BoroCarburo (B4C)é o material preferido para aplicacións de absorción de radiación nuclear porque contén unha alta concentración de átomos de boro e pode funcionar como absorbente e detector de neutróns en reactores nucleares.O boro metaloide que se atopa na cerámica B4C ten moitos isótopos, o que significa que cada átomo ten o mesmo número de protóns pero un número único de neutróns.Debido ao seu baixo prezo, resistencia á calor, falta de produción de radioisótopos e capacidade de protección contra a radiación, a cerámica B4C tamén é unha excelente opción para o material de blindaxe nas industrias nucleares..
O carburo de boro é un material importante para a industria nuclear debido á súa alta sección transversal de absorción de neutróns (760 hórreos a unha velocidade de neutróns de 2200 m/seg). O isótopo B10 do boro ten unha sección transversal maior (3800 hórreos).
O número atómico 5 do elemento químico boro indica que ten 5 protóns e 5 electróns na súa estrutura atómica. B é o símbolo químico do boro. O boro natural consiste principalmente en dous isótopos estables, 11B (80,1%) e 10B (19,9%). A sección transversal de absorción dos neutróns térmicos no isótopo 11B é de 0,005 barns (para un neutrón de 0,025 eV). A maioría das reaccións (n, alfa) dos neutróns térmicos son reaccións 10B (n, alfa) 7Li acompañadas dunha emisión gamma de 0,48 MeV. Ademais, o isótopo 10B ten unha alta sección transversal de reacción (n, alfa) ao longo de todo o espectro de enerxía dos neutróns. As seccións transversais da maioría dos outros elementos fanse moi pequenas a altas enerxías, como no caso do cadmio. A sección transversal de 10B diminúe monótonamente coa enerxía.
A gran sección transversal de absorción do núcleo actúa como unha gran rede cando un neutrón libre producido pola fisión nuclear interactúa co boro-10. Debido a isto, o boro-10 é significativamente máis probable de ser afectado que outros átomos.
Esta colisión produce un isótopo principalmente inestable de boro-11, que se fractura en:
un átomo de helio sen electróns, ou unha partícula alfa.
un átomo de litio-7
Radiación gamma
Pódese usar chumbo ou outros materiais pesados para proporcionar unha protección que absorba a enerxía máis rapidamente.
Estas características permiten empregar o boro-10 como regulador (veleno de neuronas) en reactores nucleares, tanto na súa forma sólida (carburo de boro) como na súa forma líquida (ácido bórico). Cando é necesario, insírese boro-10 para deter a liberación de neuronas causada pola fisión do uranio-325. Isto neutraliza a reacción en cadea.
