બોરોનકાર્બાઇડ (બી₄સી)પરમાણુ કિરણોત્સર્ગ શોષણ એપ્લિકેશનો માટે પસંદગીની સામગ્રી છે કારણ કે તેમાં બોરોન અણુઓની ઊંચી સાંદ્રતા હોય છે અને તે ન્યુટ્રોન શોષક અને ન્યુક્લિયર રિએક્ટરમાં ડિટેક્ટર તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.સિરામિક B4C માં જોવા મળતા મેટાલોઇડ બોરોન ઘણા આઇસોટોપ્સ ધરાવે છે, જેનો અર્થ છે કે દરેક પરમાણુ સમાન સંખ્યામાં પ્રોટોન ધરાવે છે પરંતુ ન્યુટ્રોનની વિશિષ્ટ સંખ્યા ધરાવે છે.તેની ઓછી કિંમત, ગરમીનો પ્રતિકાર, રેડિયોઆઈસોટોપ ઉત્પાદનનો અભાવ અને કિરણોત્સર્ગ સામે રક્ષણ કરવાની ક્ષમતાને લીધે, B4C સિરામિક પણ પરમાણુ ઉદ્યોગોમાં સામગ્રીને રક્ષણ આપવા માટે શ્રેષ્ઠ પસંદગી છે..

બોરોન કાર્બાઇડ તેના ઉચ્ચ ન્યુટ્રોન શોષણ ક્રોસ-સેક્શન (2200 મી/સેકંડ ન્યુટ્રોન વેગ પર 760 કોઠાર) ને કારણે પરમાણુ ઉદ્યોગ માટે એક મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી છે. બોરોનમાં B10 આઇસોટોપમાં મોટો ક્રોસ-સેક્શન (3800 કોઠાર) છે.

રાસાયણિક તત્વ બોરોનનો અણુ નંબર 5 સૂચવે છે કે તેની પરમાણુ રચનામાં 5 પ્રોટોન અને 5 ઇલેક્ટ્રોન છે. બોરોન માટે B એ રાસાયણિક પ્રતીક છે. કુદરતી બોરોન મુખ્યત્વે બે સ્થિર આઇસોટોપ, 11B (80.1%) અને 10B (19.9%) ધરાવે છે. આઇસોટોપ 11B માં થર્મલ ન્યુટ્રોન માટે શોષણ ક્રોસ-સેક્શન 0.005 બાર્ન છે (0.025 eV ના ન્યુટ્રોન માટે). થર્મલ ન્યુટ્રોનની મોટાભાગની (n, alpha) પ્રતિક્રિયાઓ 10B (n, alpha) 7Li પ્રતિક્રિયાઓ છે જે 0.48 MeV ગામા ઉત્સર્જન સાથે છે. વધુમાં, આઇસોટોપ 10B સમગ્ર ન્યુટ્રોન એનર્જી સ્પેક્ટ્રમ સાથે ઉચ્ચ (n, આલ્ફા) પ્રતિક્રિયા ક્રોસ-સેક્શન ધરાવે છે. કેડમિયમના કિસ્સામાં, મોટા ભાગના અન્ય તત્વોના ક્રોસ-સેક્શન ઉચ્ચ ઊર્જા પર ખૂબ નાના બની જાય છે. 10B નો ક્રોસ-સેક્શન ઊર્જા સાથે એકવિધ રીતે ઘટે છે.

જ્યારે પરમાણુ વિભાજન દ્વારા ઉત્પાદિત મુક્ત ન્યુટ્રોન બોરોન-10 સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે ત્યારે વિશાળ કોર શોષણ ક્રોસ-સેક્શન વિશાળ જાળી તરીકે કાર્ય કરે છે. આ કારણે, બોરોન -10 અન્ય અણુઓ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ હિટ થવાની સંભાવના છે.

આ અથડામણ બોરોન-11 ના મુખ્યત્વે અસ્થિર આઇસોટોપનું નિર્માણ કરે છે, જે આમાં ફ્રેક્ચર થાય છે:

ઇલેક્ટ્રોન વિનાનો હિલીયમ અણુ અથવા આલ્ફા કણ.

લિથિયમ -7 અણુ

ગામા કિરણોત્સર્ગ

સીસા અથવા અન્ય ભારે સામગ્રીનો ઉપયોગ કવચ પ્રદાન કરવા માટે થઈ શકે છે જે ઊર્જાને વધુ ઝડપથી શોષી લે છે.

આ લાક્ષણિકતાઓ બોરોન-10 ને તેના નક્કર સ્વરૂપ (બોરોન કાર્બાઇડ) અને પ્રવાહી સ્વરૂપ (બોરિક એસિડ) બંનેમાં પરમાણુ રિએક્ટરમાં નિયમનકાર (ન્યુરોન ઝેર) તરીકે ઉપયોગમાં લેવાની મંજૂરી આપે છે. જ્યારે જરૂરી હોય ત્યારે, બોરોન-10 દાખલ કરવામાં આવે છે જેથી યુરેનિયમ-325 ના વિભાજનને કારણે થતા ચેતાકોષોના પ્રકાશનને રોકવામાં આવે. આ સાંકળ પ્રતિક્રિયાને તટસ્થ કરે છે.