ΒόριοΚαρβίδιο (Β4ΝΤΟ)είναι το προτιμώμενο υλικό για εφαρμογές απορρόφησης πυρηνικής ακτινοβολίας επειδή περιέχει υψηλή συγκέντρωση ατόμων βορίου και μπορεί να λειτουργήσει ως απορροφητής νετρονίων και ανιχνευτής σε πυρηνικούς αντιδραστήρες.Το μεταλλοειδές βόριο που βρίσκεται στο κεραμικό B4C έχει πολλά ισότοπα, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε άτομο έχει τον ίδιο αριθμό πρωτονίων αλλά έναν μοναδικό αριθμό νετρονίων.Λόγω της χαμηλής τιμής, της αντοχής στη θερμότητα, της έλλειψης παραγωγής ραδιοϊσοτόπων και της ικανότητας προστασίας από την ακτινοβολία, το κεραμικό B4C είναι επίσης μια εξαιρετική επιλογή για υλικό θωράκισης στις πυρηνικές βιομηχανίες.
Το καρβίδιο του βορίου είναι ένα σημαντικό υλικό για την πυρηνική βιομηχανία λόγω της υψηλής διατομής απορρόφησης νετρονίων (760 αχυρώνες με ταχύτητα νετρονίων 2200 m/sec). Το ισότοπο Β10 στο βόριο έχει μεγαλύτερη διατομή (3800 αχυρώνες).
Ο ατομικός αριθμός 5 του χημικού στοιχείου βόριο δείχνει ότι έχει 5 πρωτόνια και 5 ηλεκτρόνια στην ατομική του δομή. Το B είναι το χημικό σύμβολο για το βόριο. Το φυσικό βόριο αποτελείται κυρίως από δύο σταθερά ισότοπα, το 11Β (80,1%) και το 10Β (19,9%). Η διατομή απορρόφησης για τα θερμικά νετρόνια στο ισότοπο 11Β είναι 0,005 αχυρώνες (για νετρόνιο 0,025 eV). Οι περισσότερες (n, άλφα) αντιδράσεις θερμικών νετρονίων είναι αντιδράσεις 10B (n, άλφα) 7Li που συνοδεύονται από εκπομπή γάμμα 0,48 MeV. Επιπλέον, το ισότοπο 10Β έχει υψηλή (n, άλφα) διατομή αντίδρασης σε όλο το φάσμα ενέργειας νετρονίων. Οι διατομές των περισσότερων άλλων στοιχείων γίνονται πολύ μικρές σε υψηλές ενέργειες, όπως στην περίπτωση του καδμίου. Η διατομή του 10Β μειώνεται μονοτονικά με την ενέργεια.
Η μεγάλη διατομή απορρόφησης πυρήνα λειτουργεί ως μεγάλο δίχτυ όταν ένα ελεύθερο νετρόνιο που παράγεται από πυρηνική σχάση αλληλεπιδρά με το βόριο-10. Εξαιτίας αυτού, το βόριο-10 είναι σημαντικά πιο πιθανό να χτυπηθεί από άλλα άτομα.
Αυτή η σύγκρουση παράγει ένα πρωταρχικά ασταθές ισότοπο του Βορίου-11, το οποίο σπάει σε:
ένα άτομο ηλίου χωρίς ηλεκτρόνια ή ένα σωματίδιο άλφα.
ένα άτομο λιθίου-7
Ακτινοβολία γάμμα
Μόλυβδος ή άλλα βαριά υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παροχή θωράκισης που απορροφά την ενέργεια πιο γρήγορα.
Αυτά τα χαρακτηριστικά επιτρέπουν στο βόριο-10 να χρησιμοποιείται ως ρυθμιστής (δηλητήριο νευρώνων) σε πυρηνικούς αντιδραστήρες, τόσο στη στερεά του μορφή (καρβίδιο βορίου) όσο και σε υγρή μορφή (βορικό οξύ). Όταν είναι απαραίτητο, το βόριο-10 εισάγεται για να σταματήσει την απελευθέρωση νευρώνων που προκαλείται από τη σχάση του ουρανίου-325. Αυτό εξουδετερώνει την αλυσιδωτή αντίδραση.
