Bor är ett kemiskt grundämne med atomnummer fem och atomsymbolen B. Anmärkningsvärda egenskaper hos bor inkluderar dess effektivitet vid neutronfångning och den därav följande effektiviteten hos en av dess isotoper som strålningssköld; dess extrema hårdhet, draghållfasthet och hårdhet hos flera borföreningar; och förekomsten av flera borallotroper och polymorfer. Det är en metalloid med en standardatomvikt på 10.811. Det är fast vid rumstemperatur, med en smältpunkt på 3769°F (2349°K) och en kokpunkt på 7101°F (4200°K) vid atmosfärstryck.
De fysikaliska egenskaperna hos bor beror på dess allotrop. Allotroper är olika konfigurationer av samma grundämne, med grundämnets atomer sammanbundna på olika sätt. De huvudsakliga allotroperna av bor kallas kristallint bor och amorft bor. Amorft bor, som är gjord av icosaedriska borkristaller slumpmässigt sammanbundna utan någon större övergripande struktur, tar formen av ett brunt pulver.
Kristallint bor är svart och extremt hårt. Den är genomgripande; i närvaro av ett magnetfält producerar det ett eget magnetfält som resulterar i en avstötande effekt. Kristallint bor kan ordnas i fyra olika stora kristallina strukturer, kallade polymorfer. Från och med ett tryck på cirka 23,206,000 160 XNUMX pund-kraft per kvadrattum (cirka XNUMX gigapascal), förändras borets egenskaper och det blir en supraledare.
Bor bildar främst kovalenta kemiska bindningar och kan bilda stabila molekylära nätverk. Det är en medlem av aluminiumfamiljen, men egenskaperna hos bor är faktiskt närmare kisel än aluminium. Bor är vanligast i naturen i föreningen natriumtetraboratdekahydrat, även känd som borax. Borkarbid och kubisk bornitrid är bland de hårdaste materialen som är kända. Bor är väsentligt för växtlivets biokemi, och ultraspårmängder används även hos djur.
Bor har 13 kända isotoper, varav två, 10B och 11B, är stabila. Cirka 80 procent av allt naturligt förekommande bor är 11B, medan 10B utgör resten. 10B är mycket effektiv för att fånga termiska neutroner och är därför effektiv som strålningssköld. De andra nio kända isotoper är kortlivade, med halveringstider på millisekunder eller ännu mindre.
Borets egenskaper ger grundämnet och dess föreningar ett antal användningsområden. Borons styrka gör det värdefullt inom flygindustrin. Borkarbid och kubisk bornitrid är användbara som industriella slipmedel på grund av sin extrema hårdhet, och borkarbid ingår också i moderna skottsäkra västar och pansarfordon. Halvledare gjorda av ämnen som kisel, kiselkarbid och germanium är dopade med bor. Borons 10B-isotop används i styrstavar och nödavstängningssystem för kärnreaktorer som avskärmar och experimenteras med för användning i en form av strålbehandling som kallas borneutroninfångningsterapi för att behandla cancer i huvud, nacke och hjärna.