Na fissão do urânio-235, esse átomo é dividido em átomos mais leves quando bombardeado por um nêutron. 
 
Nos reatores nucleares, novas reações ocorrem a partir dos nêutrons liberados na fissão, caracterizando uma reação em cadeia. Essa reação é mais eficiente quando esses nêutrons têm energia cinética baixa. Por isso, é utilizada uma substância moderadora na qual os nêutrons possam colidir, transferindo parte da energia. 
 
Considere que essas colisões são frontais e aproximadamente elásticas, que a substância moderadora é um alvo em repouso e que as velocidades dos nêutrons, \upsilon_{nf} , e da substância moderadora, \upsilon_{sf} , após a colisão, são:
 
\upsilon_{nf}=(\frac{m_{n}-m_{s}}{m_{n}+m_{s}})\upsilon_{0}
 
\upsilon_{sf}=(\frac{2m_{n}}{m_{n}+m_{s}})\upsilon_{0}
 
em que mn é a massa do nêutron, ms é a massa da substância moderadora e \upsilon_0 é a velocidade inicial do nêutron. 
 
A substância moderadora que promoverá a maior redução de velocidade dos nêutrons, nesse processo de colisão, será: