(I) Атомная промышленность: материалы активной зоны для безопасности реакторов

На атомных электростанциях борная кислота-10 в основном используется для управления реактивностью реактора и обеспечения безопасности:

Управление реактивностью: раствор борной кислоты-10 добавляется в теплоноситель для поглощения избыточных нейтронов, поддерживая критическое состояние цепной реакции. Каждый вновь построенный атомный энергоблок напрямую потребляет около 100 тонн борной кислоты-10, а годовой расход на техническое обслуживание достигает 13 тонн. В ядерной энергетике третьего поколения высокораспространенная борная кислота-10 полностью заменила природную борную кислоту, повысив точность управления в 4-5 раз.

Аварийное охлаждение: в условиях тяжёлых аварий раствор борной кислоты-10 может быть введён в активную зону реактора в качестве аварийного поглотителя нейтронов для предотвращения расплавления активной зоны, служа «последней линией обороны» атомных электростанций.

(II) Прецизионная медицина: революционная технология лечения рака

В бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ) борная кислота (БНА) играет ключевую роль в достижении точного лечения рака:

Механизм таргетной терапии: Пациенту вводится таргетный препарат, содержащий БНА. После того, как препарат концентрируется в раковых клетках, он облучается пучком тепловых нейтронов для запуска ядерной реакции. Высвобождающиеся альфа-частицы точно повреждают ДНК раковых клеток, при этом диапазон воздействия контролируется с точностью до 10 микрон (эквивалентно диаметру раковой клетки).

Прорыв в клиническом применении: В августе 2025 года в Дунгуане был завершён первый в стране сеанс БНЗТ с использованием БНА отечественного производства. У пациента с карциномой носоглотки значительная эффективность препарата наблюдалась уже через три дня после лечения без каких-либо существенных побочных реакций. Эта технология продемонстрировала высокую эффективность при лечении трудно поддающихся лечению опухолей, таких как рецидивирующая карцинома носоглотки, злокачественные глиомы и меланома.

Значительные терапевтические преимущества: По сравнению с традиционной радиотерапией, требующей 25–30 сеансов облучения, БНЗТ требует всего одного 30-минутного сеанса, что снижает затраты на 60% при минимальном повреждении здоровых тканей и значительно улучшает качество жизни пациентов.

(III) Национальная оборона и высокотехнологичное производство

Военная защита: Специальные волокна, пропитанные кислотой бора-10, используются для изготовления защитной одежды военных, эффективно защищая от нейтронного излучения и делая её особенно подходящей для защиты от нейтронных бомбардировок. На атомных судах в качестве поглотителя нейтронов используется кислота бора-10 в высоком содержании, что сокращает объёмы хранения на 50% и значительно повышает их долговечность.

Специальные материалы: Сплавы бора-10, спечённые с металлическими порошками, обладают высокой прочностью и радиационной стойкостью. Они используются в производстве ключевых компонентов атомных электростанций, продлевая срок их службы более чем в три раза по сравнению с обычными сплавами.

Легирование полупроводников: сверхчистая кислота бора-10 может использоваться в качестве источника легирующей примеси p-типа для полупроводниковых материалов. Ионная имплантация позволяет точно контролировать концентрацию легирующей примеси, что позволяет производить высокопроизводительные микросхемы и датчики.