炭化ホウ素の豊富さ
1. 地殻由来/天然由来の豊富さ
炭化ホウ素(B4C)は合成材料であり、自然界には炭化ホウ素鉱物は存在しないため、炭化ホウ素の地殻存在量といったパラメータは存在しない。
地殻における元素状ホウ素の存在量:約10 ppm(0.001 wt%)。地殻中のホウ素は、炭化ホウ素ではなく、ホウ砂やホウ酸塩鉱物の形で存在する。
2. 原子力産業で最も一般的に使用されているもの:ホウ素同位体存在比(おそらくあなたが言及しているのはこれでしょう)
ホウ素の基本的な天然存在比(通常の炭化ホウ素のデフォルト値)
- 10B:19.9原子%(原子百分率)
- 11B:80.1 at%
一般的な研磨材グレードの炭化ホウ素は、天然の基準値として約19.9%の10B存在率を有する。
濃縮された原子力グレードの炭化ホウ素(特に中性子吸収用の原子炉制御棒向け)
10Bは人工的に高濃度に濃縮されており、主流の仕様は以下のとおりです。
- 従来型の濃縮グレード:¹⁰B存在比90%~92%(原子炉制御棒の主要グレード)
- 超高濃縮度:95%~97%、最大99%(高度な放射線遮蔽および特殊原子炉向け)
- 低存在量製品:天然存在比19.5%~20.1%を保持し、一般的な耐摩耗セラミックスや防弾装甲に適用される。
3. B4Cの元素質量分率(組成存在比)
式B4Cの理論質量パーセント:
- ホウ素の総質量:78.3重量%
- 総炭素質量:21.7重量%
工業製品の場合、典型的な範囲は、B:76%~80%、C:19%~22%で、遊離炭素や酸化ホウ素などの微量不純物が含まれる。