反应堆中需要①中子源——点火的火种；②铀——燃料；③还必须有使裂变中子减速的东西。
不管是用天然的铀矿作为燃料，还是用经过提炼后的铀作为燃料，都不可能是纯粹的铀235，都有铀238混在其中。
为了说明在反应堆中必须有中子减速器，用下图来示意。引起铀235裂变的可以是慢中子，也可以是快中子，裂变后放出的却是快中子；而引起铀238裂变的是快中子，裂变后放出的是更慢的中子。要使慢中子加速是不可能的，只有让快中子减速，减速成慢中子一举两得，既能使旁边的铀235裂变，又避免被铀238吸收裂变成更慢中子，或被铀238共振吸收放射γ射线而失去中子，致使链式反应终止。
两种铀裂变示意图
怎样使中子慢化呢？开始他们用重水来减速中子，但重水的需要量起码要几吨，生产重水比较困难，至少要数月才能生产出来。费米与西拉德经过研究得出结论，处在石墨状态的碳可以被选为链式反应堆减速剂，只要石墨吸收中子的吸收率不太大就行。
石墨就是碳分子，中子碰到碳分子时，一种效果是使中子的速度减小，另一种效果是中子被碳吸收了，其中百分之几被吸收就是吸收率，做反应堆是希望中子被慢化而不是被吸收，当然希望吸收率越小越好。费米与安德森马上弄到一些石墨，测量了它对中子的吸收率，发现它的吸收率足够小，而且石墨越纯吸收率越小。这样既能用来减速又不会大量吸收中子，用来作为减速剂是合适的。
这时，西拉德非常努力地要求公司供应他们最纯的氧化铀与石墨。1941年夏季，他的愿望实现了，拿到了成吨的氧化铀与石墨，用锡纸包裹的，10厘米高、10厘米宽、30厘米长的石墨非常漂亮。
要让“裂变炉”燃烧起来，就要让炉中的火苗有一定的强度，也就是让反应堆中的中子数不多不少，恰到好处。
恰到好处？为什么不是越多越好呢？
恰到好处就是既能让炉子中的燃料慢慢地燃烧，又不能让所有的燃料猛然一起着火，一起着火，那炉子就要爆炸，就成了原子弹了。
为了解决这个问题，科学家们费尽周折。
从1939年的秋天到1941年的夏季，对链式反应的各个方面进行了大量的实验与理论工作，这些工作几乎都是在费米的领导下完成的。安德森致力于铀的共振吸收问题，为了避免中子被内部的铀238大量地吞噬掉，需要研究到底要把铀分割成多大的块才合适。这方面的理论工作是由维格纳领导下的普林斯顿大学研究组与费米密切合作完成的。
他们把氧化铀分割成小块，就是要达到让铀分裂时放出的中子很快能离开铀与减速物质碰撞而减速，减速后又回到铀中去的目的。到底铀块要多大？减速物质要多大？才能既避免铀238的共振吸收，又能使铀235继续裂变。
当一个中子引起裂变时，所放出的中子中能引起第二次裂变的数目，称为增值系数，用符号“k”来表示。只要“k”能够大于1，说明链式反应就能成功了。要达到“k”大于1，要试验到底把铀分割成多大的小块？放多少石墨？如何放置？氧化铀与石墨的纯度是否够？等一系列问题。为了避免中子从边缘上逃出堆外，反应堆应该做得越大越好。但堆做得大材料也费，而且在试验能否实现链式反应时，目的是要看什么情况下“k”能大于1，并不要真的出现链式反应，要是实验时真的出现链式反应而又没有做好控制措施，那会发生什么情况呢？
那反应堆会爆炸了！
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
