Quelles sont les propriétés du bore?
Le bore est un élément chimique avec un numéro atomique de cinq et le symbole atomique B. Parmi les propriétés notables du bore, on peut citer son efficacité à capturer les neutrons et l'efficacité conséquente de l'un de ses isotopes en tant que bouclier contre les rayonnements; sa dureté extrême, sa résistance à la traction et la dureté de plusieurs composés du bore; et l'existence de plusieurs allotropes et polymorphes de bore. C'est un métalloïde avec un poids atomique standard de 10.811. Il est solide à la température ambiante, avec un point de fusion de 2349 ° K (3769 ° F) et un point d'ébullition de 4200 ° K (7101 ° F) à la 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 allotropes principaux du bore sont appelés bore cristallin et bore amorphe. Le bore amorphe, constitué de cristaux de bore icosaédrique liés au hasard sans structure globale plus grande, se présente sous la forme d'une poudre brune.
Le bore cristallin est noir et extrêmement dur. C'est diamagentic; en présence d'un champ magnétique, il produit son propre champ magnétique qui produit un effet répulsif. Le bore cristallin peut être organisé en quatre structures cristallines principales différentes, appelées polymorphes. Partant d'une pression d'environ 23 206 000 livres de force par pouce carré (environ 160 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 plus proches du silicium que de l'aluminium. Le bore est le plus souvent trouvé dans la nature dans le composé tétraborate de sodium décahydraté, également appelé 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 ultra-courtes sont également utilisées chez les animaux.
Le bore a 13 isotopes connus, dont deux, 10 B et 11 B, sont stables. Environ 80% de tout le bore d'origine naturelle est composé de 11 B, le reste représentant 10 B. 10 B est très efficace pour capturer les neutrons thermiques et est donc efficace en tant que bouclier de rayonnement. Les neuf autres isotopes connus ont une durée de vie courte, avec des demi-vies de quelques millisecondes ou même moins.
Les propriétés du bore confèrent à l’élément et à ses composés de nombreuses utilisations. La force de Boron 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 dureté extrême. Le carbure de bore est également intégré dans des gilets pare-balles et des véhicules blindés modernes. Les semi-conducteurs constitués 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 des blindages de réacteurs nucléaires et est actuellement expérimenté pour une utilisation dans une forme de radiothérapie appelée thérapie de capture du neutron au bore, destinée au traitement des cancers de la tête, du cou et du cerveau.