البورونكربيد (ب₄ج)هي المادة المفضلة لتطبيقات امتصاص الإشعاع النووي لأنها تحتوي على تركيز عالٍ من ذرات البورون ويمكن أن تعمل كامتصاص للنيوترونات وكاشف في المفاعلات النووية.يحتوي البورون الفلز الموجود في السيراميك B4C على العديد من النظائر، مما يعني أن كل ذرة تحتوي على نفس عدد البروتونات ولكن عددًا فريدًا من النيوترونات.نظرًا لسعره المنخفض، ومقاومته للحرارة، وقلة إنتاج النظائر المشعة، وقدرته على الحماية ضد الإشعاع، يعد السيراميك B4C أيضًا خيارًا رائعًا لحماية المواد في الصناعات النووية.

يعد كربيد البورون مادة مهمة للصناعة النووية بسبب مقطعه العرضي العالي لامتصاص النيوترونات (760 حظيرة بسرعة نيوترون تبلغ 2200 م/ثانية). يحتوي نظير B10 الموجود في البورون على مقطع عرضي أكبر (3800 حظيرة).

يشير العدد الذري 5 لعنصر البورون الكيميائي إلى أنه يحتوي على 5 بروتونات و5 إلكترونات في تركيبته الذرية. B هو الرمز الكيميائي للبورون. يتكون البورون الطبيعي أساسًا من نظيرين مستقرين، 11B (80.1%) و10B (19.9%). يبلغ المقطع العرضي للامتصاص للنيوترونات الحرارية في النظير 11B 0.005 بارن (لنيوترون قدره 0.025 فولت). معظم تفاعلات (n, alpha) للنيوترونات الحرارية هي تفاعلات 10B (n, alpha) 7Li مصحوبة بانبعاث غاما قدره 0.48 MeV. علاوة على ذلك، يحتوي النظير 10B على مقطع عرضي عالي (n، alpha) للتفاعل على طول طيف الطاقة النيوترونية بأكمله. تصبح المقاطع العرضية لمعظم العناصر الأخرى صغيرة جدًا عند الطاقات العالية، كما في حالة الكادميوم. يتناقص المقطع العرضي لـ 10B بشكل رتيب مع الطاقة.

يعمل المقطع العرضي الكبير للامتصاص الأساسي كشبكة كبيرة عندما يتفاعل النيوترون الحر الناتج عن الانشطار النووي مع البورون-10. ونتيجة لذلك، يكون البورون-10 أكثر عرضة للإصابة من الذرات الأخرى.

ينتج عن هذا الاصطدام نظير غير مستقر في المقام الأول للبورون-11، والذي ينقسم إلى:

ذرة هيليوم بدون إلكترونات، أو جسيم ألفا.

ذرة الليثيوم -7

أشعة غاما

يمكن استخدام الرصاص أو المواد الثقيلة الأخرى لتوفير الحماية التي تمتص الطاقة بسرعة أكبر.

تسمح هذه الخصائص باستخدام البورون-10 كمنظم (سم الخلايا العصبية) في المفاعلات النووية، سواء في شكله الصلب (كربيد البورون) أو في شكله السائل (حمض البوريك). عند الضرورة، يتم إدخال البورون-10 لوقف إطلاق الخلايا العصبية الناتج عن انشطار اليورانيوم-325. هذا يحيد التفاعل المتسلسل.