Для того, щоб реактор був тепловим, тобто більшість поділів у ньому відбувалася під дією теплових нейтронів, останні треба безперервно отримувати, необхідно налагодити процес безперервного сповільнення швидких нейтронів, що народжуються в поділах ядер палива. Оскільки паливо має слабкі сповільнювальні властивості, єдиним засобом отримання в реакторі нейтронів теплового спектра є введення до складу активної зони спеціальних речовин - сповільнювачів - у кількості, достатній для того, щоб інтенсивність перетворення швидких нейтронів поділу на теплові в активній зоні була істотно (у багато разів) більшою, ніж інтенсивність поглинання нейтронів у процесі їх сповільнення.
Сповільнювальні властивості речовини мають визначатися, очевидно, величиною швидкості зменшення кінетичної енергії нейтронів в одиничному об'ємі речовини за одиницю часу. Це зменшення кінетичної енергії нейтронів відбувається в реакціях розсіяння на ядрах середовища. Чим більше актів розсіяння щосекунди відбувається в 1 см3 середовища, тим більше енергії віднімає цей одиничний об'єм речовини за 1с у нейтронів, що в ньому сповільнюються, і тим, отже, кращим сповільнювачем може правити ця речовина.
Але кількість розсіянь в 1 см3 речовини за 1 с - це не що інше як швидкість реакції розсіяння на ядрах цієї речовини:
Rsi = ΣsiФ,
отже, речовина буде тим кращим сповільнювачем, чим вища величина її макроперерізу розсіяння Σs.
І можна було б уважати Σs визначальною характеристикою сповільнювальних властивостей речовин, якби ядра всіх речовин в одиничних розсіяннях віднімали в будь-якого одиничного нейтрона однакову порцію енергії. Але насправді справа стоїть не так: по-перше, ядра різних атомів віднімають у нейтронів, що сповільнюються, істотно різні кількості кінетичної енергії, а, по-друге, навіть в одного певного сорту ядер величина цієї порції сильно залежить від величини енергії нейтрона, що розсіюється. Тобто величина втрат енергії нейтроном у послідовних розсіяннях у процесі сповільнення від розсіяння до розсіяння спадає навіть за сповільнення на ядрах одного сорту.
Тому явно потрібна ще якась характеристика сповільнювальних властивостей для кожного сорту ядер, яка б відображала здатність цих ядер віднімати в нейтрона в одиничному розсіянні певну середню кінетичну енергію.
Сповільнювальні властивості речовини мають визначатися, очевидно, величиною швидкості зменшення кінетичної енергії нейтронів в одиничному об'ємі речовини за одиницю часу. Це зменшення кінетичної енергії нейтронів відбувається в реакціях розсіяння на ядрах середовища. Чим більше актів розсіяння щосекунди відбувається в 1 см3 середовища, тим більше енергії віднімає цей одиничний об'єм речовини за 1с у нейтронів, що в ньому сповільнюються, і тим, отже, кращим сповільнювачем може правити ця речовина.
Але кількість розсіянь в 1 см3 речовини за 1 с - це не що інше як швидкість реакції розсіяння на ядрах цієї речовини:
Rsi = ΣsiФ,
отже, речовина буде тим кращим сповільнювачем, чим вища величина її макроперерізу розсіяння Σs.
І можна було б уважати Σs визначальною характеристикою сповільнювальних властивостей речовин, якби ядра всіх речовин в одиничних розсіяннях віднімали в будь-якого одиничного нейтрона однакову порцію енергії. Але насправді справа стоїть не так: по-перше, ядра різних атомів віднімають у нейтронів, що сповільнюються, істотно різні кількості кінетичної енергії, а, по-друге, навіть в одного певного сорту ядер величина цієї порції сильно залежить від величини енергії нейтрона, що розсіюється. Тобто величина втрат енергії нейтроном у послідовних розсіяннях у процесі сповільнення від розсіяння до розсіяння спадає навіть за сповільнення на ядрах одного сорту.
Тому явно потрібна ще якась характеристика сповільнювальних властивостей для кожного сорту ядер, яка б відображала здатність цих ядер віднімати в нейтрона в одиничному розсіянні певну середню кінетичну енергію.