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 41 nuklidów i 90 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z Tl-193.

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: 49wychwyt: 41rozszczepienie: 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
Tl-193 → Pb-193 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Pb-193 → Bi-193 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Tl-194 → Pb-194 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Bi-193 → Po-193 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Pb-194 → Bi-194 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Tl-195 → Pb-195 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
Po-193 → Pb-189 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.
Po-193 → Bi-193 EC 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Rodzic jest bardzo krótkożyciowy, więc etap jest raczej pośredni niż magazynowany.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Tl-193 → Tl-194 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-193 → Pb-194 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Tl-194 → Tl-195 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Tl-195 → Tl-196 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-195m1 → Pb-196 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-195 → Pb-196 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Tl-196 → Tl-197 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Tl-197 → Tl-198 (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
Tl-193	81	193	21.6 min	beta-	→Pb-193 →Tl-194
Pb-193	82	193	5.8 min	beta-	→Bi-193 →Pb-194
Tl-194	81	194	32.8 min	beta-	→Pb-194 →Tl-195
Bi-193	83	193	1.12 min	beta-	→Po-193 →Bi-194m1
Pb-194	82	194	12.0 min	beta-	→Bi-194 →Pb-195m1
Tl-195	81	195	1.16 h	beta-	→Pb-195 →Tl-196
Po-193	84	193	240.0 ms	alpha	→Pb-189 →Bi-193 →Po-194
Bi-194m1	83	194	1.92 min	it	→Bi-194 →Bi-195m1
Bi-194	83	194	1.58 min	beta-	→Po-194 →Bi-195m1
Pb-195m1	82	195	15.0 min	it	→Pb-195 →Pb-196
Pb-195	82	195	15.0 min	beta-	→Bi-195 →Pb-196
Tl-196	81	196	1.84 h	beta-	→Pb-196 →Tl-197
Pb-189	82	189	51.0 s	beta-	→Bi-189 →Tl-189 →Pb-190
Po-194	84	194	392.0 ms	alpha	→Pb-190 →At-194 →Bi-194 +1 więcej
Bi-195m1	83	195	1.45 min	it	→Bi-195 →Bi-196m1
Pb-196	82	196	37.0 min	beta-	→Bi-196 →Pb-197m1
Bi-195	83	195	3.05 min	beta-	→Po-195 →Bi-196m1
Tl-197	81	197	2.84 h	beta-	→Pb-197 →Tl-198
Bi-189	83	189	728.0 ms	ec	→Pb-189 →Bi-190m1
Tl-189	81	189	2.3 min	beta-	→Pb-189 →Tl-190
Pb-190	82	190	1.2 min	beta-	→Bi-190 →Pb-191m1
At-194	85	194	40.0 ms	alpha	→Bi-190 →Po-194 →At-195m1
Po-195m1	84	195	1.92 s	it	→Po-195 →Po-196
Bi-196m1	83	196	600.0 ms	it	→Bi-196 →Bi-197
Bi-196	83	196	5.13 min	beta-	→Po-196 →Bi-197m1
Pb-197m1	82	197	43.0 min	it	→Pb-197 →Pb-198
Po-195	84	195	4.64 s	alpha	→Pb-191 →At-195 →Po-196
Pb-197	82	197	8 min	beta-	→Bi-197 →Pb-198
Tl-198	81	198	5.3 h	beta-	→Pb-198 →Tl-199
Bi-190m1	83	190	6.3 s	it	→Bi-190 →?
Tl-190	81	190	2.6 min	beta-	→Pb-190 →?
Bi-190	83	190	6.2 s	ec	→Pb-190 →?
Pb-191m1	82	191	2.18 min	it	→Pb-191 →?
At-195m1	85	195	385.0 ms	it	→At-195 →?
Po-196	84	196	5.8 s	alpha	→? →? →?
Bi-197	83	197	9.33 min	beta-	→? →?
Bi-197m1	83	197	5.04 min	it	→Bi-197 →?
Pb-198	82	198	2.4 h	beta-	→? →?
Pb-191	82	191	1.33 min	beta-	→? →?
At-195	85	195	146.0 ms	alpha	→? →Po-195 →?
Tl-199	81	199	7.42 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.