BorCarbid (B4C)er det foretrukne materiale til nuklear strålingsabsorptionsapplikationer, fordi det indeholder en høj koncentration af boratomer og kan fungere som neutronabsorber og detektor i atomreaktorer.Det metalloide bor, der findes i keramisk B4C, har mange isotoper, hvilket betyder, at hvert atom har det samme antal protoner, men et unikt antal neutroner.På grund af sin lave pris, varmebestandighed, mangel på radioisotopproduktion og evne til at afskærme mod stråling, er B4C keramik også et godt valg til afskærmningsmateriale i nuklear industri.
Borcarbid er et vigtigt materiale til den nukleare industri på grund af dets høje neutronabsorptionstværsnit (760 stalde ved 2200 m/sek. neutronhastighed). B10-isotopen i bor har et større tværsnit (3800 stalde).
Atomnummer 5 af det kemiske grundstof bor indikerer, at det har 5 protoner og 5 elektroner i sin atomare struktur. B er det kemiske symbol for bor. Naturligt bor består hovedsageligt af to stabile isotoper, 11B (80,1%) og 10B (19,9%). Absorptionstværsnittet for termiske neutroner i isotop 11B er 0,005 barns (for en neutron på 0,025 eV). De fleste (n, alfa) reaktioner af termiske neutroner er 10B (n, alfa) 7Li reaktioner ledsaget af 0,48 MeV gamma-emission. Desuden har isotop 10B et højt (n, alfa) reaktionstværsnit langs hele neutronenergispektret. Tværsnittene af de fleste andre grundstoffer bliver meget små ved høje energier, som i tilfældet med cadmium. Tværsnittet af 10B aftager monotont med energi.
Det store kerneabsorptionstværsnit fungerer som et stort net, når en fri neutron produceret ved nuklear fission interagerer med bor-10. På grund af dette er der betydelig større sandsynlighed for, at bor-10 bliver ramt end andre atomer.
Denne kollision producerer en primært ustabil isotop af Boron-11, som sprækkes i:
et heliumatom uden elektroner eller en alfapartikel.
et lithium-7 atom
Gammastråling
Bly eller andre tunge materialer kan bruges til at give afskærmning, der absorberer energi hurtigere.
Disse egenskaber gør det muligt at bruge bor-10 som regulator (neurongift) i atomreaktorer, både i fast form (borcarbid) og flydende form (borsyre). Når det er nødvendigt, indsættes bor-10 for at stoppe frigivelsen af neuroner forårsaget af fission af uranium-325. Dette neutraliserer kædereaktionen.
