Wird der Kern eines U-235 Atoms gespalten, so entstehen neben den zwei Trümmerkernen noch zwei bis drei Spaltneutronen, die wiederum andere Kerne spalten usw. Diese Spaltneutronen können verschiedene Energien (Geschwindigkeiten) haben. Es gibt langsame, mittelschnelle und schnelle Neutronen, wobei nur die langsamen Neutronen 235U – Kerne spalten können.

Die im Reaktor entstehenden Neutronen spalten hauptsächlich andere U235 Kerne oder sie werden, wenn sie "zu schnell" sind, durch Zusammenstöße mit Atomkernen gebremst. Sie können aber auch mit anderen Materialien reagieren, wodurch künstliche Isotope entstehen, oder sie verlassen die Spaltzone und gehen somit verloren.

Moderator:
Weil bei der Kernspaltung schnelle Neutronen entstehen, müssen diese durch eine Substanz (Moderator) gebremst werden, um wieder Kerne spalten zu können. Moderatoren sollen Neutronen möglichst schnell abbremsen, nicht aber einfangen, weil sie dann verloren sind. Da Wasser die Spaltneutronen am besten bremst und gleichzeitig den Brennstoff kühlt, wird es häufig als Moderator und Kühlmittel zugleich verwendet. Allerdings fängt es zu viele Neutronen ein, weshalb man die Zahl der Neutronen erhöht, indem man den Anteil von 235U von 0,7 % (natürliche Häufigkeit) auf 2 – 4% steigert (Anreicherung).

Es gibt drei Arten von Reaktoren für verschiedene Verwendungszwecke:
· Forschungsreaktoren werden für wissenschaftliche Untersuchungen und für Unterrichtszwecke benötigt. · Leistungsreaktoren dienen nur der Energiegewinnung. · Brutreaktoren erzeugen neben Energie aus U238 noch Pu239, welches ebenfalls spaltbar ist.
Treten zu viele Spaltneutronen auf, beschleunigt sich die Reaktion zwischen den Brennstäben. Um diese zu drosseln schiebt man Steuerstäbe zwischen die Brennstäbe, wodurch viele Neutronen absorbiert werden.

Modell eines Kernkraftwerks mit Druckwasserreaktor

Spaltneutronen

Eine kontrollierte Kettenreaktion lässt sich nur entwickeln, wenn eine ausreichende Anzahl von Neutronen zur Verfügung steht. Bei der Spaltung eines Kerns U-235 entstehen zwei mittelschwere Trümmerkerne sowie zwei bis drei Neutronen. Diese Spaltneutronen haben unterschiedliche Energie (Geschwindigkeiten). Am häufigsten tritt der Wert von 0,7 MeV auf, im Mittel liegt ihre Energie bei etwa 1,5 MeV.Zur Charakterisierung der Neutronen nach ihrer Energie bzw.