FANDOM


Bor
Boron carbide
Węglik boru (B4C) – jedna z form boru używana w technikach jądrowych
Bouncywikilogo Zobacz artykuł na wikipedii Bor
Neutroncrosssectionboron

Wykres zależności przekroju czynnego na wychwyt neutronów w barnach (rzędna) przez bor-11 (funkcja niebieska) i bor-10 (funkcja czarna) w zależności od energii neutronu w elektronowoltach (odcięta)

Bor (B, Borum) – brązowy lub czarny półmetal, posiadający wysoki przekrój czynny na wychwyt neutronów, przez co znalazł zastosowanie jako materiał prętów regulujących i awaryjnych. Posiada dwa stabilne, występujące naturalnie na Ziemi izotopy – bor-10 (19,9% udziału) i bor-11 (80,1%).

Bor-10 Edytuj

Bor-10 zwany jest także borem wzbogaconym, albowiem ten izotop ze względu na wyższy przekrój czynny od boru-11 jest bardziej pożądany w przemyśle jądrowym. Jednak jest go cztery razy mniej od drugiego izotopu, zatem rudy boru należy wzbogacić, zwiększając w danej próbce zawartość boru-10 i odseparowywując go od boru-11.

Bor-10 dzięki swym właściwością znalazł zastosowanie głównie jako materiał do narzędzi ochrony radiologicznej oraz w terapii nowotworowej. W terapii, składnik zawierający bor-10 umieszcza się blisko guza. Wówczas pacjenta naświetla się względnie niską dawką neutronów termicznych. Powoduje to intensywną i krótką emisje promieniowania alfa pochodzącą od próbki z borem.

symbol izotopu Z(p) N(n) masa izotopu (u) połowiczny czas rozpadu
6B 5 1 6,04681(75) brak danych
7B 5 2 7,02992(8) 3 • 10-27 s
8B 5 3 8,0246072(11) 770(3) ms
9B 5 4 9,0133288(11) 8 • 10-23 s
10B 5 5 10,0129370(4) stabilny
11B 5 6 11,0093054(4) stabilny
12B 5 7 12,0143521(15) 20,20(2) ms
13B 5 8 13,0177802(12) 17,33(17) ms
14B 5 9 14,025404(23) 12,5(5) ms
15B 5 10 15,031103(24) 9,87(7) ms
16B 5 11 16,03981(6) mniej niż 1,9 • 10-12 s
17B 5 12 17,04699(18) 5,08(5) ms
18B 5 13 18,05617(86) mniej niż 26 ns
19B 5 14 19,06373(43) 2,92(13) ms

Używa się go w prętach sterujących w reaktorach jądrowych. Zazwyczaj występuje w postaci węgliku, szkła borowego lub kwasu bornego. W reaktorach PWR kwasem bornym traktuje się wypalone paliwo podczas załadunku, by zmniejszyć reaktywność materiału rozszczepialnego. Bor-10 jest także kandydatem do budowy statków kosmicznych. Załoga w trakcie lotu kosmicznego jest narażona na ogromne ilości szkodliwego promieniowania, a bor oprócz zdolności zatrzymywania promieniowania jonizującego może tworzyć nanorurki oparte na azotku boru (BN).

Bor-11 Edytuj

Bor-11, zwany inaczej borem zubożonym, znalazł zastosowanie jako paliwo w prototypowych reaktora bezneutronowych, w którym inicjatorami są protony o energii 500 keV. Wówczas bor emituje cząsteczki alfa o energii 8,7 MeV, które później biorąc udział w fuzji termojądrowej nie wymagają tak drastycznych środków utrzymania reakcji i nie niszczą reaktora.

Zarówno bor-11 jak i bor-10 używa się w spektroskopii NMR.

Bor a Czarnobyl Edytuj

Związek boru – a mianowicie węglik boru, był częścią prętów systemu AZ-5. Jednakże sam początek prętów nie był wykonany z części pochłaniającej neutrony, więc przy nagłym wyłączaniu, wypierając wodę z kanałów przez pręty, aktywność wzrastała zamiast maleć. Według jednej z teorii było to bezpośrednią przyczyną awarii.

W akcji likwidacyjnej kwas borny był zrzucany z helikopterów do rdzenia reaktora, by zahamować reakcje jądrowe nadal tam przebiegające. Żołnierze gołymi rękoma zrzucali wprost do wyrwy po wybuchu ze śmigłowców worki ze związkami boru, dolomitem, piaskiem, gliną i ołowiem.

Bouncywikilogo

Treści społeczności są dostępne na podstawie licencji CC-BY-SA o ile nie wspomniano inaczej.