View source for Boro

{{Nota disambigua}}
{{elemento chimico
|Nome = boro
|Serie_chimica = [[Metalloide|Metalloidi]]
|Nucleoni = 
|Precedente = [[berillio]]
|Successivo = [[carbonio]]
|Configurazione = Electron shell 005 Boron.svg
|Simbolo = B
|Numero_atomico = 5
|Gruppo = [[Gruppo del boro|13 (IIIA)]]
|Periodo = [[elementi del periodo 2|2]]
|Blocco = p
|Densità = 2&nbsp;460&nbsp;kg/m³
|Durezza = 9,3
|Aspetto = Boron mNACTEC.jpg
|Didascalia = 
|Spettro = Boron_spectrum_visible.png
|Massa_atomica = {{M|10,811|ul=amu}}
|Raggio_atomico = {{M|85|ul=pm}}
|Raggio_covalente = 82 pm
|Raggio_di_van_der_Waals = sconosciuto
|Configurazione_elettronica = <nowiki>[</nowiki>[[Elio|He]]]2s<sup>2</sup>2p<sup>1</sup>
|Termine_spettroscopico = <sup>2</sup>P<sup>o</sup><sub>1/2</sub>
|Numero_CAS = 7440-42-8
|Elettroni = 2, 3
|Numero_di_ossidazione = 3 (lievemente acido), -1 ([[diboruro di magnesio]])
|Struttura_cristallina = [[Sistema trigonale|romboedrica]]
|Stato = [[solido]] (non magnetico)
|Fusione = {{Converti|2349|K|lk=on}}
|Ebollizione = {{Converti|4200|K}}
|Volume_molare = {{Val|4,39e-3|ul=m3/mol}}
|Calore_di_evaporazione = {{M|489,7|ul=kJ/mol}}
|Calore_di_fusione = 50,2 kJ/mol
|Tensione_di_vapore = {{M|0,348|ul=Pa}} a 2&nbsp;573&nbsp;K
|Velocità_del_suono = {{M|16200|ul=m/s}} a 293,15&nbsp;K
|Elettronegatività = 2,04 ([[Scala di Pauling]])
|Calore_specifico = 1026 J/(kg·K)
|Conducibilità_elettrica = {{Val|1,0e-4}} /m·Ω
|Conducibilità_termica = 27,4 W/(m·K)

|Energia_1a_ionizzazione = 800,6 kJ/mol
|Energia_2a_ionizzazione = 2&nbsp;427,1 kJ/mol
|Energia_3a_ionizzazione = 3&nbsp;659,7 kJ/mol
|Energia_4a_ionizzazione = 25&nbsp;025,8 kJ/mol
|Energia_5a_ionizzazione = 32&nbsp;826,7 kJ/mol

|Isotopo_1 = <sup>10</sup>B
|NA_1 = 19,9%
|TD_1 = È stabile con 5 neutroni

|Isotopo_2 = <sup>11</sup>B
|NA_2 = '''80,1%'''
|TD_2 = È stabile con 6 neutroni
}}

Il '''boro''' è l'[[elemento chimico]] della [[tavola periodica degli elementi]] che ha [[numero atomico]] 5 e simbolo '''B'''. È il primo elemento del [[Gruppo della tavola periodica|gruppo]] [[Elementi del gruppo 13|13]] del sistema periodico e, con la sua [[configurazione elettronica]] [He] 2''s''<sup>2</sup> 2p<sup>1</sup>, inaugura in tal modo il [[Blocco della tavola periodica|blocco ''p'']] del sistema periodico.<ref name=":3">{{Cita libro|autore=N. N. Greenwood|autore2=A. Earnshaw|titolo=Chemistry of the Elements|ed=2|annooriginale=1997|editore=Butterworth-Heinemann|pp=139-140|capitolo=Copper, Silver and Gold|ISBN=0-7506-3365-4}}</ref> 

Chimicamente è un [[metalloide]], a differenza di tutti gli altri elementi che lo seguono nel gruppo, che sono metallici; inoltre, nella sua forma più comune in condizioni ambiente è un [[semiconduttore]],<ref>{{Cita web|lingua=en|url=https://www.britannica.com/science/boron-chemical-element|titolo=Boron {{!}} Properties, Uses, & Facts {{!}} Britannica|sito=www.britannica.com|data=2025-03-20|accesso=2025-05-16}}</ref> sebbene non sia usato come tale, ma come drogante di [[Giunzione p-n|tipo P]] per altri materiali semiconduttori di tipo IV ([[Silicio|Si]], [[Germanio|Ge]]),<ref>{{Cita libro|lingua=en|nome=Linh|cognome=Chi T. Cao|nome2=Luqman|cognome2=Hakim|nome3=Shu-Han|cognome3=Hsu|titolo=Boron Doping in Next-Generation Materials for Semiconductor Device|url=https://www.intechopen.com/chapters/83080|accesso=2025-05-16|data=2022-10-26|editore=IntechOpen|ISBN=978-1-80356-464-7|DOI=10.5772/intechopen.106450}}</ref> ma anche come costituente di alcuni semiconduttori di tipo III-V.<ref>{{Cita web|url=https://warwick.ac.uk/fac/sci/physics/current/postgraduate/regs/mpagswarwick/ex5/intro/iii-v-compoundsemiconductors/|titolo=III-V Semiconductors|sito=warwick.ac.uk|accesso=2025-05-16}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|nome=P.|cognome=Popper|nome2=T. A.|cognome2=Ingles|data=1957-05|titolo=Boron Phosphide, a III–V Compound of Zinc-Blende Structure|rivista=Nature|volume=179|numero=4569|pp=1075–1075|lingua=en|accesso=2025-05-16|doi=10.1038/1791075a0|url=https://www.nature.com/articles/1791075a0}}</ref>

