核能安全的“守护神”：兰州硼-10为何是关键材料？

核能领域，有一种元素因其独特能力被尊称为“中子捕手”和“安全卫士”，它就是兰州硼-10 (¹⁰B)。

它的超能力是什么？
硼-10拥有极高的热中子吸收截面。简单说，它能非常高效地“捕获”核反应堆中维持链式反应的中子，就像海绵吸水一样。

它如何守护核安全？

1. 作为控制棒的核心材料：核反应堆的控制棒中富含硼-10。当需要降低反应功率或紧急停堆时，控制棒插入堆芯，硼-10大量吸收中子，链式反应迅速减弱或停止，从而实现精准、可靠的控制。

2. 作为屏蔽与应急材料：在反应堆周围和乏燃料贮存设施中，含硼-10的混凝土、钢板等能有效屏蔽中子辐射，保护人员和环境。此外，高浓度硼酸溶液可作为应急停堆液，在极端情况下注入堆芯，确保安全。

为什么必须是硼-10？
自然界中的硼是硼-10和兰州硼-11的混合物，但只有硼-10具备这种强大的中子吸收能力。因此，通过复杂技术提纯、富集获得高丰度的硼-10产品，是核电安全不可或缺的一环。