重水
重水慢化劑
重水慢化劑
重水慢化劑氘和氧組成的化合物，分子式，相對分子質量20.0275，比水（）的相對分子質量18.0153高出約11%，因此叫做重水。在天然水中，重水的含量約占0.02%。由於氘與氫的性質差別極小，因此重水和普通水也很相似。重水的離子積常數為。
慢化劑
用於熱中子反應堆內，又稱中子減速劑，使裂變產生的快中子減速為熱中子，從而提高裂變反應的幾率。 對慢化劑的要求是對中子有較高的散射截面和低的吸收截面。常用的慢化劑是輕水、重水和石墨。
慢化原理
中子慢化是通過原子核與中子之間的碰撞來實現的。裂變中子經過與材料核的碰撞，能量很快降到非彈性散射閾能以下，熱中子堆的中子慢化過程以彈性散射為主。快中子與慢化劑材料核發生彈性散射，動量、能量均守恆，碰撞後中子能量降低，常以中子平均對數能降來表示中子能量降低的程度。經過多次彈性散射之後，快中子就慢化為熱中子。
慢化能力和慢化比
石墨中的碳元素，以及水中的氫元素都能起到慢化作用，因此通常用於熱中子反應堆慢化劑的有三種材料。
輕水是含氫物質，慢化能力大，價格低廉，但吸收截面較大，對金屬有腐蝕作用，易發生輻射分解。
重水的吸收截面小，並可發生（γ，n）反應而為鏈式反應提供中子；缺點是價格昂貴，還要細心防止泄漏損失、污染和與氫化物發生同位素交換。
石墨的吸收截面低於重水，但價格便宜，又是耐高溫材料，可用於非氧化氣氛的高溫堆中。此外，還可用碳氫化合物、鈹等作慢化劑材料。鈹的慢化能力比石墨好，用它作慢化劑可縮小堆芯尺寸，但鈹有劇毒、價格昂貴、易產生輻照腫脹，故使用受到限制。
此外，還可用碳氫化合物、鈹等作慢化劑材料。鈹的慢化能力比石墨好，用它作慢化劑可縮小堆芯尺寸，但鈹有劇毒 、價格昂貴、易產生輻照腫脹，故使用受到限制。
不同材料的慢化能力和慢化比
| 慢化劑 | 水 | 重水 | 鈹 | 石墨 |
| 平均對數能降增量 | 0.924 | 0.515 | 0.209 | 0.158 |
| 慢化能力 | 1.35 | 0.188 | 0.154 | 0.064 |
| 慢化比 | 70 | 2000 | 159 | 170 |
