BorCarbur (B4C)és el material preferit per a aplicacions d'absorció de radiació nuclear perquè conté una alta concentració d'àtoms de bor i pot funcionar com a absorbidor i detector de neutrons en reactors nuclears.El bor metaloide que es troba a la ceràmica B4C té molts isòtops, el que significa que cada àtom té el mateix nombre de protons però un nombre únic de neutrons.A causa del seu baix preu, resistència a la calor, manca de producció de radioisòtops i capacitat per protegir-se de la radiació, la ceràmica B4C també és una gran opció per protegir el material a les indústries nuclears..
El carbur de bor és un material important per a la indústria nuclear a causa de la seva alta secció transversal d'absorció de neutrons (760 graners a una velocitat de neutrons de 2200 m/s). L'isòtop B10 del bor té una secció transversal més gran (3800 graners).
El nombre atòmic 5 de l'element químic bor indica que té 5 protons i 5 electrons en la seva estructura atòmica. B és el símbol químic del bor. El bor natural consta principalment de dos isòtops estables, 11B (80,1%) i 10B (19,9%). La secció transversal d'absorció dels neutrons tèrmics a l'isòtop 11B és de 0,005 graners (per a un neutró de 0,025 eV). La majoria de les reaccions (n, alfa) dels neutrons tèrmics són reaccions 10B (n, alfa) 7Li acompanyades d'una emissió gamma de 0,48 MeV. A més, l'isòtop 10B té una secció transversal de reacció alta (n, alfa) al llarg de tot l'espectre d'energia dels neutrons. Les seccions transversals de la majoria dels altres elements es tornen molt petites a altes energies, com en el cas del cadmi. La secció transversal de 10B disminueix monòtonament amb l'energia.
La gran secció transversal d'absorció del nucli actua com una gran xarxa quan un neutró lliure produït per fissió nuclear interacciona amb el bor-10. A causa d'això, el bor-10 té més probabilitats de ser afectat que altres àtoms.
Aquesta col·lisió produeix un isòtop principalment inestable de Bor-11, que es fractura en:
un àtom d'heli sense electrons, o una partícula alfa.
un àtom de liti-7
Radiació gamma
Es pot utilitzar plom o altres materials pesats per proporcionar un blindatge que absorbeixi energia més ràpidament.
Aquestes característiques permeten utilitzar el bor-10 com a regulador (verí de neurones) en reactors nuclears, tant en la seva forma sòlida (carbur de bor) com líquida (àcid bòric). Quan cal, s'insereix bor-10 per aturar l'alliberament de neurones causat per la fissió de l'urani-325. Això neutralitza la reacció en cadena.
