BorKarbid (B4C)er det foretrukne materialet for nukleær strålingsabsorpsjonsapplikasjoner fordi det inneholder en høy konsentrasjon av boratomer og kan fungere som en nøytronabsorber og detektor i atomreaktorer.Metalloidet bor som finnes i keramisk B4C har mange isotoper, noe som betyr at hvert atom har samme antall protoner, men et unikt antall nøytroner.På grunn av sin lave pris, varmebestandighet, mangel på radioisotopproduksjon og evnen til å skjerme mot stråling, er B4C-keramikk også et godt valg for skjermingsmateriale i kjernefysisk industri.
Borkarbid er et viktig materiale for kjernekraftindustrien på grunn av dets høye nøytronabsorpsjonstverrsnitt (760 fjøs med 2200 m/sek nøytronhastighet). B10-isotopen i bor har et større tverrsnitt (3800 fjøs).
Atomnummer 5 til det kjemiske elementet bor indikerer at det har 5 protoner og 5 elektroner i sin atomstruktur. B er det kjemiske symbolet for bor. Naturlig bor består hovedsakelig av to stabile isotoper, 11B (80,1%) og 10B (19,9%). Absorpsjonstverrsnittet for termiske nøytroner i isotop 11B er 0,005 barn (for et nøytron på 0,025 eV). De fleste (n, alfa) reaksjoner av termiske nøytroner er 10B (n, alfa) 7Li-reaksjoner ledsaget av 0,48 MeV gamma-utslipp. Dessuten har isotop 10B et høyt (n, alfa) reaksjonstverrsnitt langs hele nøytronenergispekteret. Tverrsnittene til de fleste andre grunnstoffer blir svært små ved høye energier, som i tilfellet med kadmium. Tverrsnittet av 10B avtar monotont med energi.
Det store kjerneabsorpsjonstverrsnittet fungerer som et stort nett når et fritt nøytron produsert ved kjernefysisk fisjon samhandler med bor-10. På grunn av dette er det betydelig større sannsynlighet for at bor-10 blir truffet enn andre atomer.
Denne kollisjonen produserer en hovedsakelig ustabil isotop av Boron-11, som brytes i:
et heliumatom uten elektroner, eller en alfapartikkel.
et litium-7-atom
Gammastråling
Bly eller andre tunge materialer kan brukes for å gi skjerming som absorberer energi raskere.
Disse egenskapene gjør at bor-10 kan brukes som regulator (nevrongift) i atomreaktorer, både i fast form (borkarbid) og flytende form (borsyre). Når det er nødvendig, settes bor-10 inn for å stoppe frigjøringen av nevroner forårsaket av fisjon av uran-325. Dette nøytraliserer kjedereaksjonen.
