ГАРМОНІЗАЦІЯ БАЗОВИХ ЯДЕРНИХ-ФІЗИЧНИХ КОНСТАНТ В МЕТОДІ ЯДЕРНОГО ДАТУВАННЯ: СТАНДАРТНІ МНОЖИНИ НУКЛІДІВ

Abstract

Представлено схему гармонізації ядерно-фізичних констант нуклідів природних рядів 232Th, 235U, 238U використовуючи запропонований метод стандартних множин нуклідів та методику статистичного моделювання. Показано, що наявні бази даних таких констант можуть приводити до нефізичних, зокрема, від’ємних значень активностей генетично-пов’язаних нуклідів природних рядів. Виправлення значень активностей можливе лише гармонізацією масивів ядерних констант, у межах, що забезпечують виправлення значень активностей нуклідів, періоди напіврозпаду яких змінюються від долей секунди до 1012 років. Тому особливістю запропонованого підходу є використання при розрахунках «довгої арифметики» та методу Монте-Карло, а також тернарної діаграми для представлення 3D даних як 2D масивів. Можливості розрахункової методики ілюструються на прикладі нуклідів природного ряду 232Th, для яких аналізуються можливі джерела похибок їх ядерних констант. Ключові слова: метод стандартних множин нуклідів, ядерні константи, нефізичні рішення, довга арифметика, гармонізація, розрахунковий код, WEB-дизайн.

Background. The important characteristic of radioactive decay is the half-life period. For various radioactive isotopes the half-life period can lie in very wide ranges - from nanoseconds to millions years. It is shown that the existing databases of such constants can lead to non-physical, in particular, negative values of the activities of genetically related nuclides of natural series. Methods: The scheme of harmonization of the nuclear-physical constants of nuclides of natural series 232Th, 235U, and 238U is presented, using the method of standard sets of nuclides and the method of statistical modeling. A feature of the approach is the use at calculations of "long arithmetics» and the Monte-Carlo method, in a time interval [0, 1012] years. The most interesting for harmonization of nuclear constants is the interval [0, 1-2] years. Results: It is shown that the solution of the system of differential equations of Bateman depends on all set of values of the decay constants λі, which significantly (in 1015 times) differ in magnitude. It explains why the results of numerical modelling of the activities of some nuclides of natural series show the presence of non-physical (negative) solutions, for example, in the vicinity of the start time of the time. Possibilities of the calculation technique are illustrated on an example of nuclides of the natural series 232Th. The first results of harmonization of nuclear-physical constants are obtained. Conclusions: The created software in the form of the web application with modern web standards. The program gives functionality for tasks in view by representation 3D files Keywords: a method of standard sets of nuclide, nuclear constants, non-physical solutions, long arithmetics, harmonization, calculation code WEB-design.