Если бы мы захотели вскипятить чайник, зажигая под ним спички одну за другой, то напрасно потеряли бы время; точно с таким результатом можно облучать небольшой кусок урана нейтронами: будет происходить большое количество делений, но кусок урана не только но взорвется, а даже не нагреется. Ведь для выделения тепловой мощности всего в один ватт в уране должно происходить ни много ни мало 3,1•1010 делений в секунду!
Чтобы получить в атомном реакторе от реакции деления большое и постоянное количество тепла, нужно, чтобы уран все время облучался очень мощным потоком нейтронов. Эти нейтроны могут быть только вторичными, возникшими при делении урана, потому что у нас нет других таких мощных нейтронных источников. Значит, одно «поколение» нейтронов, сменяя другое, должно быть количественно равным ему. При делении возникает в 2,5 раза больше нейтронов, чем расходуется. Чтобы следующее поколение нейтронов было таким же, как предыдущее, нужно, чтобы из всех возникших вторичных нейтронов ровно столько же израсходовалось на деление ядер урана, а избыток — на другие процессы.
Проследим за короткой жизнью нейтронов в атомном реакторе.
Нейтроны, рождающиеся при делении урана, называются быстрыми нейтронами. Их энергия равна приблизительно миллиону электрон-вольт, а скорость — 14 000 км/сек. Быстрые нейтроны не очень активно делят уран-235. Чтобы вызвать деление, быстрый нейтрон должен пролететь в куске урана-235 в среднем 8 см. В природном уране, до того как быстрому нейтрону удастся разделить ядро урана-235, он должен пролететь 11,5 м! На самом же деле нейтрон не может пролететь такое расстояние; он гораздо раньше поглощается ядрами урана-238. Поэтому в сплошной массе естественного урана быстрые нейтроны, рождающиеся при делении, не могут вызвать цепную реакцию.