U hat dagegen nur für einen hohen Spaltungsquerschnitt, der Einfangquerschnitt ist jedoch auch für groß. U ist also als Spaltmaterial wesentlich besser geeignet als 13.2 und 13.3). Das Spaltmaterial liegt nie rein vor, sondern als Uranmatrix in einem Oxid oder Silizid (FRM II). Der U-Anteil am Uran kann auch unterschiedlich sein:
U-Anteil
natürliches Uran
für Leichtwasserreaktoren (LEU)
für FRM I, FRM II, ILL (HEU)
Spaltprodukte. Bei U kommt es zu einer asymmetrischen Spaltung. Die Spaltfragmente sind außerdem instabil, da die Neutronenzahl für die vorliegende Massenzahl zu hoch ist. Sie zerfallen über -Zerfall oder Neutronenemission. Die Energieverteilung der Neutronen hat bei etwa ein Maximum. Eine mögliche Reaktion ist:

Aus anderen Spaltprodukten können auch wieder Neutronen entstehen:




Bei U sind etwa 1.6% der Spaltneutronen verzögerte Neutronen. Energiebilanz:
kinetische Energie der Spaltprodukte
kinetische Energie der prompten
Energie der prompten
-Strahlung der Spaltprodukte (verzögert)
-Strahlung der Spaltprodukte (verzögert)
(entkommt)

Für Energie werden U-Atome gespalten. Ein Reaktor mit einer thermischen Leistung von spaltet täglich U. Moderation. Der Wirkungsquerschnitt ist für , also für thermische Neutronen, am größten. Vor einer erneuten Spaltung müssen folglich die Spaltneutronen durch Stöße in einem Material mit kleinem Einfangquerschnitt moderiert werden (Abb. 13.4). Im Prinzip wäre H der beste Moderator, da wegen der größte Impulsübertrag möglich ist. H hat jedoch einen höheren Einfangquerschnitt als Deuterium, weshalb man in der Praxis D oder D O (schweres Wasser) verwendet. Um von auf zu kommen, benötigt man 18 Stöße mit H oder 25 Stöße mit D. Vier-Faktor-Formel. Diese gibt die Wahrscheinlichkeit dafür an, daß ein Spaltneutron selbst wieder eine Spaltung induziert.