BorsKarbīds (B4C)ir vēlamais materiāls kodolstarojuma absorbcijas lietojumiem, jo tas satur augstu bora atomu koncentrāciju un var darboties kā neitronu absorbētājs un detektors kodolreaktoros.Metaloīda boram, kas atrodams keramikā B4C, ir daudz izotopu, kas nozīmē, ka katram atomam ir vienāds protonu skaits, bet unikāls neitronu skaits.Pateicoties zemajai cenai, karstumizturībai, radioizotopu ražošanas trūkumam un spējai aizsargāt pret radiāciju, B4C keramika ir arī lieliska izvēle aizsargmateriālam kodolrūpniecībā..
Bora karbīds ir svarīgs materiāls kodolrūpniecībā, jo tam ir liels neitronu absorbcijas šķērsgriezums (760 barni ar neitronu ātrumu 2200 m/s). B10 izotopam borā ir lielāks šķērsgriezums (3800 barni).
Ķīmiskā elementa bora atomskaitlis 5 norāda, ka tā atomu struktūrā ir 5 protoni un 5 elektroni. B ir bora ķīmiskais simbols. Dabiskais bors galvenokārt sastāv no diviem stabiliem izotopiem, 11B (80,1%) un 10B (19,9%). Termisko neitronu absorbcijas šķērsgriezums izotopā 11B ir 0,005 barni (0,025 eV neitronam). Lielākā daļa (n, alfa) termisko neitronu reakciju ir 10B (n, alfa) 7Li reakcijas, ko pavada 0,48 MeV gamma emisija. Turklāt izotopam 10B ir augsts (n, alfa) reakcijas šķērsgriezums visā neitronu enerģijas spektrā. Lielākajai daļai citu elementu šķērsgriezumi kļūst ļoti mazi pie lielas enerģijas, piemēram, kadmija gadījumā. 10B šķērsgriezums monotoni samazinās ar enerģiju.
Lielais kodola absorbcijas šķērsgriezums darbojas kā liels tīkls, kad brīvais neitrons, kas rodas kodola skaldīšanas rezultātā, mijiedarbojas ar boru-10. Šī iemesla dēļ boram-10 ir ievērojami lielāka trieciena iespējamība nekā citiem atomiem.
Šī sadursme rada galvenokārt nestabilu bora-11 izotopu, kas sadalās:
hēlija atoms bez elektroniem vai alfa daļiņa.
litija-7 atoms
Gamma starojums
Svinu vai citus smagus materiālus var izmantot, lai nodrošinātu ekranējumu, kas ātrāk absorbē enerģiju.
Šīs īpašības ļauj izmantot boru-10 kā regulatoru (neironu indi) kodolreaktoros gan cietā veidā (bora karbīds), gan šķidrā veidā (borskābe). Ja nepieciešams, tiek ievietots bors-10, lai apturētu neironu izdalīšanos, ko izraisa urāna-325 sadalīšanās. Tas neitralizē ķēdes reakciju.
