BorKarbür (B4C)yüksek konsantrasyonda bor atomu içermesi ve nükleer reaktörlerde nötron soğurucu ve detektör olarak işlev görebilmesi nedeniyle nükleer radyasyon absorpsiyon uygulamaları için tercih edilen malzemedir.Seramik B4C'de bulunan metaloid borun birçok izotopu vardır; bu, her atomun aynı sayıda protona ancak benzersiz sayıda nötrona sahip olduğu anlamına gelir.Düşük fiyatı, ısı direnci, radyoizotop üretiminin olmaması ve radyasyona karşı koruma yeteneği nedeniyle B4C seramiği nükleer endüstrilerde koruyucu malzeme olarak da mükemmel bir seçimdir..
Bor Karbür, yüksek nötron soğurma kesiti (2200 m/sn nötron hızında 760 ahır) nedeniyle nükleer endüstri için önemli bir malzemedir. Bordaki B10 izotopu daha büyük bir kesite (3800 ahır) sahiptir.
Bor kimyasal elementinin atom numarasının 5 olması, atom yapısında 5 proton ve 5 elektron bulunduğunu gösterir. B borun kimyasal sembolüdür. Doğal bor esas olarak 11B (%80,1) ve 10B (%19,9) olmak üzere iki kararlı izotoptan oluşur. İzotop 11B'deki termal nötronların absorpsiyon kesiti 0,005 barn'dır (0,025 eV'lik bir nötron için). Termal nötronların çoğu (n, alfa) reaksiyonu, 0,48 MeV gama emisyonunun eşlik ettiği 10B (n, alfa) 7Li reaksiyonlarıdır. Ayrıca izotop 10B, tüm nötron enerji spektrumu boyunca yüksek (n, alfa) reaksiyon kesitine sahiptir. Kadmiyumda olduğu gibi, diğer elementlerin çoğunun kesitleri yüksek enerjilerde çok küçük hale gelir. 10B'nin kesiti enerjiyle monoton olarak azalır.
Büyük çekirdek soğurma kesiti, nükleer fisyon tarafından üretilen serbest bir nötron bor-10 ile etkileşime girdiğinde büyük bir ağ görevi görür. Bu nedenle bor-10'un vurulma olasılığı diğer atomlara göre önemli ölçüde daha yüksektir.
Bu çarpışma, Boron-11'in öncelikle kararsız bir izotopunu üretir ve bu izotop şu şekilde parçalanır:
elektronsuz bir helyum atomu veya bir alfa parçacığı.
bir lityum-7 atomu
Gama radyasyonu
Enerjiyi daha hızlı emen koruma sağlamak için kurşun veya diğer ağır malzemeler kullanılabilir.
Bu özellikler bor-10'un nükleer reaktörlerde hem katı formda (bor Karbür) hem de sıvı formda (borik asit) düzenleyici (nöron zehiri) olarak kullanılmasına olanak tanır. Gerektiğinde, uranyum-325'in bölünmesinden kaynaklanan nöronların salınmasını durdurmak için bor-10 eklenir. Bu zincirleme reaksiyonu nötralize eder.