Il boro non si trova libero in natura e si ricava dal [[borace]], che è il suo più noto minerale, variamente diffuso e da cui prende nome.<ref name=":32">{{Cita libro|autore=N. N. Greenwood|autore2=A. Earnshaw|titolo=Chemistry of the Elements|ed=2|annooriginale=1997|editore=Butterworth-Heinemann|pp=139-140|ISBN=0-7506-3365-4}}</ref>

Si conoscono quattro [[Allotropia (chimica)|allotropi]] cristallini del boro, tutti con struttura molto complessa, di un color grigio quasi nero, ma che mostrano lucentezza metallica, e una forma pulverulenta amorfa di colore marrone. La forma cristallina più comune è durissima (9,3 sulla [[scala di Mohs]]) ed è una cattiva conduttrice a [[temperatura ambiente]]. Questo elemento ha alcune proprietà che ricordano il [[silicio]] ([[relazione diagonale]]) ed è anche un [[semiconduttore]].

== Caratteristiche ==
Il boro possiede tre [[elettrone|elettroni]] nel suo strato esterno e nei suoi composti questi si distribuiscono in tre [[Orbitale atomico#Orbitali atomici ibridi|orbitali ibridi]] ''sp''², lasciando un [[Orbitale atomico|orbitale]] ''p'' vuoto. Per questa ragione i composti di boro spesso si comportano come [[acido|acidi di Lewis]], legandosi prontamente con sostanze ricche di elettroni.

Le caratteristiche ottiche di questo elemento includono la trasmissione di [[Radiazione infrarossa|luce infrarossa]]. A temperature normali il boro è un povero [[conduttore elettrico]] ma diventa un buon conduttore ad alte temperature.

Il boro ha il più alto [[carico di rottura]] tra tutti gli elementi conosciuti.

Il [[nitruro di boro]] può essere utilizzato per produrre materiali duri come il [[diamante]]. Il nitruro inoltre agisce da isolante elettrico ma conduce il calore in maniera simile a un metallo. 
Questo elemento ha inoltre qualità lubrificanti simili alla [[grafite]]. Il boro è anche simile al [[carbonio]] con la sua capacità di formare strutture molecolari stabili legate covalentemente.

[[File:Boron phase diagram.svg|thumb|upright=1.8|center|[[Diagramma di fase]] del boro.]]

== Applicazioni ==
Il composto di boro più importante dal punto di vista economico è il [[Borace|tetraborato di sodio]] Na<sub>2</sub>B<sub>4</sub>O<sub>7</sub>·10H<sub>2</sub>O, o [[borace]], che è usato in abbondanza nella produzione di isolanti ([[vetroresina]]) e [[perborato di sodio]] (candeggianti).

Altri utilizzi del boro sono:
* a causa del suo [[Saggio alla fiamma|colore di fiamma]] verde, il boro amorfo è usato nei [[fuochi d'artificio]];
* l'[[acido borico]] è un importante composto usato nei prodotti tessili e in [[medicina]] (in soluzione diluita) come blando [[antisettico]] per uso esterno;
* composti di boro sono usati estensivamente nella sintesi organica e nella manifattura di vetri borosilicati; 
* altri composti sono usati come conservanti del [[legno]], e sono molto interessanti sotto questo aspetto perché poco tossici; 
* il boro-10 è un assorbitore di [[Neutrone|neutroni]] utilizzato nel controllo dei reattori nucleari come i [[reattore nucleare ad acqua pressurizzata#Elementi di assorbimento|PWR]], e come schermo contro la [[radiazione]] neutronica e nel rilevamento dei [[neutrone|neutroni]];
* i filamenti di boro sono materiali molto resistenti e leggeri, usati principalmente per strutture aerospaziali avanzate;
* viene utilizzato per il [[drogaggio]] di tipo p del [[silicio]].<ref>{{Cita web|1=http://intranet.cesnef.polimi.it/fde/driftdiffusion.pdf|2=driftdiffusion.pdf|formato=PDF|urlmorto=sì|accesso=24 giugno 2009|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20090219014501/http://intranet.cesnef.polimi.it/fde/driftdiffusion.pdf}}</ref>

I composti di boro vengono studiati per l'uso in un'ampia gamma di applicazioni; componente per membrane permeabili agli zuccheri, sensori di [[Glucidi|carboidrati]] e bioconiugati. Applicazioni mediche allo studio includono la terapia per cattura neutronica del boro e il rilascio di farmaci. Altri composti di boro sono promettenti nella cura dell'[[artrite]].

