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 76 nuklidów i 212 połączeń. Wyszukiwanie do przodu — co powstaje z U-229.

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: 136wychwyt: 76rozszczepienie: 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
U-229 → Th-225 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
U-229 → Np-229 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
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.
Np-229 → Pa-225 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
Np-229 → Pu-229 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią. Produkt szybko zanika; w praktycznym bilansie trzeba liczyć następny krok łańcucha.
U-230 → Th-226 α 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.
U-230 → Np-230 β⁻ 100.0%	1	dominujące Branching ratio: jaka część rozpadów idzie tą gałęzią.

Wąskie gardła i przejścia formalne

Przejście	Waga	Dlaczego uważać
Np-232 → Np-233 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Am-231 → Am-232 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Bi-209 → 832100 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
U-221 → 922220 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Np-234 → 932350 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
U-235m1 → 922360 (n,γ) σ=0 b	0	formalne Baza nie podała przekroju; krawędź pokazuje tylko możliwy produkt Z,A+1.
Pb-210 → 822110 (n,γ) σ=1.9e-6 b	1.9e-8	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 1.9e-6 b dla danych termicznych.
Po-215 → 842160 (n,γ) σ=0.00023 b	2.3e-6	słabe Wymaga strumienia neutronów; sigma wynosi około 0.00023 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
U-229	92	229	58.0 min	alpha	→Th-225 →Np-229 →U-230
Th-225	90	225	8.72 min	alpha	→Ra-221 →Pa-225 →Th-226
Np-229	93	229	4 min	alpha	→Pa-225 →Pu-229 →Np-230
U-230	92	230	20.8 dni	alpha	→Th-226 →Np-230 →U-231
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
Pu-229	94	229	2 μs	alpha	→U-225 →Pu-230
Np-230	93	230	4.6 min	alpha	→Pa-226 →Pu-230 →Np-231
U-231	92	231	4.2 dni	alpha	→Th-227 →Np-231 →U-232
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
Pu-230	94	230	3.33 min	alpha	→U-226 →Pu-231
Np-231	93	231	48.8 min	alpha	→Pa-227 →Pu-231 →Np-232
U-232	92	232	68.8 lat	alpha	→Th-228 →Np-232 →U-233
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
Pu-231	94	231	8.6 min	alpha	→U-227 →Am-231 →Pu-232
Np-232	93	232	14.7 min	alpha	→Pa-228 →Pu-232 →Np-233
U-233	92	233	159.1 ky	alpha	→Th-229 →Np-233 →U-234
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
Am-231	95	231	10.0 s	alpha	→Np-227 →Am-232
Pu-232	94	232	34.1 min	alpha	→U-228 →Am-232 →Pu-233
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
Bi-209	83	209	stabilny	stable	→?
Pb-210	82	210	22.3 lat	beta-	→? →?
Rn-213	86	213	25.0 ms	alpha	→? →? →?
At-214m1	85	214	265.0 ns	it	→At-214 →?
Po-215	84	215	1.78 ms	alpha	→? →? →?
Ac-217	89	217	69.0 ns	alpha	→? →? →?
Ra-218	88	218	25.6 μs	alpha	→? →? →?
Fr-219	87	219	20.0 ms	alpha	→? →? →?
At-214	85	214	558.0 ns	alpha	→? →? →?
Rn-220	86	220	55.6 s	alpha	→? →? →?
U-221	92	221	700.0 ns	alpha	→? →?
Pa-222	91	222	3.3 ms	alpha	→? →? →?
Th-223	90	223	600.0 ms	alpha	→? →? →?
Ac-224	89	224	2.78 h	alpha	→? →? →?
Ra-225	88	225	14.9 dni	alpha	→? →? →?
Np-227	93	227	510.0 ms	alpha	→? →?
U-228	92	228	9.1 min	alpha	→? →? →U-229
Pa-229	91	229	1.5 dni	alpha	→? →U-229 →?
Th-230	90	230	75.3 ky	alpha	→? →? →?
Am-232	95	232	1.32 min	alpha	→? →? →?
Pu-233	94	233	20.9 min	alpha	→U-229 →? →?
Np-234	93	234	4.4 dni	alpha	→? →? →?
U-235m1	92	235	25.0 min	it	→? →?

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.