BorKarbid (B4C)je preferovaný materiál pro aplikace absorpce jaderného záření, protože obsahuje vysokou koncentraci atomů boru a může fungovat jako pohlcovač neutronů a detektor v jaderných reaktorech.Metaloidní bor nalezený v keramice B4C má mnoho izotopů, což znamená, že každý atom má stejný počet protonů, ale jedinečný počet neutronů.Díky své nízké ceně, tepelné odolnosti, nedostatečné produkci radioizotopů a schopnosti stínit proti záření je B4C keramika také skvělou volbou pro stínící materiál v jaderném průmyslu..
Karbid boru je důležitým materiálem pro jaderný průmysl díky svému vysokému průřezu absorpce neutronů (760 barnů při rychlosti neutronů 2200 m/s). Izotop B10 v boru má větší průřez (3800 barnů).
Atomové číslo 5 chemického prvku bóru ukazuje, že má ve své atomové struktuře 5 protonů a 5 elektronů. B je chemická značka boru. Přírodní bor se v zásadě skládá ze dvou stabilních izotopů, 11B (80,1 %) a 10B (19,9 %). Absorpční průřez pro tepelné neutrony v izotopu 11B je 0,005 barnů (pro neutron 0,025 eV). Většina (n, alfa) reakcí tepelných neutronů jsou reakce 10B (n, alfa) 7Li doprovázené gama emisí 0,48 MeV. Kromě toho má izotop 10B vysoký (n, alfa) reakční průřez podél celého energetického spektra neutronů. Průřezy většiny ostatních prvků jsou při vysokých energiích velmi malé, jako v případě kadmia. Průřez 10B se monotónně zmenšuje s energií.
Velký absorpční průřez jádra funguje jako velká síť, když volný neutron produkovaný jaderným štěpením interaguje s borem-10. Díky tomu je bor-10 výrazně pravděpodobněji zasažen než jiné atomy.
Tato srážka produkuje primárně nestabilní izotop boru-11, který se rozpadá na:
atom helia bez elektronů nebo alfa částice.
atom lithia-7
gama záření
Olovo nebo jiné těžké materiály mohou být použity k zajištění stínění, které absorbuje energii rychleji.
Tyto vlastnosti umožňují použití boru-10 jako regulátoru (neuronový jed) v jaderných reaktorech, a to jak v pevné formě (karbid boru), tak v kapalné formě (kyselina boritá). V případě potřeby se zavádí bor-10, aby se zastavilo uvolňování neuronů způsobené štěpením uranu-325. To neutralizuje řetězovou reakci.