Gli idruri complessi di boro (borani) o di boro e carbonio (carborani) si ossidano facilmente e liberano una considerevole quantità di [[energia]]. Sono quindi studiati come possibile [[carburante]] per i [[razzo|razzi]]. Nell'industria nucleare, l'acido borico è molto usato come [[veleno neutronico]] per la regolazione di potenza dei [[reattore nucleare a fissione|reattori nucleari a fissione]], questo è dovuto alla sua grande sezione d'urto per la cattura dei neutroni.

[[File:Neutroncrosssectionboron.png|upright=1.4|thumb|Sezione d'urto del <sup>10</sup>B (superiore) e <sup>11</sup>B (inferiore)]]

Sono infine da citare i boruri metallici, ottenibili in genere per combinazione diretta del boro con un altro elemento chimico ad alte temperature. Si tratta di sostanze altamente refrattarie, con elevato punto di fusione (in genere superiore a i {{M|2000|ul=°C}}) e per tale ragione trovano impiego nella costruzione di crogioli, camicie di camere di combustione, parti di turbine sottoposte a sollecitazioni termiche continue e strumenti da taglio ad alte velocità.
Nella tabella successiva riportiamo i boruri più conosciuti con il rispettivo [[peso specifico]] ed il [[punto di fusione]]:

{| class="wikitable sortable"
! boruro !! formula bruta !! peso specifico<br />(in kg/dm³) !! punto di fusione<br />(in °C)
|-
| [[boruro di afnio]]|| HfB<sub>2</sub> || 11,2 || 3250
|-
| [[boruro di tungsteno]]|| W<sub>2</sub>B<sub>5</sub> || 13,1 || 2230
|-
| [[boruro di tantalio]]|| TaB<sub>2</sub> || 12,6 || 3090
|-
| [[boruro di niobio]]|| NbB<sub>2</sub> || 7,21 || 3060
|-
| [[boruro di zirconio]]|| ZrB<sub>2</sub> || 3,63 || 2680
|-
| [[boruro di vanadio]]|| VB<sub>2</sub> || 5,10 || 2400
|-
| [[boruro di titanio]]|| TiB<sub>2</sub> || 4,52 || 2310
|}

== Storia ==
Composti di boro - dall'[[Lingua araba|arabo]] ''Burāq'' ([[Lingua persiana|persiano]] ''Burah''), ''lampo'' - sono conosciuti da migliaia di anni. Nell'antico [[Egitto]], la [[mummificazione]] dipendeva da un materiale conosciuto come [[natron]], che conteneva borati e altri sali comuni. Glasse di borace erano usate in [[Cina]] dal 300 d.C., e composti di boro erano usati per la fabbricazione del [[vetro]] nell'[[Roma (città antica)|antica Roma]].

Nel XVII secolo a [[Larderello]] inizia l'estrazione di sali di boro sfruttando le sorgenti d'acqua calda del sottosuolo, in una fase industriale precedente allo [[Centrale geotermoelettrica|sfruttamento]] [[Energia geotermica|geotermoelettrico]] del territorio<ref>{{Cita web|url=http://www.idea-ambiente.it/energie-rinnovabili/geotermico-a-larderello-un-primato-tutto-italiano.html|titolo=Centrali Geotermiche di Larderello - Valle del Diavolo - Soffioni Borciferi|accesso=24 marzo 2017|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20170325024640/http://www.idea-ambiente.it/energie-rinnovabili/geotermico-a-larderello-un-primato-tutto-italiano.html}}</ref>.

L'elemento fu isolato nel [[1808]] fino al 50% di purezza da [[Humphry Davy]], [[Joseph Louis Gay-Lussac]] e [[Louis Jacques Thénard]], che, però, non riconobbero la sostanza come un elemento. Fu [[Jöns Jacob Berzelius]] nel [[1824]] a identificare il boro come elemento. Il primo boro puro fu prodotto dal [[chimico]] statunitense Ezekiel Weintraub nel [[1909]].

== Disponibilità ==
Gli [[Stati Uniti d'America|Stati Uniti]] e la [[Turchia]] sono i più grandi produttori di boro. Quest'ultimo, però, non è presente in natura nella sua forma elementare ma si trova combinato nel [[borace]], nella [[sassolite]], nella [[colemanite]], nella [[kernite]], nell'[[ulexite]] e nei [[borati]]. L'[[acido borico]] si trova a volte nelle sorgenti d'acqua vulcaniche . L'ulexite è un minerale che possiede per natura le proprietà delle [[fibre ottiche]].

