我们知道,核裂变过程可以产生新一代的中子,这些中子的任务是引发下一代的核裂变。可是核裂变产生的中子速度很快,与铀原子核发生反应的机会很小。因此我们要想办法把中子的速度减慢下来。
能使中子速度减慢的材料有石墨、金属铍、重水和普通水(轻水)。其中,轻水最容易得到,最便宜,也最好操作。
同时,水在核反应堆里还有一个重要使命,就是把核裂变产生的热带出来。这一点很容易做到,因为水本来就是液态,很容易流动。所以水在核反应堆里,既是使中子速度减小的慢化剂,又是载出热量的冷却剂。
而在用石墨慢化的核反应堆中,还必须用其他可以流动的物质做冷却剂。现在比较常用的冷却剂是氦气。快中子反应堆里不需要中子慢化剂,所用的冷却剂是液态金属钠。