Le bore est un élément chimique avec un numéro atomique de cinq et le symbole atomique B. Les propriétés notables du bore comprennent son efficacité pour la capture des neutrons et l’efficacité conséquente de l’un de ses isotopes en tant qu’écran anti-rayonnement ; sa dureté extrême, sa résistance à la traction et la dureté de plusieurs composés du bore ; et l’existence de plusieurs allotropes et polymorphes du bore. C’est un métalloïde avec un poids atomique standard de 10.811. Il est solide à température ambiante, avec un point de fusion de 3769°F (2349°K) et un point d’ébullition de 7101°F (4200°K) à pression atmosphérique.
Les propriétés physiques du bore dépendent de son allotrope. Les allotropes sont des configurations différentes du même élément, les atomes de l’élément étant liés entre eux de différentes manières. Les principaux allotropes du bore sont appelés bore cristallin et bore amorphe. Le bore amorphe, qui est constitué de cristaux de bore icosaédriques liés ensemble au hasard sans structure globale plus importante, prend la forme d’une poudre brune.
Le bore cristallin est noir et extrêmement dur. C’est diamantique; en présence d’un champ magnétique, il produit un champ magnétique propre qui se traduit par un effet répulsif. Le bore cristallin peut être arrangé en quatre structures cristallines principales différentes, appelées polymorphes. À partir de pressions d’environ 23,206,000 160 XNUMX livres-force par pouce carré (environ XNUMX gigapascals), les propriétés du bore changent et il devient un supraconducteur.
Le bore forme principalement des liaisons chimiques covalentes et peut former des réseaux moléculaires stables. C’est un membre de la famille de l’aluminium, mais les propriétés du bore sont en fait plus proches du silicium que de l’aluminium. Le bore se trouve le plus souvent dans la nature dans le composé tétraborate de sodium décahydraté, également connu sous le nom de borax. Le carbure de bore et le nitrure de bore cubique sont parmi les matériaux les plus durs connus. Le bore est essentiel à la biochimie de la vie végétale, et des quantités d’ultratraces sont également utilisées chez les animaux.
Le bore possède 13 isotopes connus, dont deux, 10B et 11B, sont stables. Environ 80 pour cent de tout le bore naturel est le 11B, 10B composant le reste. 10B est très efficace pour capturer les neutrons thermiques et est donc efficace comme écran anti-rayonnement. Les neuf autres isotopes connus sont de courte durée, avec des demi-vies de quelques millisecondes ou même moins.
Les propriétés du bore confèrent à l’élément et à ses composés un certain nombre d’utilisations. La force du bore le rend précieux dans l’industrie aérospatiale. Le carbure de bore et le nitrure de bore cubique sont utiles comme abrasifs industriels en raison de leur extrême dureté, et le carbure de bore est également incorporé dans les gilets pare-balles et les véhicules blindés modernes. Les semi-conducteurs fabriqués à partir de substances telles que le silicium, le carbure de silicium et le germanium sont dopés au bore. L’isotope 10B du bore est utilisé dans les barres de commande et les systèmes d’arrêt d’urgence du blindage des réacteurs nucléaires et est en cours d’expérimentation pour une forme de radiothérapie appelée thérapie par capture de neutrons au bore pour traiter les cancers de la tête, du cou et du cerveau.