Il boro puro non è di facile preparazione. I primi metodi impiegati utilizzavano la [[Riduzione (chimica)|riduzione]] dell'[[ossido di boro]] con metalli quali il [[magnesio]] o l'[[alluminio]]. Comunque, il prodotto era quasi sempre contaminato. Il boro puro può essere preparato riducendo alogenati di boro volatili, con l'idrogeno ad alte temperature.

Nel [[1997]] il boro cristallino (puro al 99%) costava circa {{M|5|ul=$}} il [[grammo]], il boro amorfo 2&nbsp;$ il grammo.

{| class="wikitable" align=center
! colspan=3|I maggiori produttori di boro nel 2019<ref>[https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-boron.pdf Statistiche sulla produzione di boro por USGS]</ref>
|-
! Posizione
! Paese
! Produzione (mille tonnellate)
|-
| 1 || {{TUR}}||align=right| 2400
|-
| 2 || {{CHI}}||align=right| 400
|-
| 3 || {{CHN}}||align=right| 250
|-
| 4 || {{BOL}}||align=right| 200
|-
| 5 || {{GER}}||align=right| 120
|-
| 6 || {{PER}}||align=right| 111
|-
| 7 || {{RUS}}||align=right| 80
|-
| 8 || {{ARG}}||align=right| 71
|-
|}
NOTA: i dati per gli Stati Uniti d'America sono assenti in quanto non resi pubblici.

== Isotopi ==
Si conoscono almeno 14 isotopi dell'elemento boro, da ''A'' = 6, ad ''A'' = 19. In natura esso è rappresentato da due isotopi, entrambi stabili: <sup>10</sup>B (19,8%) e <sup>11</sup>B (80,2%).<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/005.11/index.html|titolo=Isotope data for boron-11 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2024-08-04}}</ref> 

La variabilità delle loro abbondanze relative, in particolare tra i giacimenti di borati [[California|californiani]] (poveri in <sup>10</sup>B) e quelli [[Turchia|turchi]] (ricchi in <sup>10</sup>B), non permette una determinazione della [[massa atomica]] del boro in forma più precisa di 10,811 [[Unità di massa atomica|u]]. La distribuzione isotopica del boro, che è il risultato del frazionamento dei suoi isotopi, è controllata principalmente dalle reazioni di scambio delle specie idrosolubili di boro, principalmente B(OH)<sub>3</sub> e B(OH)<sub>4</sub><sup>–</sup>. Gli isotopi del boro vengono frazionati anche durante la cristallizzazione dei minerali, durante i cambiamenti nella fase acquosa dei sistemi idrotermici e durante le alterazioni idrotermiche delle rocce. L'ultimo effetto (precipitazione preferenziale dello ione <sup>10</sup>B(OH)<sub>4</sub><sup>-</sup> nelle argille) dà luogo a soluzioni arricchite di <sup>11</sup>B(OH)<sub>3</sub> e questo può comportare l'arricchimento di <sup>11</sup>B nell'acqua marina.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Susanne|cognome=Barth|data=1997-12-08|titolo=Boron isotopic analysis of natural fresh and saline waters by negative thermal ionization mass spectrometry|rivista=Chemical Geology|volume=143|numero=3|pp=255-261|lingua=en|accesso=2023-03-05|doi=10.1016/S0009-2541(97)00107-1|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009254197001071}}</ref>

L'isotopo <sup>10</sup>B (spin 3+), con 5 protoni e 5 neutroni nel nucleo, è uno dei pochissimi nuclidi dispari-dispari, una caratteristica che limita fortemente la stabilità nucleare:<ref>{{Cita libro|nome=Sylvie|cognome=Braibant|nome2=Giorgio|cognome2=Giacomelli|nome3=Maurizio|cognome3=Spurio|titolo=Aspetti fondamentali delle interazioni tra nucleoni|url=http://link.springer.com/10.1007/978-88-470-2754-1_14|accesso=2024-08-04|data=2012|editore=Springer Milan|pp=433-476|ISBN=978-88-470-2753-4|DOI=10.1007/978-88-470-2754-1_14}}</ref> questo è il terzo nuclide stabile di questo tipo, dopo il [[deuterio]] (H-2) e il [[Litio]]-6, ed è seguíto dall'[[azoto]]-14 (a questi si potrebbe aggiungere il [[tantalio]]-180m, che però è solo osservativamente stabile<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Mikael|cognome=Hult|nome2=J. S.|cognome2=Elisabeth Wieslander|nome3=Gerd|cognome3=Marissens|data=2009-05-01|titolo=Search for the radioactivity of 180mTa using an underground HPGe sandwich spectrometer|rivista=Applied Radiation and Isotopes|volume=67|numero=5|pp=918-921|accesso=2024-08-04|doi=10.1016/j.apradiso.2009.01.057|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969804309000657}}</ref>).<ref>{{Cita web|url=https://agenda.infn.it/event/10519/contributions/3495/attachments/2535/2796/cremonesi-sigssi.pdf|titolo=Radioactive nuclides and decay|autore=O. Cremonesi|sito=agenda.infn.it}}</ref>

