Lorsqu’un neutron rapide entre en collision avec un atome modérateur, il transfère une partie de son énergie à l’atome, le faisant reculer. En conséquence, le neutron perd de l’énergie et ralentit. Les atomes modérateurs sont généralement des éléments légers, tels que l'hydrogène, le deutérium, le béryllium ou le carbone, qui ont une faible masse atomique et une section efficace de diffusion élevée pour les neutrons. Cela signifie qu’ils sont efficaces pour ralentir les neutrons sans les capturer.
En réduisant l'énergie des neutrons, le modérateur augmente la probabilité qu'ils soient absorbés par la matière fissile du cœur du réacteur. Ces matières fissiles, telles que l'uranium 235 (U-235) ou le plutonium 239 (Pu-239), subissent une fission lorsqu'elles absorbent des neutrons, libérant davantage de neutrons et générant la réaction en chaîne qui alimente le réacteur nucléaire.
En résumé, la fonction principale du modérateur est de ralentir les neutrons rapides, augmentant ainsi la probabilité de leurs interactions avec des matières fissiles, ce qui conduit à une fission nucléaire soutenue et à une génération de chaleur dans un réacteur nucléaire.
