/// Росатом // ТВЭЛ / ПО «ЭХЗ»
Температура:  20.1 °C
Давление:  735 мм рт.ст.
МЭД:  15.4 мкР/ч
Отн. влажность:  79 %
Ветер:  С-В, 1.1 м/с
20.06.2021 (22:20)

Вы здесь

Изотопы бора

В природе бор находится в виде двух стабильных изотопов: 10B (бор-10) и 11B (бор-11).

Кроме двух стабильных, известно ещё 12 радиоактивных изотопов бора, из них самый долгоживущий — 8В с периодом полураспада 0,77 секунды. 

Считается, что все изотопы бора возникли в межзвёздном газе в результате расщепления тяжелых ядер космическими лучами, или при взрывах сверхновых.

ИЗОТОП ПРИРОДНОЕ
СОДЕРЖАНИЕ, %
СТЕПЕНЬ
ОБОГАЩЕНИЯ, %
ХИМИЧЕСКАЯ
ФОРМА
10B 19,65 99,90 фторид (BF3)
11B 80,35 99,90

Основные сферы использования: атомная энергетика, научные исследования, полупроводниковая промышленность, медицина.

По данным открытых источников
ИЗОТОП ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
10B - в системах управления и защиты (СУЗ) в реакторах;
- для изготовления специальной стали, используемой в качестве материала для стеллажей и транспортных упаковочных контейнеров для хранения и перевозки отработанного ядерного топлива (ОЯТ)
- в качестве меченных атомов для определения метаболизма бора;
- в нейтронозахватной терапии для лечения рака
11B - как нейтронно прозрачный материал в электронике;
- в полупроводниковой промышленности при производстве чипов памяти
Оба изотопа могут использоваться для производства радиоизотопов 11C (углерод-11) и 13N (азот-13)

► К таблице выпускаемых изотопов



Использование изотопов бора в атомной энергетике

Наиболее востребован в атомной энергетике в настоящее время изотоп бор-10, при этом большая доля этого изотопа приходится на борную кислоту с природным соотношением изотопов.

В реакторостроении бор-10 используется главным образом как составная часть стержней, регулирующих скорость ядерных процессов в реакторе и в настоящее время в основном в регулирующих стержнях реакторов на тепловых нейтронах. При этом ввиду ограниченного объёма активной зоны реактора приходится решать задачу уменьшения размеров регулирующих стержней при одновременном увеличении их поглощающей способности по отношению к нейтронам. Эта задача успешно решается путём использования высококонцентрированного бора-10 в виде металлокерамики карбида бора с окисью алюминия.

В случае применения в качестве нейтронопоглощающих материалов борсодержащих сталей использование в них в виде присадки высококонцентрированного бора-10 позволяет уменьшить в сталях общее содержание бора, что, наряду с увеличением поглощающей способности стали, обеспечивает улучшение её механических свойств, т. е. делает сталь более пластичной, менее хрупкой и твёрдой. Однако при изготовлении из нейтронопоглощающих сталей неохлаждаемых регулирующих стержней приходится решать задачу повышения их жаростойкости. Последнее достигается увеличением в сталях содержания бора, что из-за низкой растворимости последнего в металлах резко ухудшает механические свойства таких сталей. В связи с этим материалы, обладающие удовлетворительными механическими свойствами при содержании 10В до 15 %, в промышленности получают методами порошковой металлургии. К числу таких материалов, в частности, относятся материалы из диспергированного в титане обогащенного по 10В бора.

В последние годы возрастает интерес к конструкционным материалам, содержащим бор-10, как к поглотителям нейтронов, в частности, к железосодержащим лигатурам в связи с необходимостью их использования при производстве уплотнённых (сухих) хранилищ и контейнеров для транспортировки и длительного хранения отходов ядерного топлива, а также при решении проблем защиты ядерного топлива при его транспортировке.

Обогащенный бором-10 пентаборат натрия используется при эксплуатации реакторов на кипящей воде в системах контроля протечек. Использование пентабората натрия в системах борного регулирования ядерных реакторов позволяет избежать дорогостоящего и сложного процесса смешивания обогащенной бором-10 борной кислоты с природной бурой непосредственно на площадке реактора.

Бор-10 в виде растворов борной кислоты применяется на АЭС в реакторах с водой под давлением ВВЭР и PWR для плавного регулирования мощности реактора в течение кампании и выравнивания энерговыделения в активной зоне для перевода реактора в подкритическое состояние в период останова для перегрузки топлива, а также в системах аварийного охлаждения.

 

 

 

По вопросам приобретения обращаться к специалистам отдела продаж:
Варлакова Мария Владимировна
Тел. +7 (39169) 9-49-11
Добровольский Алексей Владимирович
Тел. +7 (39169) 9-49-03
Рябченко Оксана Сергеевна
Тел. +7 (39169) 9-31-73

Эл. почта: market.ecp@rosatom.ru, market@ecp.ru