Questo isotopo mostra un'altissima [[sezione d'urto]] (3836 [[barn]]) per la cattura di [[Neutrone termico|neutroni termici]] (neutroni lenti, di bassa energia); la cattura del neutrone porta alla formazione di <sup>11</sup>B*, uno stato eccitato di <sup>11</sup>B, il quale si stabilizza espellendo una [[particella α]] (<sup>4</sup>He, [[decadimento alfa]]), lasciando così un nucleo di [[Litio|<sup>7</sup>Li]] (stabile):<ref name=":1">{{Cita pubblicazione|nome=D.|cognome=Mazzucconi|nome2=D.|cognome2=Bortot|nome3=A.|cognome3=Pola|data=2021-09-01|titolo=Experimental investigation at CATANA facility of n-10B and p-11B reactions for the enhancement of proton therapy|rivista=Physica Medica: European Journal of Medical Physics|volume=89|pp=226-231|lingua=en|accesso=2025-02-19|doi=10.1016/j.ejmp.2021.08.008|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1120179721002908}}</ref>

<sup>10</sup>B + n &nbsp;&nbsp;→&nbsp;&nbsp; [<sup>11</sup>B*] &nbsp;&nbsp;→&nbsp;&nbsp; <sup>7</sup>Li + <sup>4</sup>He  ([[Energia di decadimento|Q]] = 2,792 [[Elettronvolt|MeV]]<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Franz-Josef|cognome=Hambsch|nome2=Hugo|cognome2=Bax|data=2002-08|titolo=The standard branching ratio 10 B(n, α 0 ) to 10 B(n, α 1 )|rivista=Journal of Nuclear Science and Technology|volume=39|numero=sup2|pp=1402-1405|lingua=en|accesso=2023-03-05|doi=10.1080/00223131.2002.10875367|url=http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00223131.2002.10875367}}</ref>)

Grazie a questa reazione l'isotopo <sup>10</sup>B può essere usato per quantificare il flusso di neutroni termici usando un comodo rivelatore di particelle alfa, facilmente rivelabili perché cariche, come contatore di neutroni privi di carica.<ref name=":0">{{Cita web|lingua=en|url=https://www.britannica.com/science/boron-chemical-element|titolo=Boron {{!}} Properties, Uses, & Facts {{!}} Britannica|sito=www.britannica.com|accesso=2023-03-05}}</ref> Su questa reazione nucleare si basa la [[terapia]] [[Neoplasia|antitumorale]] per tumori cerebrali: l'irradiazione con neutroni della zona interessata contenente un adatto composto del boro, ad ogni cattura di neutroni rilascia in situ una particella alfa, che in questo caso è un proiettile di 1,47&nbsp;MeV di [[energia cinetica]],<ref name=":1" /> danneggiando la cellula tumorale.<ref>{{Cita web|url=https://jcdr.net/article_fulltext.asp?issn=0973-709x&year=2016&volume=10&issue=12&page=ZE01&issn=0973-709x&id=9024|titolo=JCDR - Boronophenylalanine, Borocaptate sodium, Chemotherapy, 10Boron, Radiotherapy|sito=jcdr.net|accesso=2025-02-19}}</ref>

L'isotopo <sup>11</sup>B (spin 3/2-), quattro volte più abbondante del <sup>10</sup>B, è usato nella [[spettroscopia]] di [[risonanza magnetica nucleare]] del boro ed è preferito all'isotopo <sup>10</sup>B: l'uso del nuclide <sup>11</sup>B, grazie al suo minore [[Momento di quadrupolo|momento di quadrupolo nucleare]], permette di ottenere spettri con picchi meno allargati che con <sup>10</sup>B, con conseguente guadagno di risoluzione, e si ha anche il vantaggio di una sensitività è maggiore.<ref>{{Cita web|url=http://chem.ch.huji.ac.il/nmr/techniques/1d/multi.html|titolo=Multinuclear NMR|sito=chem.ch.huji.ac.il|accesso=2023-03-05}}</ref>

L'isotopo <sup>11</sup>B, inoltre, ha un ruolo in una variante delle [[Fusione aneutronica|fusioni nucleari aneutroniche]].<ref>{{Cita web|url=https://www.frontiersin.org/research-topics/57247/proton-boron-nuclear-fusion-from-energy-production-to-medical-applications|titolo=Frontiers {{!}} Proton Boron Nuclear Fusion: From Energy Production to Medical Applications|sito=www.frontiersin.org|accesso=2025-02-19}}</ref> Irradiato con [[Protone|protoni]] accelerati da impulsi [[laser]], il nucleo di boro-11 dà come prodotti finali tre particelle alfa con rilascio di 8,68&nbsp;MeV di energia. I due principali canali della rezione nucleare sono i seguenti:<ref name=":2">{{Cita pubblicazione|nome=C.|cognome=Labaune|nome2=C.|cognome2=Baccou|nome3=V.|cognome3=Yahia|data=2016-02-17|titolo=Laser-initiated primary and secondary nuclear reactions in Boron-Nitride|rivista=Scientific Reports|volume=6|numero=1|lingua=en|accesso=2025-02-19|doi=10.1038/srep21202|url=https://www.nature.com/articles/srep21202}}</ref>

