बोरोनकार्बाइड (B4ग)आणविक विकिरण अवशोषण अनुप्रयोगहरूको लागि रुचाइएको सामग्री हो किनभने यसमा बोरोन परमाणुहरूको उच्च एकाग्रता हुन्छ र परमाणु रिएक्टरहरूमा न्यूट्रोन अवशोषक र डिटेक्टरको रूपमा काम गर्न सक्छ।सिरेमिक B4C मा पाइने मेटालोइड बोरोनमा धेरै आइसोटोपहरू छन्, जसको अर्थ प्रत्येक परमाणुमा प्रोटोनको समान संख्या छ तर न्यूट्रोनको एक अद्वितीय संख्या छ।यसको कम मूल्य, गर्मी प्रतिरोध, रेडियो आइसोटोप उत्पादनको कमी, र विकिरण विरुद्ध ढाल गर्ने क्षमताको कारण, B4C सिरेमिक पनि आणविक उद्योगहरूमा संरक्षण सामग्रीको लागि उत्कृष्ट विकल्प हो।.
बोरोन कार्बाइड परमाणु उद्योगको लागि महत्त्वपूर्ण सामग्री हो किनभने यसको उच्च न्यूट्रॉन अवशोषण क्रस-सेक्शन (२२०० मिटर/सेकेन्ड न्यूट्रोन वेगमा ७६० बार्न्स)। बोरन मा B10 आइसोटोप एक ठूलो क्रस-सेक्शन (3800 बार्न) छ।
रासायनिक तत्व बोरोनको परमाणु संख्या 5 ले यसको परमाणु संरचनामा 5 प्रोटोन र 5 इलेक्ट्रोनहरू छन् भनेर संकेत गर्दछ। B बोरोनको रासायनिक प्रतीक हो। प्राकृतिक बोरन मुख्यतया दुई स्थिर आइसोटोपहरू, 11B (80.1%) र 10B (19.9%) समावेश गर्दछ। आइसोटोप 11B मा थर्मल न्यूट्रोनहरूको लागि अवशोषण क्रस-सेक्शन 0.005 बार्न्स (0.025 eV को न्यूट्रोनको लागि) हो। थर्मल न्यूट्रोनको अधिकांश (n, alpha) प्रतिक्रियाहरू 10B (n, alpha) 7Li प्रतिक्रियाहरू 0.48 MeV गामा उत्सर्जनको साथमा हुन्छन्। यसबाहेक, आइसोटोप 10B सँग सम्पूर्ण न्यूट्रोन ऊर्जा स्पेक्ट्रमको साथ उच्च (n, अल्फा) प्रतिक्रिया क्रस-सेक्शन छ। धेरैजसो अन्य तत्वहरूको क्रस-सेक्शनहरू उच्च ऊर्जामा धेरै सानो हुन्छन्, जस्तै क्याडमियमको मामलामा। 10B को क्रस-सेक्शन ऊर्जा संग मोनोटोनिक रूपमा घट्छ।
ठूलो कोर अवशोषण क्रस-सेक्शनले ठूलो नेटको रूपमा कार्य गर्दछ जब परमाणु विखंडनद्वारा उत्पादित फ्री न्यूट्रोन बोरोन-10 सँग अन्तरक्रिया गर्दछ। यस कारण, बोरोन-10 अन्य परमाणुहरू भन्दा बढी हिट हुने सम्भावना छ।
यो टक्करले बोरोन-11 को मुख्य रूपमा अस्थिर आइसोटोप उत्पादन गर्छ, जुन भंग हुन्छ:
इलेक्ट्रोन बिना एक हीलियम परमाणु, वा अल्फा कण।
एक लिथियम -7 परमाणु
गामा विकिरण
सीसा वा अन्य भारी सामग्रीहरू ढाल प्रदान गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ जसले ऊर्जालाई छिटो अवशोषित गर्दछ।
यी विशेषताहरूले बोरोन-10 लाई आणविक रिएक्टरहरूमा नियामक (न्यूरोन विष) को रूपमा यसको ठोस रूप (बोरोन कार्बाइड) र तरल रूप (बोरिक एसिड) दुवैमा प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ। जब आवश्यक हुन्छ, बोरोन-10 सम्मिलित गरिन्छ जुन यूरेनियम-325 को विखंडनको कारणले न्यूरोन्सको रिलीजलाई रोक्नको लागि। यसले चेन प्रतिक्रियालाई बेअसर गर्छ।
