BorKarbid (B4C)je poželjni materijal za aplikacije apsorpcije nuklearnog zračenja jer sadrži visoku koncentraciju atoma bora i može funkcionirati kao apsorber i detektor neutrona u nuklearnim reaktorima.Metaloidni bor koji se nalazi u keramici B4C ima mnogo izotopa, što znači da svaki atom ima isti broj protona, ali jedinstven broj neutrona.Zbog niske cijene, otpornosti na toplinu, nedostatka proizvodnje radioizotopa i sposobnosti zaštite od zračenja, B4C keramika je također odličan izbor za zaštitne materijale u nuklearnoj industriji.
Bor karbid je važan materijal za nuklearnu industriju zbog svog velikog presjeka apsorpcije neutrona (760 barna pri brzini neutrona od 2200 m/s). Izotop B10 u boru ima veći poprečni presjek (3800 barna).
Atomski broj 5 hemijskog elementa bora ukazuje da ima 5 protona i 5 elektrona u svojoj atomskoj strukturi. B je hemijski simbol za bor. Prirodni bor se uglavnom sastoji od dva stabilna izotopa, 11B (80,1%) i 10B (19,9%). Presjek apsorpcije za termalne neutrone u izotopu 11B je 0,005 barna (za neutron od 0,025 eV). Većina (n, alfa) reakcija termičkih neutrona su 10B (n, alfa) 7Li reakcije praćene gama emisijom od 0,48 MeV. Štaviše, izotop 10B ima visok (n, alfa) poprečni presjek reakcije duž cijelog energetskog spektra neutrona. Poprečni presjeci većine drugih elemenata postaju vrlo mali pri visokim energijama, kao u slučaju kadmijuma. Poprečni presjek 10B monotono opada s energijom.
Veliki poprečni presjek apsorpcije jezgre djeluje kao velika mreža kada slobodni neutron proizveden nuklearnom fisijom stupi u interakciju s borom-10. Zbog toga je znatno veća vjerovatnoća da će bor-10 biti pogođen nego drugi atomi.
Ovaj sudar proizvodi prvenstveno nestabilan izotop bora-11, koji se lomi na:
atom helija bez elektrona ili alfa čestica.
atom litijum-7
Gama zračenje
Olovo ili drugi teški materijali mogu se koristiti za osiguranje zaštite koja brže apsorbira energiju.
Ove karakteristike omogućavaju da se bor-10 koristi kao regulator (neuronski otrov) u nuklearnim reaktorima, kako u čvrstom obliku (bor karbid), tako iu tekućem obliku (borna kiselina). Kada je potrebno, ubacuje se bor-10 kako bi se zaustavilo oslobađanje neurona uzrokovano fisijom uranijuma-325. Ovo neutrališe lančanu reakciju.