<sup>11</sup>B + p &nbsp;&nbsp;→&nbsp;&nbsp; [<sup>12</sup>C*] &nbsp;&nbsp;→&nbsp;&nbsp;3 <sup>4</sup>He 

<sup>11</sup>B + p &nbsp;&nbsp;→&nbsp;&nbsp; [<sup>12</sup>C*] &nbsp;&nbsp;→&nbsp;&nbsp; <sup>8</sup>Be + <sup>4</sup>He;&nbsp;&nbsp; <sup>8</sup>Be &nbsp;&nbsp;→&nbsp;&nbsp;2 <sup>4</sup>He 

Questo processo è stato testato sia su bersagli di boro elementare che di [[nitruro di boro]].<ref name=":2" />

=== Isotopi radioattivi ===
Prima del primo isotopo stabile del boro abbiamo nuclidi fortemente instabili, i quali coinvolgono nei loro decadimenti anche l'[[Interazione forte|interazione nucleare forte]].<ref>{{Cita libro|nome=Doru|cognome=S. Delion|titolo=Introduction|url=http://link.springer.com/10.1007/978-3-642-14406-6_1|accesso=2023-03-05|data=2010|editore=Springer Berlin Heidelberg|pp=3-10|volume=819|ISBN=978-3-642-14405-9|DOI=10.1007/978-3-642-14406-6_1}}</ref> 

L'isotopo <sup>7</sup>B (spin 3/2-), notevolmente povero di neutroni, decade facendo intervenire l'[[Interazione forte|interazione nucleare forte]] con l'espulsione di un protone (T<sub>1/2</sub> = 3,26×10<sup>−22</sup>&nbsp;s, [[Q valore|Q]] = 2.204&nbsp;keV), per dare berillio-6, instabile, che poi decade per [[doppia espulsione di protone]],<ref>{{Cita pubblicazione|nome=D. S.|cognome=Delion|nome2=S. A.|cognome2=Ghinescu|data=2022-03-07|titolo=Two-proton emission systematics|rivista=Physical Review C|volume=105|numero=3|pp=L031301|accesso=2025-02-19|doi=10.1103/PhysRevC.105.L031301|url=https://journals.aps.org/prc/abstract/10.1103/PhysRevC.105.L031301}}</ref> trasformandosi in [[elio-4]], stabile.<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/005.7/index.dm.html|titolo=Isotope data for boron-7 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2025-02-19}}</ref>

L'isotopo <sup>8</sup>B (spin 2) decade emettendo un [[positrone]] ([[Decadimento beta|''β<sup>+</sup>'']]) e un [[neutrino]] a dare <sup>8</sup>Be (estremamente instabile), che si spezza in 2 [[Particella α|particelle α]]; di questo processo di decadimento si conosce l'[[Emivita (fisica)|emivita]], che è di 770&nbsp;millisecondi e l'energia rilasciata, che è pari a 185,04&nbsp;keV.<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/005.8/index3.full.dm.html|titolo=Isotope data for boron-8 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2023-03-23}}</ref>

L'isotopo <sup>9</sup>B (spin 3/2-) è stato scoperto nel 1940 e la struttura dei suoi livelli energetici nucleari, come pure quella del correlato <sup>9</sup>Be, ha destato molte perplessità ed interesse.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Tz Kokalova|cognome=Wheldon|nome2=C|cognome2=Wheldon|data=2017-06|titolo=Beautiful clusters – boron-9: simulations and decay|rivista=Journal of Physics: Conference Series|volume=863|p=012023|accesso=2023-03-05|doi=10.1088/1742-6596/863/1/012023|url=https://doi.org/10.1088/1742-6596/863/1/012023}}</ref> Si tratta di un nuclide povero di [[Neutrone|neutroni]] che decade emettendo un [[protone]] per dare [[Berillio|<sup>8</sup>Be]] (estremamente instabile), che poi si spezza in due particelle α ([[Fissione nucleare|fissione]]); la sua [[Emivita (fisica)|emivita]] è di 8,44×10<sup>-19</sup> s.<ref>{{Cita web|url=https://education.jlab.org/itselemental/iso005.html|titolo=It's Elemental - The Element Boron|sito=education.jlab.org|accesso=2023-03-05}}</ref>

L'isotopo <sup>12</sup>B (spin 1) per il 98,4% decade ''β<sup>−</sup>'' a <sup>12</sup>C, che è stabile, con rilascio di 6,00&nbsp;MeV; per l'1,6% decade (''β<sup>−</sup>''&nbsp;+&nbsp;α), dando ancora <sup>8</sup>Be che poi si spezza in 2 particelle α; l'emivita è di 20,2&nbsp;millisecondi.<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/005.12/index3.html|titolo=Isotope data for boron-12 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2023-03-05}}</ref>

