236	94	236	2.86 lat	alpha	→U-232 →Am-236 →Pu-237m1
Np-237m1	93	237	45.0 ns	it	→Np-237 →Np-238
Np-237	93	237	2.14 My	alpha	→Pa-233 →Pu-237 →Np-238
U-238	92	238	4.46 Gy	alpha	→Th-234 →Np-238 →U-239
Pa-239	91	239	1.77 h	beta-	→U-239 →Pa-240
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-228	89	228	6.15 h	alpha	→Fr-224 →Th-228 →Ac-229
U-232	92	232	68.8 lat	alpha	→Th-228 →Np-232 →U-233
Am-236	95	236	4.4 min	alpha	→Np-232 →Cm-236 →Am-237
Pu-237m1	94	237	180.0 ms	it	→Pu-237 →Pu-238
Np-238	93	238	2.12 dni	alpha	→Pa-234 →Pu-238 →Np-239
Pu-237	94	237	45.2 dni	alpha	→U-233 →Am-237 →Pu-238m1
U-239	92	239	23.4 min	alpha	→Th-235 →Np-239 →U-240
Pa-240	91	240	2 min	beta-	→U-240
Ac-229	89	229	1.04 h	alpha	→? →? →?
U-233	92	233	159.1 ky	alpha	→? →? →?
Pa-234	91	234	6.7 h	alpha	→? →? →?
Th-235	90	235	7.1 min	beta-	→? →Th-236
Fr-224	87	224	3.33 min	alpha	→? →? →?
Th-228	90	228	1.91 lat	alpha	→? →? →?
Np-232	93	232	14.7 min	alpha	→? →? →?
Cm-236	96	236	10.0 min	alpha	→? →? →?
Am-237	95	237	1.22 h	alpha	→? →? →?
Pu-238	94	238	87.6 lat	alpha	→? →? →?
Np-239	93	239	2.36 dni	alpha	→? →? →?
Pu-238m1	94	238	600.0 ps	it	→Pu-238 →?
U-240	92	240	14.1 h	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.