붕소초경(B₄씨)붕소 원자의 농도가 높고 원자로에서 중성자 흡수체 및 검출기 역할을 할 수 있기 때문에 핵 방사선 흡수 응용 분야에 선호되는 재료입니다.세라믹 B4C에서 발견되는 준금속 붕소에는 많은 동위원소가 있습니다. 이는 각 원자의 양성자 수는 동일하지만 중성자 수는 고유하다는 것을 의미합니다.저렴한 가격, 내열성, 방사성 동위원소 생산 부족 및 방사선 차폐 능력으로 인해 B4C 세라믹은 원자력 산업의 차폐 재료로도 탁월한 선택입니다..

탄화붕소는 높은 중성자 흡수 단면적(2200m/초 중성자 속도에서 760반) 때문에 원자력 산업에 중요한 재료입니다. 붕소의 B10 동위원소는 단면적이 더 큽니다(3,800개).

화학 원소 붕소의 원자 번호 5는 원자 구조에 5개의 양성자와 5개의 전자가 있음을 나타냅니다. B는 붕소의 화학 기호입니다. 천연 붕소는 기본적으로 두 가지 안정 동위원소인 11B(80.1%)와 10B(19.9%)로 구성됩니다. 동위원소 11B의 열 중성자에 대한 흡수 단면적은 0.005 barns입니다(0.025 eV의 중성자에 대해). 열중성자의 대부분의 (n, 알파) 반응은 0.48 MeV 감마 방출을 동반하는 10B(n, 알파) 7Li 반응입니다. 더욱이, 동위원소 10B는 전체 중성자 에너지 스펙트럼을 따라 높은 (n, 알파) 반응 단면을 가지고 있습니다. 대부분의 다른 원소의 단면적은 카드뮴의 경우처럼 고에너지에서 매우 작아집니다. 10B의 단면은 에너지에 따라 단조롭게 감소합니다.

큰 노심 흡수 단면적은 핵분열로 생성된 자유 중성자가 붕소-10과 상호 작용할 때 큰 그물처럼 작용합니다. 이로 인해 붕소-10은 다른 원자보다 충돌할 가능성이 훨씬 더 높습니다.

이 충돌은 주로 불안정한 붕소-11 동위원소를 생성하며, 이는 다음과 같이 부서집니다.

전자가 없는 헬륨 원자 또는 알파 입자.

리튬-7 원자

감마 방사선

납이나 기타 무거운 물질을 사용하여 에너지를 더 빨리 흡수하는 차폐 기능을 제공할 수 있습니다.

이러한 특성을 통해 붕소-10은 고체 형태(탄화붕소)와 액체 형태(붕산) 모두에서 원자로에서 조절제(뉴런 독)로 사용될 수 있습니다. 필요한 경우 우라늄-325의 핵분열로 인한 뉴런의 방출을 막기 위해 붕소-10을 삽입합니다. 이것은 연쇄 반응을 중화시킵니다.