BoronKarbida (B4C)merupakan bahan pilihan untuk aplikasi penyerapan radiasi nuklir karena mengandung atom boron konsentrasi tinggi dan dapat berfungsi sebagai penyerap dan pendeteksi neutron dalam reaktor nuklir.Boron metaloid yang ditemukan dalam keramik B4C memiliki banyak isotop, yang berarti setiap atom memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang unik.Karena harganya yang murah, tahan panas, kurangnya produksi radioisotop, dan kemampuannya melindungi dari radiasi, keramik B4C juga merupakan pilihan tepat untuk bahan pelindung di industri nuklir..
Boron Karbida merupakan material penting bagi industri nuklir karena penampang serapan neutronnya yang tinggi (760 lumbung pada kecepatan neutron 2200 m/detik). Isotop B10 dalam boron memiliki penampang yang lebih besar (3800 lumbung).
Nomor atom 5 unsur kimia boron menunjukkan bahwa ia memiliki 5 proton dan 5 elektron dalam struktur atomnya. B adalah simbol kimia untuk boron. Boron alam pada dasarnya terdiri dari dua isotop stabil, 11B (80,1%) dan 10B (19,9%). Penampang serapan neutron termal pada isotop 11B adalah 0,005 lumbung (untuk neutron 0,025 eV). Sebagian besar reaksi (n, alfa) neutron termal adalah reaksi 10B (n, alfa) 7Li yang disertai emisi gamma 0,48 MeV. Selain itu, isotop 10B memiliki penampang reaksi yang tinggi (n, alfa) di sepanjang spektrum energi neutron. Penampang melintang sebagian besar unsur lainnya menjadi sangat kecil pada energi tinggi, seperti dalam kasus kadmium. Penampang 10B berkurang secara monoton dengan energi.
Penampang serapan inti yang besar bertindak sebagai jaring besar ketika neutron bebas yang dihasilkan oleh fisi nuklir berinteraksi dengan boron-10. Oleh karena itu, boron-10 secara signifikan lebih mungkin terkena dampak dibandingkan atom lainnya.
Tabrakan ini menghasilkan isotop Boron-11 yang tidak stabil, yang terpecah menjadi:
atom helium tanpa elektron, atau partikel alfa.
atom litium-7
Radiasi gamma
Timbal atau bahan berat lainnya dapat digunakan sebagai pelindung yang menyerap energi lebih cepat.
Sifat-sifat tersebut memungkinkan boron-10 digunakan sebagai pengatur (racun neuron) pada reaktor nuklir, baik dalam bentuk padat (boron karbida) maupun dalam bentuk cair (asam borat). Bila diperlukan, boron-10 dimasukkan untuk menghentikan pelepasan neuron akibat fisi uranium-325. Ini menetralkan reaksi berantai.
