BorKarbid (B4C)je poželjan materijal za aplikacije apsorpcije nuklearnog zračenja jer sadrži visoku koncentraciju atoma bora i može funkcionirati kao apsorber neutrona i detektor u nuklearnim reaktorima.Metaloidni bor koji se nalazi u keramici B4C ima mnogo izotopa, što znači da svaki atom ima isti broj protona, ali jedinstveni broj neutrona.Zbog niske cijene, otpornosti na toplinu, nedostatka proizvodnje radioizotopa i sposobnosti zaštite od zračenja, B4C keramika također je odličan izbor za zaštitni materijal u nuklearnoj industriji.
Bor karbid je važan materijal za nuklearnu industriju zbog svog visokog presjeka apsorpcije neutrona (760 barna pri brzini neutrona od 2200 m/s). Izotop B10 u boru ima veći presjek (3800 barna).
Atomski broj 5 kemijskog elementa bora označava da on ima 5 protona i 5 elektrona u svojoj atomskoj strukturi. B je kemijski simbol za bor. Prirodni bor uglavnom se sastoji od dva stabilna izotopa, 11B (80,1%) i 10B (19,9%). Apsorpcijski presjek toplinskih neutrona u izotopu 11B je 0,005 barna (za neutron od 0,025 eV). Većina (n, alfa) reakcija toplinskih neutrona su 10B (n, alfa) 7Li reakcije praćene gama emisijom od 0,48 MeV. Štoviše, izotop 10B ima visok (n, alfa) reakcijski presjek duž cijelog energetskog spektra neutrona. Presjeci većine drugih elemenata postaju vrlo mali pri visokim energijama, kao u slučaju kadmija. Presjek 10B monotono opada s energijom.
Veliki apsorpcijski presjek jezgre djeluje kao velika mreža kada slobodni neutron proizveden nuklearnom fisijom stupa u interakciju s borom-10. Zbog toga postoji znatno veća vjerojatnost da će bor-10 biti pogođen nego drugi atomi.
Ovaj sudar proizvodi prvenstveno nestabilan izotop bora-11, koji se lomi na:
atom helija bez elektrona, ili alfa čestica.
atom litija-7
Gama zračenje
Olovo ili drugi teški materijali mogu se koristiti za zaštitu koja brže apsorbira energiju.
Ove karakteristike dopuštaju da se bor-10 koristi kao regulator (neuronski otrov) u nuklearnim reaktorima, kako u čvrstom obliku (bor karbid), tako iu tekućem obliku (borna kiselina). Kada je potrebno, ubacuje se bor-10 kako bi se zaustavilo otpuštanje neurona uzrokovano fisijom urana-325. Time se neutralizira lančana reakcija.
