La maggior parte dei reattori a fissione sono reattori termico-neutronici che utilizzano un moderatore di neutroni per rallentare ("termalizzare") i neutroni prodotti dalla fissione nucleare. La moderazione aumenta sostanzialmente la sezione trasversale di fissione per i nuclei fissili come l'uranio-235 o il plutonio-239. Inoltre, l'uranio-238 ha una sezione trasversale di cattura molto più bassa per i neutroni termici, consentendo a più neutroni di causare la fissione dei nuclei fissili e propagare la reazione a catena, piuttosto che essere catturati da 238U. La combinazione di questi effetti consente ai reattori ad acqua leggera di utilizzare uranio poco arricchito. I reattori ad acqua pesante e i reattori moderati a grafite possono utilizzare uranio naturale anche se questi moderatori hanno sezioni di cattura dei neutroni molto più basse rispetto all'acqua. Un aumento della temperatura del combustibile leggero aumenta anche la sezione dei neutroni pesanti, fornendoci un feedback termico, come il raff
reattori a neutroni termici che utilizzano un moderatore di neutroni per rallentare