L'isotopo <sup>13</sup>B (spin 3/2-) per il 99,72% decade ''β<sup>−</sup>'' dando <sup>13</sup>C, stabile, con rilascio di 8,490&nbsp;MeV; per lo 0,28% decade (''β<sup>−</sup>''&nbsp;+&nbsp;n) per dare <sup>12</sup>C, stabile; l'emivita è di 17,33 millisecondi.<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/005.13/index3.html|titolo=Isotope data for boron-13 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2023-03-05}}</ref>

L'isotopo <sup>14</sup>B (spin 2-) per il 94% decade ''β<sup>−</sup>'' dando <sup>14</sup>C con rilascio di 20,644&nbsp;MeV, il quale poi decade ''β<sup>−</sup>'' a dare <sup>14</sup>N, stabile; per il 6,04% decade (''β<sup>−</sup>''&nbsp;+&nbsp;n) per dare <sup>13</sup>C, stabile; l'emivita è di 12,5&nbsp;millisecondi.<ref>{{Cita web|url=https://periodictable.com/Isotopes/005.14/index3.full.dm.html|titolo=Isotope data for boron-14 in the Periodic Table|sito=periodictable.com|accesso=2023-03-23}}</ref>

== Analisi chimica ==
Il boro si identifica quantitativamente per via spettrofotometrica utilizzando come reagente una soluzione di [[kinalizarina]] (45&nbsp;mg disciolti in un [[litro]] di [[acido solforico]] al 96%) e misurandone l'[[assorbanza]] a {{M|620|ul=nm}}.

== Precauzioni ==
Il boro e i borati non sono generalmente tossici e maneggiabili senza precauzioni speciali; tuttavia, alcuni dei suoi composti [[idrogeno|idrogenati]] hanno tossicità sufficiente da richiedere particolare attenzione.

Il boro è tossico se ingerito, il valore limite per l'acqua potabile è fissato dal [[Decreto del presidente della Repubblica|DPR]] numero 236 del 1988 a {{M|1|ul=mg}}/[[litro|l]],<ref>{{Cita web | 1 = http://www.camera.it/parlam/leggi/deleghe/Testi/01031dl.htm | 2 = Dlgs 31/2001 | urlmorto = sì | accesso = 24 giugno 2009 | dataarchivio = 18 maggio 2009 | urlarchivio = https://web.archive.org/web/20090518203358/http://www.camera.it/parlam/leggi/deleghe/Testi/01031dl.htm }}</ref><ref>{{Cita web|http://www.acqua-depurazione.it/Direttiva-98-83-CE_Normativa.php|Direttiva 98 83 CE Normativa Direttiva-98-83-CE}}</ref> mentre l'[[Organizzazione mondiale della sanità]] (OMS) consiglia un valore di 0,5&nbsp;mg/l.<ref>{{Cita web|http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/gdwq0506_ann4.pdf|Chemical summary tables|4 giugno 2015|lingua=en}}</ref>

== Il boro in biologia ==
{{F|biologia|gennaio 2025}}
Studi sempre più numerosi affermano oramai che il boro è un [[oligoelemento]] indispensabile per il corretto funzionamento della biochimica animale. È stato provato che il boro (come anione borato) ha un effetto positivo sull'assorbimento del [[Calcio (elemento chimico)|calcio]] nell'uomo ed allo stesso tempo previene la perdita del [[magnesio]]. Ciò è utile per almeno due ragioni. Primo, farebbe del boro un oligoelemento da includere tra i fattori coinvolti nella prevenzione dell'[[osteoporosi]]. Lavorando sul riassorbimento di calcio e magnesio, è stato anche dimostrato che il boro innalza i livelli di estrogeni e di [[vitamina D]] anche nelle donne in [[menopausa]]. Il meccanismo molecolare di ciò non è stato ancora compreso, anche se qualche studio preliminare punta sul rimaneggiamento del metabolismo degli acidi [[RNA|ribonucleici]] (RNA) e sull'intervento di enzimi della classe fosfo-proteina fosfatasi.

Secondo, metterebbe il boro nella posizione di supplemento alimentare indicato anche nella correzione degli squilibri elettrolitici nei pazienti cardio- o nefropatici, che fanno largo uso di [[diuretici]] e/o digitalici. Queste classi di farmaci, infatti, provocano in cronico una perdita corporea cospicua di elettroliti quali [[potassio]], [[magnesio]] e [[Calcio (elemento chimico)|calcio]], oltre ovviamente al sodio (che viene considerato tra gli effetti anti-ipertensivi di questi farmaci).

