BelNET logo

Электронный портал ядерных знаний Республики Беларусь

Belarusian Nuclear Education and Training Portal - BelNET

eng

rus

Материал портала ядерных знаний BelNET
статья/документ по запросу ресурса "2470"
Бор

Бор был открыт в 1808 г. Дэви и почти одновременно Гей-Люссаком и Тенаром. Свое название он получил от издавна известной буры — натриевой соли борной кислоты.

Природный бор состоит из двух изотопов с массовыми числами 10 и 11, распространенность которых меняется в зависимости от месторождения от 18,45 до 19,8% для 10B и от 80,2 до 81,55% для 11B. Атомный вес принят равным 10,811. Бор имеет четыре радиоактивных изотопа с массовыми числами 8, 9. 12 и 13 и очень короткими периодами полураспада. Он играет важную роль в ядерной физике благодаря большой величине сечения захвата тепловых нейтронов, равной для реакции 10B(n, α)7Li 3837 барн (по сравнению с 750 барн для природного бора). Указанную реакцию используют для получения α-частиц невысокой энергии (0,7 Мэв), для обнаружения нейтронов с помощью пропорциональных счетчиков с BF3 или ионизационных камер, стенки которых покрыты бором, в сцинтилляторах, содержащих бор, а также для измерения нейтронных потоков. Выход реакции 10B(n, α)7Li можно увеличить, используя бор, обогащенный изотопом 10B. Обогащение проводят дистилляцией соединения BF3 с эфиром, термодиффузией или изотопным обменом. Ускоренные ионы 10B (используют в качестве бомбардирующих частиц.

Реакция нейтронного захвата позволяет определять бор методом счета испускаемых α-частиц или методом авторадиографии. Присутствие бора в ядерном топливе реакторов, даже в ничтожных, следовых количествах, значительно уменьшает коэффициент размножения нейтронов. Поэтому степень чистоты ядерных материалов обычно выражается в эквивалентах бора. Бор в виде элементарного бора, карбида бора или сплавов с алюминием (борал) применяют для изготовления контрольных стержней в реакторах. Бор в смеси с жидким парафином используют как экран для портативных нейтронных источников.

Бор является первым элементом III группы периодической системы. Он имеет следующую электронную структуру: 1s22s22p1 и только одну валентность (III). Бор - очень активный элемент и имеет намного большее сходство со своими соседями C и Si, чем с гомологом Al. Он горит на воздухе и образует сильно гигроскопичный борный ангидрид B2O3, из которого получают борную кислоту и большое число комплексных соединений. Пербораты представляют собой кислородсодержащие соединения типа MeBO3•n H2O.

Бор является сильным восстановителем и непосредственно реагирует с галогенами. Наиболее важное соединение бора — трифторпд BF3, бесцветный газ, который легко разлагается водой и образует большое число соединений; BF3 широко используют при органических синтезах. Бор соединяется с металлами и образует бориды, которые находят многочисленные применения благодаря их значительной термической и химической устойчивости, высокой твердости и хорошей теплопроводности и электропроводности. При повышенных температурах и давлениях нитрид бора переходит в аллотропическую модификацию (боразон), которая имеет структуру, подобную алмазу, но более твердую.

При гидролизе борида магния образуются гидриды бора, или бораны, содержащие водородные мостики. Бораны представляют собой бесцветные газы или жидкости, они легко окисляются с выделением большого количества тепла. Их используют в смеси с F2O в качестве топлива для самолетов и ракет.

Бор в природе встречается в аморфном виде, а также в форме серых кристаллов, которые имеют почти такую же твердость, как алмаз. Он плавится при 2300° C и возгоняется при 2550° C. Плотность кристаллической формы 2,34. Бор получают восстановлением B2O3 магнием или электролизом расплавленного фторбората калия. Незначительные количества бора, введенные в стали и различные металлы, повышают твердость получаемых сплавов, используемых в качестве противоударных материалов.

Гайсинский М. Радиохимический словарь элементов. М.: — Атомиздат, 1986. — С. 35—36.

Загрузить:
Boron_mNACTEC.jpg282033image/jpeg2022-09-27 12:03:40
Вход, регистрация