Ядерная химия базируется на точных количественных характеристиках атомных ядер и ядерных превращений. Для проведения исследований, расчетов реакций и моделирования процессов необходимо иметь надежные и систематизированные данные о физических и ядерных свойствах различных изотопов. Эти сведения хранятся в специализированных базах данных ядерно-физических констант, которые обеспечивают научное сообщество стандартной, проверенной информацией.
Массы и энергия связи ядер Масса атомного ядра и энергия его связи являются фундаментальными характеристиками. Энергия связи (E_b) определяется по формуле: [ E_b = m , c^2] где (m) — массовый дефект, (c) — скорость света. Значения энергии связи позволяют оценивать устойчивость изотопов, рассчитывать теплоту ядерных реакций и предсказывать вероятности деления или альфа-распада.
Изотопические свойства Включают массовые числа, число протонов и нейтронов, период полураспада, тип радиоактивного распада. Базы данных классифицируют изотопы по стабильности и радиоактивным характеристикам. Эти сведения необходимы для прогнозирования жизненного цикла радиоактивных материалов и оценки их применения в медицине, энергетике и промышленности.
Ядерные уровни энергии и гамма-спектры Ядра имеют дискретные уровни энергии, переходы между которыми сопровождаются испусканием гамма-квантов. Подробные таблицы этих уровней, включая энергии и вероятности переходов, используются для спектроскопии и ядерной диагностики.
Сечения ядерных реакций Сечение реакции () отражает вероятность взаимодействия частиц с ядрами. Данные о сечениях зависят от энергии реагирующих частиц и типа реакции (нейтронные захваты, деление, альфа- и бета-распады). Эти сведения критичны для моделирования цепных реакций, проектирования ядерных реакторов и оценки радиационной безопасности.
Ядерные константы, влияющие на реакционную кинетику Периоды полураспада, вероятности переходов и коэффициенты нейтронного поглощения используются для расчета скорости реакций и динамики радиоактивных процессов. Эти данные формируют основу ядерной кинетики и позволяют создавать математические модели радиоактивного распада и ядерных трансмутаций.
NNDC (National Nuclear Data Center) Хранит полные данные по свойствам изотопов, уровням энергии, сечениям реакций и радиоактивности. Предоставляет цифровые таблицы, графики и программные интерфейсы для интеграции в расчетные модели.
ENSDF (Evaluated Nuclear Structure Data File) Содержит критически обработанные данные о структуре ядер и их уровнях энергии. Используется для спектроскопических исследований и расчетов ядерных переходов.
JEFF (Joint Evaluated Fission and Fusion File) Европейская база данных для ядерной энергетики, включающая сечения деления, захвата и рассеяния нейтронов. Обеспечивает стандартизированные данные для проектирования реакторов и моделирования ядерных цепей.
IAEA Nuclear Data Services Международная база данных, объединяющая сведения о реакциях, распадах и ядерных свойствах. Обеспечивает глобальный доступ к проверенным экспериментальным данным и расчетным файлам.
Базы данных структурированы в виде таблиц и файлов, где каждая запись содержит:
Данные сопровождаются метаданными о точности измерений, ссылками на оригинальные эксперименты и методах обработки, что обеспечивает доверие к информации и возможность проведения повторных расчетов.
Базы данных ядерно-физических констант являются критически важным инструментом для точного и безопасного использования ядерной энергии, радиохимических технологий и фундаментальных исследований. Стандартизированные сведения обеспечивают сопоставимость экспериментов, надежность расчетов и возможность систематического анализа огромного массива ядерной информации.