En un reactor nuclear, la función principal del moderador es frenar los neutrones rápidos producidos por la fisión nuclear. Los neutrones se liberan con alta energía durante el proceso de fisión, pero son demasiado rápidos para causar más fisión en la mayoría de los materiales fisionables. Por lo tanto, el material moderador se utiliza para reducir la velocidad del neutrón mediante colisiones de dispersión elástica.

Cuando un neutrón rápido choca con un átomo moderador, transfiere una parte de su energía al átomo, provocando que retroceda. Como resultado, el neutrón pierde energía y se ralentiza. Los átomos moderadores suelen ser elementos ligeros, como hidrógeno, deuterio, berilio o carbono, que tienen una masa atómica baja y una sección transversal de alta dispersión para los neutrones. Esto significa que son eficaces para frenar los neutrones sin capturarlos.

Al reducir la energía de los neutrones, el moderador aumenta la probabilidad de que sean absorbidos por el material fisionable del núcleo del reactor. Estos materiales fisibles, como el Uranio-235 (U-235) o el Plutonio-239 (Pu-239), se fisionan cuando absorben neutrones, liberando más neutrones y generando la reacción en cadena que sostiene el reactor nuclear.

En resumen, la función principal del moderador es ralentizar los neutrones rápidos, aumentando así la probabilidad de sus interacciones con materiales fisibles, lo que conduce a una fisión nuclear sostenida y a la generación de calor en un reactor nuclear.