Num reator nuclear, a função principal do moderador é desacelerar os nêutrons rápidos produzidos pela fissão nuclear. Os nêutrons são liberados com alta energia durante o processo de fissão, mas são rápidos demais para causar fissão adicional na maioria dos materiais físseis. Portanto, o material moderador é usado para reduzir a velocidade do nêutron por meio de colisões de espalhamento elástico.

Quando um nêutron rápido colide com um átomo moderador, ele transfere uma parte de sua energia para o átomo, fazendo-o recuar. Como resultado, o nêutron perde energia e desacelera. Os átomos moderadores são tipicamente elementos leves, como hidrogênio, deutério, berílio ou carbono, que têm uma massa atômica baixa e uma seção transversal de alta dispersão para nêutrons. Isto significa que eles são eficazes em desacelerar nêutrons sem capturá-los.

Ao reduzir a energia dos nêutrons, o moderador aumenta a probabilidade de eles serem absorvidos pelo material físsil no núcleo do reator. Esses materiais físseis, como o Urânio-235 (U-235) ou o Plutônio-239 (Pu-239), sofrem fissão ao absorver nêutrons, liberando mais nêutrons e gerando a reação em cadeia que sustenta o reator nuclear.

Em resumo, a função principal do moderador é desacelerar nêutrons rápidos, aumentando assim a probabilidade de suas interações com materiais físseis, o que leva à fissão nuclear sustentada e à geração de calor em um reator nuclear.