Una delle ragioni per cui i [[vegetarianismo|vegetariani]] non soffrono frequentemente di osteoporosi potrebbe ricercarsi proprio nel costante e buon introito di boro attraverso i [[Fabaceae|legumi]], le [[Verdura|verdure]] e la [[frutta]] di cui fanno largo consumo. Studi aggiuntivi indicherebbero che il boro potrebbe avere un benefico effetto anti-infiammatorio a carico delle giunture articolari, attraverso la modulazione di certe [[citochina|citochine]], ed essere così un valido integratore per patologie di tipo artritico.
Infine, alcuni studi sembrerebbero indicare che esistano degli effetti positivi degli anioni borato, o di suoi derivati organici, su alcuni tipi di cellule tumorali umane.

Il fabbisogno giornaliero di boro, secondo le raccomandazioni dell'[[National Institutes of Health|Istituto Superiore della Salute statunitense]] (NIH) si attestano tra 1,5 e 3,9 mg/die. Gli alimenti più ricchi di boro sono le [[pera|pere]], l'[[uva]], le [[prunus domestica|prugne]], i [[dattero|datteri]], le [[mandorla|mandorle]], i [[Brassica oleracea|cavolfiori]], i [[fungi|funghi]], i [[Phaseolus vulgaris|fagioli]] ed i legumi verdi.

== Ricerche sulla fusione nucleare boro-protone a confinamento laser ==
In un esperimento condotto nel 2004, un gruppo di scienziati russi è riuscito a produrre una reazione di [[fusione nucleare]], innescata dal [[Confinamento inerziale di fusione|confinamento]] [[laser]] tra [[Protone|protoni]] (atomi d'idrogeno privi dell'elettrone) e [[atomo|atomi]] di boro, alla temperatura di 10<sup>9</sup> K ([[kelvin]]), senza emissione di [[Neutrone|neutroni]] e particelle radioattive; l'energia richiesta dal laser supera però di molto quella prodotta dalla reazione<ref>{{Cita web|http://lescienze.espresso.repubblica.it/articolo/Fusione_al_laser/1284468|Scienziati russi riescono a produrre una reazione di fusione fra protoni e atomi di boro senza emissione di neutroni e particelle radioattive}}</ref><ref>{{Cita web|1=http://epsppd.epfl.ch/London/pdf/O4_24.pdf|2=Laser induced fusion in a boron-hydrogen mixture|lingua=en|formato=PDF|autore=V.P. Krainov|accesso=8 ottobre 2009|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20111230064943/http://epsppd.epfl.ch/London/pdf/O4_24.pdf|urlmorto=sì}}</ref><ref>{{Cita pubblicazione|titolo=Laser-optical path to nuclear energy without radioactivity: Fusion of hydrogen–boron by nonlinear force driven plasma blocks|lingua=en|autore=H. Horaa, G.H. Mileyb, M. Ghorannevissc, B. Malekyniac e N. Azizib}}</ref>.

== Note ==
<references/>

== Bibliografia ==
* {{cita libro|nome=Francesco|cognome=Borgese|titolo=Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico|editore=CISU|città= Roma|anno=1993|ISBN=88-7975-077-1|url=http://books.google.it/books?id=9uNyAAAACAAJ}}
* {{cita libro|autore=R. Barbucci|autore2=A. Sabatini|autore3=P. Dapporto|titolo=Tavola periodica e proprietà degli elementi|editore=Edizioni V. Morelli|città=Firenze|anno=1998|cid=Tavola periodica e proprietà degli elementi|url=http://www.idelsongnocchi.it/online/vmchk/chimica/tavola-periodica-degli-elementi-iupac.html|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20101022060832/http://www.idelsongnocchi.it/online/vmchk/chimica/tavola-periodica-degli-elementi-iupac.html|}}
* {{Cita libro|autore=Chebassier N. [[et al.]]|anno=2004|titolo=In vitro induction of matrix metalloproteinase-2 and matrix metalloproteinase-9 expression in keratinocytes by boron and manganese}} Exp Dermatol.;13(8): 484-490.
* {{Cita libro|autore=Dzondo-Gadet M. et al|anno=2002|titolo=Action of boron at the molecular level: effects on transcription and translation in an acellular system}} Biol Trace Elem Res.;85(1): 23-33.
* {{cita libro|autore=Cao J. et al.|anno=2008|titolo=Boric acid inhibits LPS-induced TNF-alpha formation through a thiol-dependent mechanism in THP-1 cells}} J. Trace Elem. Med. Biol;22(3): 189-195.
* {{Cita libro|autore=Barranco WT et al.|anno=2009|titolo=Boric acid inhibits stored Ca<sup>2+</sup> release in DU-145 prostate cancer cells}} Cell Biol Toxicol.; 25(4): 309-320.
* {{Cita libro|autore=Bradke TM et al.|anno=2008|titolo=Phenylboronic acid selectively inhibits human prostate and breast cancer cell migration and decreases viability}} Cell Adh Migr.;2(3): 153-160.

== Voci correlate ==
* [[Borani]]
* [[Fosfato di boro]]
* [[Borofene]]
* [[Borosferene]]

== Altri progetti ==
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== Collegamenti esterni ==
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