BoorKarbiid (B4C)on eelistatud materjal tuumakiirguse neeldumise rakendustes, kuna see sisaldab suures kontsentratsioonis boori aatomeid ja võib toimida tuumareaktorites neutronite absorbeerija ja detektorina.Keraamilises B4C-s leiduval metalloidbooril on palju isotoope, mis tähendab, et igal aatomil on sama arv prootoneid, kuid kordumatu arv neutroneid.Tänu madalale hinnale, kuumakindlusele, radioisotoopide tootmise puudumisele ja kiirguse eest kaitsmisvõimele on B4C keraamika suurepärane valik varjestusmaterjaliks tuumatööstuses..
Boorkarbiid on tuumatööstuse jaoks oluline materjal oma suure neutronite neeldumise ristlõike tõttu (760 barni neutronite kiirusel 2200 m/s). Boori isotoop B10 on suurema ristlõikega (3800 barni).
Keemilise elemendi boor aatomnumber 5 näitab, et selle aatomstruktuuris on 5 prootonit ja 5 elektroni. B on boori keemiline sümbol. Looduslik boor koosneb peamiselt kahest stabiilsest isotoobist, 11B (80,1%) ja 10B (19,9%). Isotoopi 11B termiliste neutronite neeldumisristlõige on 0,005 barni (0,025 eV neutroni puhul). Enamik termiliste neutronite (n, alfa) reaktsioone on 10B (n, alfa) 7Li reaktsioonid, millega kaasneb 0,48 MeV gamma emissioon. Peale selle on isotoobil 10B kõrge (n, alfa) reaktsiooni ristlõige kogu neutronite energiaspektris. Enamiku teiste elementide ristlõiked muutuvad suure energia korral väga väikeseks, nagu kaadmiumi puhul. 10B ristlõige väheneb monotoonselt energiaga.
Suur südamiku neeldumisristlõige toimib suure võrguna, kui tuuma lõhustumisel tekkiv vaba neutron interakteerub boor-10-ga. Tänu sellele on boor-10 tabamuse tõenäosus oluliselt suurem kui teised aatomid.
See kokkupõrge tekitab peamiselt ebastabiilse boor-11 isotoobi, mis puruneb:
elektronideta heeliumi aatom või alfaosake.
liitium-7 aatom
Gamma-kiirgus
Pliid või muid raskeid materjale saab kasutada varjestuse tagamiseks, mis neelab energiat kiiremini.
Need omadused võimaldavad kasutada boor-10 regulaatorina (neuronimürk) tuumareaktorites nii tahkel kujul (boorkarbiid) kui ka vedelal kujul (boorhape). Vajadusel sisestatakse boor-10, et peatada uraan-325 lõhustumisest põhjustatud neuronite vabanemine. See neutraliseerib ahelreaktsiooni.
